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Drehbares Umstellorgan in einem Hahn mit zwei Auslaßkanälen Die Erfindung
bezieht sich auf ein in einer zylindrischen Gehäusebohrung mit zwei um etwa 180°
gegeneinander versetzten Auslaßkanälen drehbares Umstellorgan. Derartige Umstellorgane
finden z. B. in Brausebatterien Verwendung, bei denen der eine Auslaßkanal in ein
Auslaufrohr und der andere in die Zuleitung zur Brause mündet.
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Bekannte Umstellorgane dieser Art haben ein. zylindrisches Hahnküken
aus Metall, das die für das wahlweise Verbinden des Zulaufraumes mit den beiden
Auslaßkanälen notwendigen Ausnehmungen hat. Das Hahnküken muß in der Gehäusebohrung
spielfrei gelagert sein, um zu verhindern, daß eine Leckverbindung zu dem nicht
benutzten Auslaßkanal und nach außen entsteht. Außerdem nrnuß es in der Gehäusebohrung
leicht drehbar sein, damit es bequem bedient werden kann und nicht durch Ausscheidungen
des Wassers festbackt. Diese beiden einander widersprechenden Forderungen lassen
sich bei der Massenfertigung infolge der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen nur
schwer erfüllen.
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Bei einem bekannten Dreiwegehahn hat das Gehäuse im Bereich seiner
drei in einer Ebene um 90° gegeneinander versetzten Anschlußstutzen eine kugelige
Führungsfläche für das Umstellorgan, wobei das Umstellorgan aus Metall besteht und
in einer Ringnut eine Dichtungsmanschette aufnimmt. Die Dichtungsmanschette dichtet
bei jeder Betriebsstellung des Umstellorgans mit einer schmalen Dichtfläche aus
elastischem Werkstoff gut ab, ohne daß die leichte Drehbarkeit des Umstellorgans
beeinträchtigende Pressungen auftreten. Dem steht jedoch der Nachteil gegenüber,
daß die Ausbildung des Gehäuses als Hohlkugel zu einer sperrigen Bauweise führt
und die Bearbeitung der Kugelfläche an der Gehäuseinnenseite schwierig ist.
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Ist das Umstellorgan in einer zylindrischen Gehäusebohrung mit zwei
um 180° gegeneinander versetzten Auslaßkanälen geführt, so fallen die Gehäuseabmessungen
erheblich kleiner aus, und die Bearbeitung. des Gehäuses ist erheblich einfacher.
Andererseits ist aber die Abdichtung des Umstellorgans schwieriger. Das Umstellorgan
muß beiderseits der Auslaßkanäle gegen die Gehäusewand abdichten, außerdem muß es
einen an seiner einen Stirnseite mündenden Verbindungsweg zu dem Zulaufkanal haben
und auch noch zwischen den beiden um 180° gegeneinander versetzten Auslaßkanälen
abdichten. Dieses Dichtungsproblem läßt sich nicht mit einem einfachen Dichtungsring
lösen, wie es bei dem vorerwähnten Dreiwegehahn mit kugeliger Gehäuseüinenfläche
möglich ist. Man ist daher gezwungen, das Umstellorgan möglichst spielfrei in der
Gehäusebohrung zu lagern, wobei sich aber die schon geschilderten Schwierigkeiten
ergeben. Würde man das Umstellorgan anstatt aus Metall aus einem elastischen nichtmetallischen
Werkstoff herstellen, wie es bei einem bekannten Dreiwegehahn mit kegehgem Küken
vorgesehen ist, und ihm ein radiales übermaß geben, so wäre zwar eine einwandfreie
Abdichtung nach allen Richtungen möglich, jedoch würde das Umstellorgan in der Gehäusebohrung
so fest sitzen, daß es sich kaum mehr drehen läßt.
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Die Erfindung besteht darin, daß das in an sich bekannter Weise aus
einem elastischen, abriebfesten Werkstoff, z. B. synthetischem Gummi, bestehende
Umstellorgan auf die Drehspindel aufvulkanisiert ist und beiderseits eines flachen
Mittelteils der die Wand der Gehäusebohrung nur mit zwei einander diametral gegenüberliegenden
schmalen achsparallelen Dichtflächen berührt, dem Durchmesser der Gehäusebohrung
angepaßte Scheibensätze aufweist, die sich jeweils nur über etwas mehr als den halben
Umfang erstrecken und zu beiden Seiten der durch die Dichtflächen des Mittelteils
gelegten Achsebene einander entgegengerichtet sind und in den beiden Endlagen des
Umstellorgans zusammen mit dem Mittelteil jeweils einen Auslauf vom übrigen Strömungskanal
trennen. Hierdurch sind auf einfache Weise alle Schwierigkeiten beseitigt. Das Umstellorgan
dichtet nach allen Richtungen ab. Da es die Wand der Gehäusebohrung nur mit schmalen
Dichtflächen berührt, kann es mit einem radialen Übermaß gefertigt werden, das eine
sichere Abdichtung gewährleistet, ohne daß die leichte Drehbarkeit beeinträchtigende
Pressungen auftreten.
Vorzugsweise ist die Materialstärke des Umstellorgans
sowohl in dem flachen Mittelteil als auch in den beiden stirnseitigen Scheibenansätzen
nach den Dichtflächen hin erheblich reduziert.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
erläutert. es zeigen Abb.1 und 2 Seitenansichten eines erfindungsgemäßen Umstellorgans
in seinen beiden Endstellungen in der Gehäusebohrung, Abb. 3 einen Schnitt nach
Linie 111-11I der Abb.1. Abb. 4 eine Stirnansicht des Umstellorgans.
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Das mit 1 bezeichnete Gehäuse, das mit dem Gehäuse einer nicht dargestellten
Mischbatterie aus einem Stück bestehen kann, hat für die Aufnahme des drehbaren
Umstellorgans eine nach der Bedienungsseite offene zylindrische Bohrung 2, aus der
die beiden zu den Ausläufen, z. B. einem Auslaufrohr und einer Brausenzuleitung,
führenden Auslaßkanäle 3 und 4 nach entgegengesetzten Richtungen ausmünden. Beim
Ausführungsbeispiel liegen die beiden Auslaßkanäle 3 und 4 in der gleichen Achse,
die die Achse der Gehäusebohrung 2 im rechten Winkel schneidet. In den Raum zwischen
den Auslaßkanälen 3 und 4 und dem Grund der Gehäusebohrung 2 mündet der Zulaufkanal
5. Gehört das Gehäuse 1 zu einer Mischbatterie für Kalt- und Warmwasser, so sind
zwei Zulaufkanäle 5 vorgesehen. Die Mündungsrichtung des Zulaufkanals bzw. der Zulaufkanäle
kann, wie in Abb. 1 und 2 strichpunktiert angedeutet, auch radial sein.
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Das in der Gehäusebohrung 2 drehbar gelagerte Umstellorgan hat eine
Drehspindel 6, die beim Ausführungsbeispiel mit einem Bund 7, der in einer Umfangsnut
einen Dichtungsring 8 aufnimmt, in der Gehäusebohrung 2 drehbar und in Achsrichtung
unverschiebbar gelagert ist. Gegen Herausziehen ist die Drehspindel bzw. ihr Bund
7 beim Ausführungsbeispiel durch einen in eine Umfangsnut der Wand der Gehäusebohrung
2 eingesprengten Federring 9 gesichert.
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Der nach außen ragende Abschnitt der Drehspindel 6 hat für das Aufstecken
eines sich mit einer Nabe 12 in der Gehäusebohrung 2 zentrierenden Handhebels 13
oder sonst eines Bedienungsgliedes ein Vierkantende 14. Außerdem ist das Bedienungsglied
13 in an sich bekannter Weise an der Spindel 6 in axialer Richtung durch eine Schraube
15 festgelegt, die in eine stirnseitige Gewindebohrung der Spindel eingreift.
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Das im ganzen mit 16 bezeichnete Umstellorgan besteht aus einem elastischem,
abriebfesten Werkstoff, z. B. synthetischem Gummi, und ist auf den auf kleineren
Durchmesser abgesetzten Abschnitt der Drehspindel 6 aufvulkanisiert. Es hat einen
flachen Mittelteil 17, der über die Mündungen der beiden Auslaßkanäle 3 und 4 hinwegreicht
und die Wand der Gehäusebohrung 2 in der aus Abb. 3 ersichtlichen Weise nur mit
zwei einander diametral gegenüberliegenden schmalen achsparallelen Dichtflächen
18 dichtend berührt. Der Mittelteil 17 hat an seinen beiden Enden Scheibenansätze
19 und 20, die dem Durchmesser der Gehäusebohrung 2 angepaßt sind und sich jeweils
über etwas mehr als den halben Umfang erstrecken. Die beiden Scheibenansätze 19
und 20 sind zu beiden Seiten der durch die Dichtflächen 18 des Mittelteils 17 gelegten
Achsebene einander entgegengerichtet. Von der Seite gesehen (Abb. 1 und 2), hat
das Umstellorgan 16 etwa Z-Form.
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In der in Abb.1 gezeigten Drehstellung dichtet das Umstellorgan 16
in der Gehäusebohrung 2 mit den Dichtflächen 18 seines Mittelteils 17 und den Rändern
seiner stirnseitigen Scheibenansätze 19 und 20 den Auslaßkanal 3 von dem Zulaufraum
ab. Das Wasser fließt daher in den Auslaßkanal 4. In der um 180° verdrehten Stellung
(Abb. 2) schließt umgekehrt das Umstellorgan 16 gegen den Auslaßkanal 4 ab und gibt
den Durchfluß zu dem Auslaßkanal3 frei. Der Drehbereich des Umstellorgans ist in
üblicher Weise durch nicht dargestellte Anschläge begrenzt.
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Die Materialstärke des Mittelteils 17 und der Scheibenteile 19 und
20 des Umstellorgans 16 ist beim Ausführungsbeispiel nach den an der Wand der Gehäusebohrung
2 anliegenden Dichtflächen hin stark reduziert. Die Dichtflächen gehören daher schmalen
Lippen an.