DE3500647A1 - Eingriff-wasserhahn - Google Patents

Description

Eingriff-Wasserhahn

Die Erfindung bezieht sich auf Eingriff-Wasserhähne von der Art, die für Küchenspülen ,Waschtische, Badewannen, Duschen und dgl. verwendet werden.

Ein sehr erfolgreicher Aufbau und eine Anordnung eines Eingriff-Wasserhahns ist in der US-PS 35 43 799 gezeigt, bei welchem die Schaftabdichtung durch einen Dichtring 38 crzielt wird, der zwischen der ebenen oberen Oberfläche eines Steuerteiles 20 und der ebenen unteren Oberfläche eines Dichtungsteiles 25 angeordnet ist. Zu Gunsten einiger Marktbereiche besteht der Wunsch, diesen Aufbau und diese Anordnung abzuwandeln, um die Körpermaße zu verringern, um erhebliche Materialeinsparungen zu erzielen. Die gewünschte Verringerung der Körpermaße schließt jedoch die oben erwähnte Schaftdichtungsanordnung wegen Fehlen des erforderlichen Platzes aus. '

Es ist z.B. durch die US-PSen 33 84 119, 39 65 9 35 und 42 26 260 bekannt, die Schaftabdichtung bei einem Eingriff-Wasserhahn durch Anordnen eines geeigneten Dichtringes zum Zusammenwirken mit einem Kugelteil eines Ventilschaftes zu erzielen. Wenn die Schaftabdichtung auf diese Weise erzielt wird, ist eine Verringerung der Körpermaße des Wasserhahns denkbar. Eine solche Schaftabdichtung, wie sie durch den Stand der Technik geoffenbart ist, schafft aber nicht gewisse Vorteile, die bei der Anordnung nach der US-PS 35 43 799 vorhanden sind. Demgemäß ist es die Aufgabe der Erfindung, den Aufbau und die Anordnung gemäß der US-PS 35 43 799 abzuwandeln, um einen geeigneten Dichtring zu verwenden, der mit einem Kugelteil eines Ventilschaftes zusammenwirkt, um eine Schaftabdichtung zu erzielen, während gleichzeitig gewisse Vorteile der Schaftabdichtungsanordnung gemäß der US-PS 35 4 3 799 erhalten bleiben sollen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Eingriff-Wasserhahn durch Anwendung der Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine neue und vorteilhafte Schaftdichtungseinrichtung für eine Art eines Eingriff-Wasserhahns. Ein solcher Eingriff-Wasserhahn, der eine Schaftdichtungseinrichtung gemäß der Erfindung in sich vereinigt, wird kurz beschrieben. Der Eingriff-Wasserhahn hat eine Ventilgehäuseeinrichtung, die eine Kammer mit einer Längsachse bildet, Heiß- und Kaltwassereinlässe, die mit der Kammer in Verbindung stehen, und eine Dichtungseinrichtung für die Heiß- und Kaltwassereinlaßöffnungen, welche Dichtungseinrichtung öffnungen hat, die mit den Heiß- und Kaltwassereinlässen in Verbindung stehen. Der Eingriff-Wasserhahn hat av*ch ein Steuerten, das eine Oberfläche mit darin im Abstand voneinander angeordneten öffnungen hat, die in und außer Deckung mit den öffnungen der Einlaßöffnungsdichtungseinrichtung bewegbar sind, wo- hei eine Schafteinrichtung einen Hebel.teil, eine Schaftkugel und einen unteren Endteil aufweist, wobei ein Rückhalteteil einen oberen Schaftkugelsitz aufweist, wobei ein Schaftlagerteil einen unteren Schaftkugelsitz und eine nach oben schauende Dichtringnut und einen in der nach oben schauenden Dichtringnut angeordneten Schaftkugeldichtring aufweist. Der Eingriff-Wasserhahn hat auch außerdem eine Einrichtung, die den unteren Endteil des Schaftes mit dem Steuerteil verbindet, so daß durch eine Bewegung des Schaftes das Steuerteil bewegt wird, und eine Einrichtung zum Fixieren des Rückhalteteiles innerhalb der Ventilgehäusekammer, wobei die Schaftkugel zwischen dem oberen und dem unteren Schaftkugelsitz eingefangen ist. Ein Einrichtung ist vorgesehen, um dem Schaftlagerteil eine begrenzte Bewegung in den Richtungen der Längsachse des Ventilgehäuses zu gestatten, so daß sich das Schaftlagerteil ansprechend auf den Wasserdruck aufwärts be-

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wegt und seine maximale Aufwärtsbewegung durch die Berührung des unteren Schaftkugelsitzes mit der Schaftkugel begrenzt wird, wodurch ermöglicht wird, daß sich die Zusammenpressung des Schaftkugeldichtringes mit der Größe des Wasserdruckes ändert und seine maximale Zusammenpressung begrenzt wird. Der Schaftkugeldichtring ist vorzugsweise eine O-Ringdichtung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt

Fig* 1 eine Längsschnittdarstellung, die den gesamten Aufbau eines Eingriff-Wasserhahns gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung, die um 90° gegenüber der von Fig. 1 versetzt ist,

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Dar- f

stellung, die verschiedene Teile des Wasserhahns von Fig. 1 zeigt, und

Fig. 4 einen vergrößerten Teil von Fig. 2.

Die verschiedenen Teile eines Eingriff-Wasserhahns, der die Erfindung in sich verkörpert, sind am besten in Fig. ersichtlich, und sie bestehen aus einer Kappe 11, einem Rückhalteteil 13, einer O-Ringdichtung 15 für den Rand des Rückhalteteiles, einem Schaft 17, einer O-Ringdichtung 19 für die Schaftkugel, einer O-Ringdichtung 21 für den Rand eines Schaftlagerteiles, einem Schaftlagerteil 23, einem Gleitteil 25, einer Steuerscheibe 27, einem Dichtungsgehäuse 29 für die Einlaßöffnung, einer Einlaßöffnungsscheibe 31, 0-Ringdichtungen 33 für die Einlaßöffnung, O-Ringdichtungen 35 für die Auslaßteilnabe, einem Ventilgehäuse

37, einer Auslaßteilnabe 39 und einem Lagerring 41 für die Auslaßteilnabe.

Das Ventilgehäuse 37 ist im allgemeinen zylindrisch, wobei es ein offenes Ende und ein geschlossenes Ende hat, so daß die innere zylindrische Wand 43 des Ventilgehäuses und die ebene innere geschlossene Endfläche 4 5 eine Kammer begrenzen. Das Ventilgehäuse hat auf seiner Außenseite ein Paar beabstandeter Umfangsnuten 36 zur Aufnahme von O-Ringdichtungen 35 für die Auslaßteilnabe. Das Ventilgehäuse ist an seinem äußeren oberen Endteil auch mit einer Reihe von Gewindegängen 38 zur Aufnahme der Kappe 11 versehen. Die Einlaßöffnungsscheibe 31 hat eine im allgemeinen zylindrische Außenfläche 4 7 mit einem ersten Paar entgegengesetzt angeordneter Vorsprünge 48 an ihrem oberen Endteil und einem zweiten Paar entgegengesetzt angeordneter Vorsprünge 50, die um 90° gegenüber dem ersten Paar versetzt sind. Die Außenflächen der Vorsprünge 48, 50 sind zylindrisch ^" und werden formschlüssig von der inneren zylindrischen Wand

43 des Ventilgehäuses aufgenommen. Jeder Vorsprung 48 des § ersten Paares hat einen Schlitz 96, der in die obere Oberfläche 51 der Einlaßöffnungsscheibe für einen weiter unten erläuterten Zweck übergeht. Die Einlaßöffnungsscheibe 31 hat auch eine ebene untere Oberfläche 49, die an der inneren geschlossenen Endfläche 45 des Ventilgehäuses anliegt, und eine ebene obere Oberfläche 51 . Das geschlossene Ende des Ventilgehäuses ist mit Heiß- und Kaltwassereinlaßöffnungen 53 versehen, die mit den Einlaßöffnungen 55 in der Einlaßöffnungsscheibe 31 fluchten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einlaßöffnungsscheibe 31 mit einem Hohlraum 57 versehen, um das Einlaßöffnungsdichtungsgehäuse 29 formschlüssig aufzunehmen, das herkömmliche Dichtungselemente 59 beinhaltet. Die gewöhnlichen O-Ringdichtungen 33 für die Einlaßöffnung sind in dem unteren Endteil der Einlaßöffnungen in der Einlaßöffnungsscheibe 31 angeordnet.

Die Steuerscheibe 27 hat eine ebene untere Oberfläche 6Ί, die an den oberen Oberflächen der Einlaßöffnungsdichtungselemente 59 angreift. Die Steuerscheibe 27 ist mit geeigneten Steueröffnungen 63 versehen, die in die ebene untere Oberfläche 61 und die Seitenfläche 65 der Steuerscheibe übergehen. Die obere Seite 67 der Steuerscheibe 27 ist mit einer Vertiefung versehen, die einen Zahnstangenteil 69 zur Aufnahme eines einzelnen Getriebezahnes 71 bildet, der an dem unteren Endteil 72 des Schaftos 17 gebildet ist.

Das Metallgleitteil 25 hat ein Paar nach unten gedrehter Flansche 73, die von der Seitenfläche 65 der Steuerscheibe formschlüssig aufgenommen werden, und ein Paar nach oben gedrehter Flansche 75, die von einem ersten paar Seitenflächen 77 eines Unterteiles 79 des Schaftlagerteiles formschlüssig aufgenommen werden.

Das Rückhalteteil 13, der Schaft 17 und das Schaftlagerteil 23 ergeben einen auswechselbaren Einsatz. Das Rückhalteteil 13 hat eine im allgemeinen zylindrische Außenfläche mit einem oberen Teil 81, einem Zwischenteil 83 und einem unteren Teil 85. Der obere Teil 81, der einen kleinerenDurchmesser als der mittlere Teil 83 hat, geht in diesen über, um eine Schulter 87 zu bilden. Der mittlere Teil 83 ist mit einer Nut 89 versehen, um die O-Ringdichtung 15 für den Rand des Rückhalteteiles aufzunehmen. Der mittlere Teil ist auch mit einem rechtwinkligen Vorsprung 91 versehen, der formschlüssig in eine Ausrichtkerbe 93 an dem oberen Ende des Ventilgehäuses 37 eingreift. Der untere Teil 85 bildet die Außenseite eines Paares im allgemeinen rechtwinkliger nach unten geführter Schenkel 95, von denen jeder an seinem unteren Ende einen rechtwinkligen Vorsprung 97 trägt, der in einen jeweiligen Schlitz 96 formschlüssig eingreift, wenn das Rückhalteteil 13 und die Einlaßöffnungsscheibe 31 zusammengebaut sind.

Das Rückhalteteil 13 hat eine im allgemeinen dreieckige öffnung 99 an seinem oberen Endteil, deren Seitenwand als Führung für einen Hebelteil 101 des Schaftes 17 dient. Das Innere des Rückhalteteiles 13 weist einen ersten zylindrischen Teil 103 auf, der in einen sich verjüngenden Schulterteil 105 übergeht, der wiederum in einen zweiten zylindrischen Teil 107 übergeht, der selbst wieder in einen oberen Schaftkugelsitz 109 übergeht. Ein Schlitz 111 durchquert den zweiten zylindrischen Teil 107 und den oberen Schaftkugelsitz 109 und ist bezüglich einer Ebene symmetrisch angeordnet, die eine Längshalbierende des Rückhalteteiles 13 und dessen Schenkel 95 ist. Jeder Schenkel ist mit einer rechtwinkligen öffnung 113 an seinem oberen Endteil für einen weiter unten beschriebenen Zweck versehen.

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Der untere Teil 79 des Schaftlagerteiles 23, der im allgemeinen rechtwinklig ist, hat ein zweites Paar Seitenflächen 115, die natürlich senkrecht zu dem ersten Paar 77 sind. '-" An jeder zweiten Seitenfläche 115 ist ein im allgemeinen

rechtwinkliger Vorsprung 117 für einen weiter unten beschriebenen Zweck mittig angeordnet. Der untere Teil 79 des Schaftlagerteiles 23 geht in einen zylindrischen Teil 119 über, der mit einer Nut 121 versehen ist, um die O-Ringdichtung 21 für den Rand des Schaftlagerteiles aufzunehmen. Das Schaftlagerteil 23 ist mit einer im allgemeinen dreieckigen öffnung 123 versehen, um den unteren Endteil 72.des Schaftes 17 durchgehen zu lassen. Die Seitenwand 125 der dreieckigen öffnung 123 geht in einen unteren Schaftkugelsitz 127 über, der selbst in eine Nut 129 für den O-Ring des Schaftlagerteiles übergeht, welche Nut dann wieder in die obere Endfläche 131 des Schaftlagerteiles 23 übergeht.

Der Hebel teil 101 des Schaftes 17 geht in eine Schaftkugel 133 über, die dann wieder in den unteren Endteil 72 des Schaftes übergeht. Von der oberen Hemisphäre der Schaft-

kugel 133 steht ein Führungszapfen 135 für einen weiter unten beschriebenen Zweck vor.

Um den oben erwähnten auswechselbaren Einsatz zu bauen, wird die O-Ringdichtung 15 für den Rand des Rückhalteteiles in die Nut 89 plaziert und der Schaft 17 in das Rückhalteteil 13 eingebaut, wobei der Hebelteil 101 durch die dreieckige öffnung 99 verläuft, die Schaftkugel in dem oberen Schaftkugelsitz 109 aufgenommen ist und der Führungszapfen 135 in dem Schlitz 111 angeordnet ist. Die O-Ringdichtung 21 für den Rand des Schaftlagerteiles wird in der Nut angeordnet, die O-Ringdichtung 19 für die Schaftkugel wird in der Nut 129 für den O-Ring des Schaftlagerteiles angeordnet, und diese Einheit wird in den ersten zylindrischen Teil 103 des Rückhalteteiles eingeführt, wobei sich die Vorsprünge 117 auf den Innenflächen der Schenkel 95 abstützen, wobei sie sie zwingen, sich leicht nach außen zu bewegen^ bis die Vorsprünge 117 von den jeweiligen rechtwinkligen Öffnungen 113 aufgenommen werden und in diesem Zeitpunkt die Schenkel 95 in ihre normale Stellungen zurückkehren und das Schaftlagerteil 23 an dem Rückhalteteil 13 festgehalten ist.

Die Kappe 11 ist im allgemeinen zylindrisch und an einem Ende 137 offen und an dem anderen Endteil 141 mit einem Innenflansch 139 versehen, wobei die Innenfläche des Innenflansches 139 eine Schulter 143 bildet. Die Kappe 11 ist mit Innengewindegängen 145 versehen, die in ihr offenes Ende übergehen und sind dafür ausgebildet, von Außengewindegängen 38 an dem Ventilgehäuse 37 formschlüssig aufgenommen zu werden. Der Durchmesser des Innenflansches 139 ist größer als der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 81 des oberen Teiles des Rückhalteteiles, aber kleiner als der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 83 des mittleren Teiles des Rückhalteteiles, so daß die

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Kappenschulter 143 an der Schulter 87 des Rückhalteteiles im zusammengebauten Zustand angreift.

Um den Eingriff-Wasserhahn zusammenzubauen, wird die Einlaßöffnungsscheibe 31 zusammen mit den O-Ringdichtungen 33 für die Einlaßöffnung und dem Einlaßöffnungsdichtungsgehäuse 29 und den herkömmlichen Dichtungselementen 59, die alle eingebaut sind, in das Ventilgehäuse 27 eingesetzt, so daß ihre ebene untere Oberfläche 49 an die geschlossene Endfläche 4 5 des Ventilgehäuses angrenzt und so daß die Einlaßöffnungen 55 der Einlaßöffnungsscheibe mit den Heiß- und Kaltwassereinlaßöffnungen 53 des Ventilgehäuses fluchten. Das Gleitteil 25 wird dann auf das Schaftlagerteil 2 3 montiert und die Steuerscheibe 27 wird auf das Gleitteil montiert, wobei der Schaftgetriebezahn 71 von dem Zahnstangenteil 69 der Steuerscheibe aufgenommen wird. Diese gesamte Einheit wird dann in das Ventilgehäuse eingeführt, so daß die Schenkel 95 auf der ebenen oberen Ober-

*. fläche 51.der Einlaßöffnungsscheibe aufsitzen, wobei die

. 20 Schenkelvorsprünge 97 von den jeweiligen Schlitzen 96 in

ζύ den Vorsprüngen 48 der Einlaßöffnungsscheibe aufgenommen

werden und der rechtwinklige Vorsprung 91 des Rückhalteteiles von der Ausrichtkerbe 93 des Ventilgehäuses aufgenommen wird.

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Dann wird der Lagerring 41 der Auslaßteilnabe an dem Ventilgehäuse angebracht (das Ventilgehäuse wurde auf ein herkömmliches Unterteil montiert, was nicht gezeigt ist), und die O-Ringdichtungen 35 der Auslaßteilnabe werden in äie jeweiligen Nuten 36 in dem Ventilgehäuse 37 eingesetzt. Dann wird die Auslaßteilnabe 39 an dem Ventilgehäuse 37 angebracht,und die Kappe 11 wird auf das Ventilgehäuse aufgeschraubt. Wenn die Kappenschulter 143 die Schulter 87 des Rückhalteteiles berührt und wenn sich die Kappe weiter nach unten bewegt, bewegt sich das Rückhalteteil 13 nach unten, wobei seine Schenkel 95 auf der oberen

ebenen Oberfläche 51 der Einlaßöffnungsscheibe aufsitzen, so daß die Einlaßöffnungsscheibe 31 sich auch nach unten . bewegt, bis ihre ebene untere Oberfläche 4 9 auf der geschlossenen inneren Endfläche 4 5 des Ventilgehäuses aufsitzt und gleichzeitig das Aufschrauben der Kappe 11 auf das Ventilgehäuse 37 gestoppt ist. Die Tiefe der O-Ringnuten des Ventilgehäuses, welche die O-Ringdichtungen 33 der Einlaßöffnung aufnehmen, ist derart gewählt, daß bei Beendigung des Zusammenbaus die O-Ringdichtungen 33 zum Abdichten richtig zusammengepreßt sind. Die gegenseitige Anordnung der Ausrichtkerbe 93 des Ventilgehäuses, des rechtwinkligen Vorsprungs 91 des Rückhalteteiles, der rechtwinkligen Vorsprünge 97 der Schankel95 und der Schlitze 96 der Einlaßöffnungsscheibe stellen die richtige Ausrichtung der entsprechenden Ventilteile sicher.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist die Art und Weise, auf welche die Schaftabdichtung erzielt wird. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist, ist ein Spielraum zwischen den Vorsprüngen 117 des Schaftlagerteiles und den rechtwinkligen öffnungen 113 des Rückhalteteiles und zwischen dem oberen Ende des Schaftlagerteiles und dem Schulterteil des Rückhalteteiles vorgesehen, so daß das Schaftlagerteil 23 eine begrenzte Bewegung in den Richtungen der Mittelachse des Ventilgehäuses ausführen kann. Bei den Darstellungen der Fig. 1, 2 und 4 ist angenommen, daß der Eingriff-Wasserhahn voll eingebaut ist und aufgedreht ist, um Wasser durchströmen zu lassen und daß der Wasserdruck ausreichend ist, um das Schaftlagerteil 23 nach oben zu bewegen, so daß der untere Schaftkugelsitz 127 in Berührung mit der Schaftkugel 133 ist. Von der Größe des Wasserdruckes hängt es ab, ob der untere Schaftkugelsitz 127 in Kontakt mit der Schaftkugel 133 ist. Die Zusammenpressung der 0-Ringdichtung 19 der Schaftkugel ändert sich mit der Größe des Wasserdruckes. Die O-Ringdichtung 19 der Schaftkugel ist keiner übermäßigen Zusammenpressung aus-

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χ gesetzt, weil die Aufwärtsbewegung des Schaftlagerteiles 23 durch den Kontakt des unteren Schaftkugelsitzes mit der Schaftkugel 133 begrenzt ist. Weil die Zusammenpressung der O-Ringdichtung der Schaftkugel sich mit der Größe des Wasserdruckes ändert und keiner übermäßigen Zusammenpressung ausgesetzt ist, wird die Abnützung der 0-Ringdichtung 19 der Schaftkugel auf einem Minimum gehalten.

Die vorausgehende Offenbarung und die Darstellungen in den Zeichnungen dienen nur zur Erläuterung der Merkmale der Erfindung und sind nicht beschränkend auszulegen.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   a) einer Ventilgehäusecinrichtung, die eine Kammer mit einer Längsachse bildet,

   b) Heiß- und Kaltwassereinlässen, die mit der Kammer in Verbindung stehen,

   c) einer Dichtungseinrichtung für die Heiß- und Kaltwassereinlaßöffnungen, welche Diqhtungseinrichtung öffnungen hat, die mit den Heiß- und Kaltwassereinlässen in Verbindung stehen,

   d)einem Steuerteil, das eine Oberfläche mit darin Im Abstand voneinander angeordneten öffnungen hat, die in und außer Deckung mit den öffnungen der Einlaßöffnungsdichtungseinrichtung bewegbar sind,

   e) einer Schafteinrichtung mit einem Hebelteil, einer Schaftkugel und einem unteren Endteil,

   f) einem Rückhalteteil, das einen oberen Schaftkugelsitz aufweist,

   g) einem Schaftlagerteil, das einen unteren Schaftkugelsitz und eine nach oben schauende Dichtringnut aufweist,

   h) einem Schaftkugeldichtring, der in der nach oben schauenden Dichtringnut angeordnet ist,

   i)" einer Einrichtung, die den unteren Endteil des Schaftes mit dem Steuerteil verbindet,so daß durch eine Bewegung des Schaftes das Steuerteil bewegt wird, j) einer Einrichtung zum Fixieren des Rückhalteteiles Innerhalb der Ventilgehäusekammer, wobei die Schaftkugel zwischen dem oberen und dem unteren Schaftkugelsitz eingefangen ist,

   gekenn ze ichnet durch

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   k) eine Einrichtung, die dem Schaftlagerteil (23) eine begrenzte Bewegung in den Richtungen der Längsachse des Ventilgehäuses (37) gestattet, so daß das Schaftlagerteil (23) ansprechend auf den Wasserdruck sich aufwärts bewegt und seine maximale Aufwärtsbewegung durch die Berührung des unteren Schaftkugelsitzes (127) mit der Schaftkugel (133) begrenzt wird, wodurch sich das Zusammenpressen des Dichtringes (19) mit der Größe des Wasserdruckes ändern kann und seine maximale Zusammenpressung begrenzt ist,
2. 2. Eingriff-Wasserhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Fixieren des Rückhalteteiles (13) innerhalb des Ventilgehäuses (37) eine Kappe

   (11) aufweist, die auf das Ventilgehäuse (37) aufgeschraubt ist.
3. 3. Eingriff-Wasserhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftkugeldichtring (19) eine 0-

   gg Ringdichtung ist.