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Die
Erfindung betrifft eine Wasserausflussarmatur mit einem von einem
Betätigungsglied
stellbaren Umschaltventil, mit dem wahlweise einem ersten Strahlbildner
oder einem zweiten Strahlbildner Druckwasser zuführbar ist.
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Eine
derartige Wasserausflussarmatur ist aus der europäischen Patentschrift
EP 0 933 136 B1 bekannt.
Mit dem Umstellventil dieser Armatur kann vom Benutzer der Wasserausfluss
von einer bevorzugten Wasserauslaufstellung während des Wasserzapfvorgangs
auf eine nicht bevorzugte Wasserauslaufstellung umgeschaltet werden.
Hierbei wird das Ventilverschlussglied nach der Umstellung durch den
Staudruck des ausfließenden
Wassers entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in Schließstellung
zur bevorzugten Wasserauslaufstellung gehal ten. Die Rückstellung
in die bevorzugte Wasserauslaufstellung wird durch ein Unterbrechen
des Wasserauslaufs erzielt, wodurch nach dem Abfall des Wasserstaudrucks
die Rückstellfeder
das Ventilverschlussglied wieder in die andere Absperrstellung zurückführt, in
der nur dem bevorzugten Wasserauslauf Wasser zugeführt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Umschaltventil für die Wasserauslaufarmatur
so auszubilden, dass es allein durch eine Betätigung in eine Richtung, vorzugsweise
durch eine Druckbetätigung,
während
des Wasserzapfvorgangs sowohl von der bevorzugten Ausflussstellung
als auch von der nicht bevorzugten Ausflussstellung umschaltbar
ist. Hierbei gehört
es mit zur Aufgabe, die Betätigungsvorrichtung
so auszubilden, dass auch eine Betätigungsrichtung ermöglicht wird,
die von der Stellrichtung des Umschaltventils abweicht.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Wasserausflussarmatur dadurch
gelöst,
dass an dem Betätigungsglied
ein begrenzt verschwenkbarer Stößel befestigt
ist, der mit seinem Kopf auf einen um eine Achse schwenkbaren zweiarmigen
Hebel einwirkt, wobei der Hebel an der dem Betätigungsglied zugekehrten Seite
im Bereich der Achse eine keilförmige
Erhebung aufweist, von der der Stößel jeweils auf den in Richtung
auf das Betätigungsglied
vorstehenden Hebelarm bei der Betätigung gelenkt ist und wobei
der Hebel mit einer Stellstange des Umschaltventils verbunden ist.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 angegeben.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass mit einem Betätigungsglied
durch eine Betätigungsrichtung
mit Hilfe eines Stößels und
eines zweiarmigen Hebels eine beliebige Umstellung während des
Wasserzapfvorgangs erfolgen kann. Dadurch, dass der Stößel nach einer
ersten Betätigung
von einer Feder in eine neutrale mittlere Ruheposition zurückgeführt wird,
der zweiarmige Hebel aber in seiner Schwenkstellung verharrt, wird
bei einer erneuten bzw. zweiten Betätigung der Stößel nun
an der anderen Hälfte
bzw. an der zur Betätigungsvorrichtung
hin vorstehenden Seite des Hebels angreifen und damit den Hebel
wieder in seine ursprüngliche
Stellung zurückwippen,
so dass während
des Wasserzapfvorgangs beliebig viele Umstellvorgänge vorgenommen
werden können. Darüber hinaus
wird das Umschaltventil, wenn es sich in einer nicht bevorzugten
Ausflussstellung befindet, nach dem Abstellen des Wasserausflusses automatisch
durch eine an dem Ventilverschlussglied wirkende Rückstellfeder in
die Stellung zurück
bewegt, in der der bevorzugte Wasserauslauf freigegeben wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an dem Betätigungsglied
ein Druckknopf zur Druckbetätigung
ausgebildet sein. Der Druckknopf kann aber auch am Gehäuse der
Wasserauslaufarmatur, z.B. in Form einer Membran, vorgesehen werden,
mit dem einerseits die erforderliche Öffnung im Gehäuse abgeschlossen
und andererseits die Stellgröße auf das
Betätigungsglied übertragen
werden kann.
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Wenn
die mit dem Druckknopf oder der Membran erzeugte Stellgröße – beispielsweise
wegen der äußeren Gegebenheiten
der Wasserauslaufarmatur – eine
Richtung aufweist, die verschieden zu der Stellrichtung des eigentlichen
Betätigungsglieds ist,
kann vorteilhaft die erzeugte Stellgröße über ein Kniegelenk auf das
eigentliche Betätigungsglied
umgelenkt werden. Hierzu kann ein erster Hebel an dem Betätigungsglied
und ein zweiter Hebel an der Wasserauslaufarmatur verschwenkbar
angelenkt vorgesehen werden, wobei die beiden Hebel an ihren Enden
zu einem einen Winkel bildendes Kniegelenk zusammenfügbar sind.
Die von dem Druckknopf oder der Membran erzeugte Stellgröße kann
von Außen auf
das Kniegelenk aufgebracht werden, wodurch sich die äußeren Gelenkpunkte
voneinander entfernen und die Stellgröße in die Richtung des Betätigungsglieds
umge lenkt wird. Für
eine einfache Montage des Kniegelenks können die beiden Hebel zweckmäßig mit
Schwenklagern versehen sein, die radial schnappend zusammengesteckt
werden können.
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Um
eine gute Führung
für die
Schwenkbewegung des Stößels beim
Stellvorgang zu gewährleisten,
kann zweckmäßig zu beiden
Seiten der Erhebung des zweiarmigen Hebels eine konkav ausgebildete
Gleitfläche
mit jeweils am Endbereich einen Anschlag für die Beschränkung der
Auslenkung des Stößels vorgesehen
werden. Außerdem
kann vorteilhaft eine erforderliche Verbindung zwischen einer Stellstange
des Umschaltventils und dem zweiarmigen Hebel mit Hilfe eines seitlich
offenen Schlitzes im Hebel, in den in der Stecklage ein radial ausgebildeter
Zapfen an der Stellstange einfasst, hergestellt werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der zweiarmige Hebel angeformte
Achszapfen aufweisen, mit denen er radial in an einem Grundgehäuse des
Umschaltventils ausgebildeten Achslagern einsprengbar ist. Um z.B.
eine hohe Verschleißfestigkeit
und eine optimale Übertragung
der Stellgröße auf die
Stellstange des Umschaltventils zu gewährleisten, kann der zweiarmige
Hebel vorteilhaft aus zwei über
einen Steg parallel mit Abstand zueinander verbundenen Hälften bestehen,
wobei die beiden parallel angeordneten Hälften mit einem Teilbereich
zu beiden Seiten der Stellstange des Umschaltventils sich erstrecken
und jeweils mit einem Schlitz mit einem Radialzapfen der Stellstange
in Verbindung stehen.
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Die
seitliche Auslenkung des Stößels beim Betätigungsvorgang
am zweiarmigen Hebel kann federelastisch erfolgen. Durch die federelastische
Anordnung wird dabei sichergestellt, dass der Stößel bei der Rückführung des
Betätigungsglieds
von seiner seitlichen Auslenkung auf die Achse der Betätigungsrichtung
des Betätigungsglieds
in der Ruheposition zurückschwenkt.
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Nach
einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann ein Betätigungsglied
in einem rohrförmigen
Ansatz eines Schaltgehäuses
axial verschiebbar geführt
und der Stößel über ein
Schwenklager, das ein Verschwenken durch die Schwerkraft ausschließt, mit
dem Betätigungsglied
verbunden werden. Dabei ist vorgesehen, dass das Betätigungsglied
von einer Feder in eine neutrale Ruheposition nach einer Betätigung zurückgeführt wird,
wobei an der Innenseite des Schaltgehäuses eine senkrecht zur Betätigungsrichtung
angeordnete Anschlagfläche ausgebildet
ist, so dass der Stößel, wenn
das Betätigungsglied
nach einer Betätigung
wieder die Ruheposition erreicht, mit einem entsprechend ausgebildeten
Anschlag an der Anschlagfläche
des Schaltgehäuses
zur Anlage gelangt und aus seiner Schwenkposition in die erforderliche
Mittelposition zurückgeschwenkt
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher beschrieben.
Es zeigt in der Zeichnung
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1 eine
Wasserausflussarmatur in der Schnittebene I der 2,
wobei das Umschaltventil den Ausfluss zu einem bevorzugten Strahlbildner freigibt;
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2 die
in 1 gezeigte Wasserausflussarmatur in Ansicht von
oben;
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3 die
in 2 gezeigte Wasserausflussarmatur in der Schnittebene
III;
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4 die
in 1 gezeigte Wasserausflussarmatur in der Schnittebene
IV;
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5 die
in 1 gezeigte Wasserausflussarmatur in der Schnittebene
V;
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6 die
in 1 gezeigte Wasserausflussarmatur, wobei das Umschaltventil
den Ausfluss zum nicht bevorzugten Strahlbildner freigibt;
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7 die
in 1 gezeigte Wasserausflussarmatur ohne Gehäuse in Seitenansicht;
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8 die
in 7 gezeigte Wasserausflussarmatur um 90° gedreht;
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9 das
in 1 gezeigte Umschaltventil in auseinander gezogener
Darstellung in Perspektivansicht;
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10 die
in 1 gezeigte Wasserausflussarmatur beim Umschaltvorgang
vom bevorzugten Ausfluss zum nicht bevorzugten Ausfluss;
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11 die
in 6 gezeigte Wasserausflussarmatur beim Umschaltvorgang
vom nicht bevorzugten zum bevorzugten Wasserausfluss.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Wasserausflussarmatur ist für den Einsatz
an einem z.B. an einem Spülbecken
installierten Wassermisch- und Wasserabsperrventil vorgesehen. An
einem Anschluss 101 kann eine Wasserzuführungsleitung, z.B. eine Schlauchleitung,
angeschlossen werden, so dass die Wasserausflussarmatur einerseits
als stationärer
Wasserauslauf und anderer seits als mit der Schlauchleitung aus der
in der Zeichnung nicht dargestellten Wasserarmatur herausziehbarer
Wasserauslauf verwendet werden.
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Die
Wasserausflussarmatur ist dabei in einem Gehäuse 1 gekapselt angeordnet,
welches sich in Strömungsrichtung
des ausfließenden
Wassers leicht gekrümmt
und mit zunehmendem Durchmesser erstreckt. In dem Gehäuse 1 ist
in der Mantelfläche
eine Öffnung
vorgesehen, die mit einem als Membran ausgebildeten Druckknopf 10 geschlossen ist.
Der Anschluss 101 ist dabei an einem Zuführungskanalkörper 100 ausgebildet,
in dem das Wasser vom Anschluss 101 einem Zuflussstutzen 252 eines
Umschaltventils 2 zugeführt
wird. Das Umschaltventil 2 ist dabei in einem Grundgehäuse 25 und
einem Schaltgehäuse 24 gedichtet
angeordnet, wobei das zuströmende
Wasser von dem Umschaltventil 2 mit Hilfe eines Verschlussglieds 26 wahlweise
einem ersten Strahlbildner 3 oder einem zweiten Strahlbildner 4 zugeleitet
werden kann. Von dem ersten zentralen Strahlbildner 3 wird
ein zusammenhängender Wasserstrahl,
während
vom dem zweiten ringförmigen
Strahlbildner 4 eine Vielzahl von Brausestrahlen erzeugt
wird.
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Das
Umschaltventil 2 wird mit Hilfe des als Membran ausgebildeten
Druckknopf 10 betätigt. Hierbei
ist in einem rohrförmigen
Ansatz 240 des Schaltgehäuses 24 ein im Querschnitt
zylindrisch ausgebildetes Betäti gungsglied 20 axial
verschiebbar und gedichtet aufgenommen.
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An
dem aus dem Ansatz 240 vorstehenden Endbereich des Betätigungslieds 20 ist
ein erster Hebel 201 verschwenkbar angelenkt, während ein
zweiter Hebel 202 an einem Endbereich am Zuführungskanalkörper 100 verschwenkbar
angelenkt ist. Beide Hebel 201 und 202 sind an
ihrem freien Ende zu einem Kniegelenk 203, welches einen
Winkel von etwa 100° einschließt, zusammengefügt. Die
beiden Hebel 201, 202 sind hierbei als Zwillingshebel
ausgebildet, wobei der eine Hebel 202 zu beiden Seiten
des Zuführungskanalkörpers 100 angeordnet
ist. Dabei sind die beiden Hebel 201, 202 an den
Endbereichen mit Lagerzapfen oder Lagerschalen versehen, die radial schnappend
zusammenfügbar
sind. An dem Kniegelenk 203 ist eine Anlagefläche 206,
wie es aus 8 der Zeichnung zu entnehmen
ist, ausgebildet, an der der membranartig ausgebildete Druckknopf 10 mit
einem Zentralbereich anliegt.
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An
dem im Inneren des Schaltgehäuses 24 befindlichen
Endbereich des Betätigungsglieds 20 ist ein
Schwenklager 204 ausgebildet, an dem ein Stößel 21 verschwenkbar
befestigt ist. Der Stößel 21 weist
dabei zwei gegenüberliegende
federelastische Lagerschalen 212 auf, die derart ausgebildet
und angeordnet sind, dass der Stößel 21 radial
auf das Schwenklager 204 aufgebracht werden kann, wobei das
Schwenklager 204 so ausgebildet ist, dass der Stößel 21 durch
die Schwerkraft in seiner eingenommenen Schwenkposition nicht verändert werden kann.
Den Lagerschalen 212 gegenüberliegend ist an dem Stößel 21 ein
meißelartiges
Kopfteil 210 ausgebildet, dessen vorstehende Schneide mit
einem Radius beispielsweise von 0,5 mm verrundet ist.
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Außerhalb
des Ansatzes 240 des Schaltgehäuses 24 ist konzentrisch
eine Feder 205 zur Rückstellung
des Betätigungsglieds 20 in
seine neutrale Ruhestellung vorgesehen. Die Feder 205 stützt sich hier
einerseits an einer Stirnseite des Schaltgehäuses 24 und andererseits
an einem Flansch im Bereich eines am Betätigungsglied ausgebildeten Schwenklagers 207 ab,
wie es insbesondere aus 1 der Zeichnung zu entnehmen
ist.
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An
dem Stößel 21 sind
außerdem
zwei gegenüberliegende
Anschläge 211 ausgebildet,
wie es insbesondere aus 9 der Zeichnung zu entnehmen
ist. In der Ruhestellung des Betätigungsglieds 20,
wie es in 1 der Zeichnung dargestellt
ist, gelangen die beiden Anschläge 211 an
einer Anschlagfläche 241 an
der Stirnseite des Schaltgehäuses 24 zur
Anlage, so dass mit Hilfe der beiden Anschläge 211 der Stößel 21 mit
seinem Kopf 210 in eine neutrale Mittelstellung geschwenkt
ist.
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Dem
Kopf 210 des Stößels 21 benachbart
ist in dem Schaltgehäuse 24 ein
zweiarmiger Hebel 22 angeordnet. Wie es aus 1 und 9 der
Zeichnung zu entnehmen ist, ist der Hebel 22 aus zwei über einen
Steg 225 parallel mit Abstand zueinander verbundenen Hälften gebildet.
An der dem Stößel 21 zugekehrten
Seite weist der Hebel 22 parallel zu den an den äußeren Seitenwänden der
beiden Hälften des
Hebels 22 angeformten Achszapfen 220 eine keilförmige Erhebung 221 auf.
Zu beiden Seiten der Erhebung 221 sind konkav ausgebildete
Gleitflächen 222 ausgebildet,
die am äußeren Bereich
an einem Anschlag 223 enden. Außerdem weisen die beiden Hälften des
Hebels 22 an der einen Seite Schlitze 224 auf,
wie es aus 9 der Zeichnung zu entnehmen
ist. Der Hebel 22 wird dabei mit seinen beiden Achszapfen 220 in
Achslager 250 eines Grundgehäuses 25 radial eingeschnappt,
so dass der zweiarmige Hebel 22 in der Stecklage um seine
Achszapfen 220 verschwenkbar ist.
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Das
Umschaltventil 2 weist ein Verschlussglied 26 auf,
das mit einer Stellstange 23 verbindbar ist. Die Verbindung
wird über
einen Kugelkopf 231 zum Verschlussglied 26 hergestellt,
wie es aus 1 und 9 der Zeichnung
zu entnehmen ist. An der Stellstange 23 sind außerdem zwei
gegenüberliegende
radial angeordnete Zapfen 230 angeformt, die im zusammengebauten
Zustand in die Schlitze 224 des Hebels 22 einfassen,
wie es insbesondere aus 4 der Zeichnung zu entnehmen
ist. Hierbei wird die Stellstange 23 außerdem von den Innenseiten der
beiden Hälften
des Hebels 22 geführt.
Außerdem ist
im Grundgehäuse 25 eine
Führung 253 ausgebildet,
in der die Stellstange 23 mit entsprechenden Führungsflächen verschiebbar
gehalten ist. Das Verschlussglied 26 ist dabei im Grundgehäuse 25 zwischen
einem ringförmigen
Ventilsitz 251 und einem im Bereich des Strahlbildners 3 ebenfalls
ringförmigen
Ventilsitz 30 angeordnet. Das Verschlussglied 26 wird
dabei von einer Rückstellfeder 27 in
eine bevorzugte Absperrstellung gedrückt, wie es aus 1 der Zeichnung
zu entnehmen ist.
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Das
vorstehend beschriebene Umschaltventil hat folgende Funktionsweise:
In
der in 1 gezeigten Position befindet sich das Umschaltventil
in einer bevorzugten Ausflussposition, nämlich das am Anschluss 101 zugeleitete Druckwasser
gelangt über
das Grundgehäuse 25 durch
den Ventilsitz 30 zum ersten Strahlbildner 3, aus
dem das zufließende
Wasser als Einzelstrahl austritt.
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Wird
nun vom Benutzer der Druckknopf 10 betätigt, wie es aus 10 der
Zeichnung zu entnehmen ist, so wird über das Kniegelenk 203 die
Betätigungsrichtung
des Druckknopfes 10 umgelenkt und über das Betätigungsglied 20 der
Stößel 21 in
Richtung auf den Hebel 22 bewegt, wodurch der Stößel 21 mit
dem Kopf 210 an der am zweiarmigen Hebel 22 vorstehenden
Gleitfläche 222 zur
Anlage gelangt und bis zum Anschlag 223 seitlich ausgelenkt
wird. Sodann erfährt
der Hebel 22 um seine Achszapfen 220 eine Rechtsdrehung,
wodurch die Stellstange 23 und mit ihr das Verschlussglied
26 vom Ventilsitz 251 abgehoben und an den Ventilsitz 30 entgegen
der Kraft der Rückstellfeder 27 zur
Anlage gelangt, wie es in 10 der
Zeichnung dargestellt ist. Nunmehr wird das vom Anschluss 101 zugeführte Wasser
nicht mehr dem ersten Strahlbildner 3, sondern dem zweiten
Strahlbildner 4 zugeführt,
da das Wasser jetzt durch den ringförmigen Ventilsitz 251 abströmen kann.
Wird nun bei der in 10 der Zeichnung dargestellten
Betätigungsphase
der Druck von dem Druckknopf 10 entfernt, so drückt die
Feder 205 das Betätigungsglied 20 und
mit ihm den Stößel 21 in
die neutrale Ruhelage zurück,
wodurch der seitlich verschwenkte Stößel 21 mit den beiden
Anschlägen 211 an
dem Schaltgehäuse 24 zur
Anlage gelangt und wieder in seine neutrale Mittelposition zurückgeschwenkt
wird, wie sie in 6 der Zeichnung dargestellt
ist. Durch den Staudruck des ausfließenden Wassers wird das Verschlussglied 26 entgegen
der Kraft der Rückstellfeder 27 weiter
gegen den Ventilsitz 30 gedrückt.
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Soll
nun während
des Wasserauslaufvorgangs eine erneute Umschaltung erfolgen, so
wird vom Benutzer der membranartig ausgebildete Druckknopf 10 erneut
eingedrückt,
wie es aus 11 der Zeichnung zu entnehmen
ist. Hierbei gelangt der Stößel 21 mit
seinem Kopf 210 auf die nunmehr dem Betätigungsglied 20 zugekehrte
andere Gleitfläche 222 und
drückt
den als Schaltschwinge ausgebildeten Hebel 22 in seine
ursprüngliche
Schwenkstellung zurück.
Hierbei wird die Stellstange 23 mit dem Verschlussglied 22 entgegen
dem Staudruck des ausfließenden
Wassers vom Ventilsitz 30 abgehoben und wiederum an dem
Ventilsitz 251 zur Anlage gebracht, so dass das über den
Anschluss 101 zuströmende
Wasser wiederum über
den ersten Strahlbildner 3 abgegeben wird. Wird danach
vom Benutzer die Stellkraft an dem Druckknopf 10 zurückgenommen,
so gelangt der Stößel 21 wieder
in seine neutrale Mittelposition, wie sie in 1 der Zeichnung
dargestellt ist.
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Wird
dagegen bei einem Wasserzapfvorgang, wenn das Umschaltventil die
in 6 der Zeichnung gezeigte Position einnimmt und
der zweite Strahlbildner 4 mit Wasser beaufschlagt wird,
der Zapfvorgang abgebrochen, so drückt die Rückstellfeder 27 das
Verschlussglied 26 wieder in die Absperrstellung am Ventilsitz 251 zurück. Dabei
wird die Stellstange 23 und mit ihr der Hebel 22 wieder
in die in 1 der Zeichnung dargestellte
Position zurückgeführt. Damit
wird sichergestellt, dass bei einem erneuten Zapfvorgang zunächst der
bevorzugte Strahlbildner 3 mit Druckwasser beaufschlagt
wird.