DE3222111A1

DE3222111A1 - Steuerkartusche

Info

Publication number: DE3222111A1
Application number: DE3222111A
Authority: DE
Inventors: Hermann 7024 Filderstadt Kreß
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1983-12-15
Also published as: IT8321501A0; IT1163473B; DE3222111C2; FR2528521A1; CH663992A5; ATA214283A; AT389362B; FR2528521B1

Description

1240 - ΐ - 6.5.82

'S-

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Steuerkartusche, insbesondere für eine Sanitärarmatur,.mit einer ersten Steuerscheibe, gegenüber einem der Kartusche den Zusammenhalt gebenden G rüst unverdrehbar und unverschiebbar angeordnet ist, mit. ner auf der ersten Steuerscheibe angeordneten, ggfs. ein trenntes Mitnahmeteil umfassenden zweiten Steuerscheibe, |_: gegenüber der ersten Steuerscheibe verschiebbar und/oder| drehbar ist, und ggfs. weiteren über der zweiten Steuersc be liegenden Steuerscheiben, mit einem Bedienungshebel, c an einer Lageranordnung gelagert ist und bei dessen Bewegij die bewegliche (n) Steuerscheibe (n) verschoben und/oder ve:' dreht wird (werden) , mit vom Gerüst eingeschlossenen elas! sehen Elementen, welche in definierter Weise komprimiert i und dabei den Steuerscheiben einen definierten Anpreßdrucj geben.

Bei bekannten derartigen Steuerkartuschen besteht das tra· de Gerüst aus einem hohlen Gehäuse, welches Boden, Deckel Mantel umfaßt. Innerhalb dieses Gehäuses sind dann die vel schiedenen Steuerscheiben und auch die Lageranordnung für Bedienungshebel hermetisch eingekapselt. Die gegenseitige Anpressung der Steuerscheiben, die zur korrekten Funktion Sanitärarmatur einen bestimmten Wert besitzen muß, wird dii die Kompression elastischer Elemente bestimmt, die sich ei) falls innerhalb des Gehäuses der Kartusche befinden. Im al gemeinen handelt es sich dabei um Dichtungen, die ohnehin, innerhalb der Kartusche benötigt werden, beispielsweise um das Wasser zwischen den Öffnungen im Kartuschenboden und d Öffnungen in der darüberliegenden, ersten feststehenden Steuerscheibe überzuleiten.

Da sämtliche Teile der Kartusche, also sowohl die verschie' denen Teile des Gehäuses als auch die in diesem unterge-

1240 - X'- 6.5.82

brachten Steuerscheiben sowie die Teile der Lageranordnung, mit bestimmten Dimensionstoleranzen behaftet sind, muß jede Kartusche für sich so abgeglichen werden, daß der gewünschte innere Anpreßdruck der Steuerscheiben erzielt wird. Bei den bekannten Kartuschen sind hierzu verschiedene Verfahren entwickelt worden. Zum einen ist es bekannt, das Kartuschengehäuse aus zwei Hälften zusammenzusetzen und diese mittels eines Ultraschallschweißverfahrens unter überwachung der dabei aufgebrachten Kraft an den Berührungsflächen zu plastifizieren und soweit einander anzunähern, bis dann die gewünschte Pressung der elastischen Elemente erzielt ist. Alternativ ist es bekannt, das Kartuschengehäuse aus einem becherförmigen Teil.und einem diesen abschließenden Boden zusammenzusetzen. Der becherförmige Teil weist an seiner unteren, ringförmigen Stirnfläche unter Druck verformbare Spitzen auf. Der Boden wird - wiederum unter Überwachung der dabei aufgebrachten Kraft - auf das becherförmige Teil aufgepreßt, bis die gewünschte Kompression der elastischen Elemente erzielt ist.

in allen bekannten Fällen ist jedoch das Verfahren, mit dem die axiale Gesamtabmessung der Kartusche in jedem Einzelfalle eingestellt und so die richtige Anpressung der Steuerscheiben erzielt wird, recht kompliziert. Außerdem ist das der Kartusche den Zusammenhalt gebende Gerüst vergleichsweise kompliziert aufgebaut und teuer herzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerkartusche der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Abgleichung der inneren Toleranzen und die Erzielung einer definierten Pressung der Steuerscheiben leicht zu bewerkstelligen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß a) das den Zusammenhalt gebende Gerüst eine Grundplatte und

1240 - -a- - ö .5.82

eine an dieser angeordnete zentrale Säule umfaßt;

b) die Steuerscheiben und die Lageranordnung jeweils eine j zentrale Öffnung enthalten, durch welche sich die Säule '-hindurcherstreckt, wobei die Abmessungen dieser Öffnungen jeweils mindestens den Abmessungen der Säule zuzüglich des jeweiligen Linearhubs betragen, welchen das jeweilige, die Öffnungen enthaltende Teil gegenüber der Säule ausführt;

c) das freie Ende der Säule eine Einrichtung trägt, welche sämtliche auf der Säule aufgereihte Teile einstellbar auf die Grundplatte zu drückt, wodurch die elastischen Elemente in der erwünschten Weise gepreßt werden.

Erfindungsgemäß wird also als tragendes Gerüst für die Kartusche nicht mehr ein hohles Gehäuse verwendet; als solches wird vielmehr eine Grundplatte mit einer hieran angeordneten zentralen Säule eingesetzt. Sämtliche Funktionsteile der Kartusche werden mit entsprechenden Mittelöffnungen versehen und auf die Säule "aufgereiht". Die gewünschte Pressung läßt

"z.B. sich dann leicht dadurch erzielen, daß eine auf ein Gewinde am oberen Ende der Säule aufgedrehte Mutter oder dergl. in entsprechender Weise angezogen wird.

Das erfindungsgemäße tragende Gerüst ist ein sehr einfach herzustellendes Teil, das aus Metall oder auch einem verstärkten Kunststoff bestehen kann. Eine Außenwandung, welche die verschiedenen Funktionsteile umkapselt, ist erfindungsgemäß entbehrlich. Gleichwohl ist durch die geschil- -derte Anordnung sichergestellt, daß keinerlei Schinutz von außen in die Innenräume der Kartusche eintreten kann und daher die schützende Kapselung im Endergebnis weiterhin erzielt wird.

Die Säule und ein dieser gegenüber ausschließlich verdreh-

-4 -

1240 - r - 6.5.82

-r

bares Teil können miteinander einen Drehanschlag zur Begrenzung des maximalen Drehwinkels bilden. Dieser Drehanschlag umfaßt vorzugsweise mindestens einen Vorsprung, welcher mit der Säule kraftschlüssig verbunden ist und in eine bogenförmige Nut des gegenüber der Säule ausschließlich verdrehbaren Teils eingreift.

Der oder die Vorsprünge sind zweckmäßigerweise abgebogene Nasen einer Scheibe, welche auf die Säule formschlüssig und unverdrehbar aufgeschoben ist und auf der Lageranordnung aufliegt, wobei jede Nase in eine bogenförmige Nut an der oberen Stirnseite der Lageranordnung eingreift. In diesem Falle dient die Scheibe gleichzeitig als Beilagescheibe, über welche die an der Säule vorgesehene Einrichtung auf die darunter liegenden Funktionsteile wirkt.

Zweckmäßigerweise ist der Bedienungshebel am unteren Ende gegabelt, wobei jeder Schenkel einen radial nach innen gerichteten Lagerzapfen aufweist, der in eine Lagerbohrung der Lageranordnung eingreift. Die so erfindungsgemäß vorgesehene Gabelung des Bedienungshebels stellt sicher, daß die an der zentralen Säule vorgesehene, dem Zusammenhalt dienende Einrichtung ohne weiteres zugänglich ist. Der Bedienungshebel braucht hierzu einfach in eine entsprechende Position verschwenkt zu werden.

Wenn die Lageranordnung entlang einer Mittelebene der Lagerbohrung in ein unteres Lagerteil und ein oberes Lagerteil geteilt ist, ist die Montage des gegabelten Bedienungshebels besonders einfach. Er kann dann mit seinen nach innen gerichteten Lagerzapfen beim Aufreihen der verschiedenen Funktionsteile auf die zentrale Säule zunächst in die unteren Hälften der Lagerbohrungen eingelegt werden, die dann durch Darüberlegen des oberen Lagerteils vervollständigt werden.

copy ⁵

124 0 . - S- - 6.5.82

-S-

Die Lageranordnung kann einen Druckring umfassen, v/elcher auf der beweglichen Steuerscheibe aufruht und über komplementäre Teilkugelflachen am darüber liegenden Teil der Lage anordnung anliegt. Dadurch, daß die beiden Teilkugelflächer gegeneinander gleiten können, wird eine zuverlässige Kraftübertragung auf die darunter liegenden Steuerscheiben auch dann erzielt, wenn die auf der Säule aufgereihten Funktion: teile Abweichungen bei der Plänparalleiität der Stirnflächen aufweisen.

Zweckniäßigerweise greifen die unteren Enden der Schenkel de Bedienungshebels in Mitnahmeöffnungen an der oberen Stirnseite der beweglichen Steuerscheibe ein. Diese unteren Ende sind es dann, welche die zur Drehuna bzw. Linear verschiebe.

der beweglichen Steuerscheibe erforderlichen Kräfte in dies Steuerscheibe einleiten.

Von Vorteil ist, wenn die feststehende Steuerscheibe im äuß ren Bereich direkt auf der Grundplatte aufliegt und im inne ren Bereich durch einen Rücksprung der Grundplatte von dies getrennt ist. Diese Anordnung wird insbesondere dann gewähl wenn die zwischen der Grundplatte und der feststehenden Steuerscheibe anliegenden Dichtungen als federnde Elemente dienen. Es ist dann möglich, ohne Drehmomentenschlüssel das Schraubteil auf der Säule soweit anzuziehen, bis die Festscheibe auf der Grundplatte im äußeren Bereich kraftschlüss aufliegt; ggfs. wird von diesem Punkt aus das Schraubteil wieder um einen bestimmten Bruchteil einer vollen Umdrehur. zurückgestellt. Sofern nur die Tiefe dieses Rücksprunges ge nau kontrolliert ist, kann auf diese Weise problemlos die richtige Pressung der Steuerscheiben innerhalb der gesamten Kartusche erzielt werden.

Wenn die Grundplatte zumindest teilweise radial über die Festscheibe hinausragt und so eine freie obere Stirnfläche

124 0 -X- 6.5.82

aufweist, an welcher Befestigungsmittel zur Befestigung in einem Armaturenkörper angreifen können, ist die Montage der Steuerkartusche innerhalb des Armaturenkörpers besonders einfach.

Alternativ ist es möglich, an der der Säule gegenüberliegenden Seite der Grundplatte einen Stehbolzen vorzusehen, an welchem mindestens ein Schraubteil zur Befestigung der Steuerkartusche im Armaturenkörper und/oder zur Befestigung der gesamten Armatur an einem Waschtisch oder dergl. aufgeschraubt ist. In diesem Falle ist zweckmäßigerweise ein erstes Schraubteil auf den Stehbolzen aufgeschraubt, welches der Befestigung der Steuerkartusche im Armaturenkörper dient, sowie ein zweites Schraubteil, welches der Befestigung der Armatur am Waschtisch oder dergl. dient. Der nach dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehene Stehbolzen dient also gleichzeitig zur Montage der Kartusche innerhalb der Armatur sowie zur Befestigung der Armatur am Waschtisch oder dergl. Hierdurch wird die Anzahl der Einzelteile, die in der gesamten Sanitärarmatur vorhanden sind, reduziert; es ergibt sich eine besonders kostengünstige Armatur. Das Schraubteil zur Befestigung der Steuerkartusche innerhalb des Armaturenkörpers wird nur während des Versandes der vollständigen Armatur benötigt; es kann dann entfallen, wenn die gesamte Armatur am Waschtisch befestigt wird, da dann bereits durch das zweite Schraubteil die Fixierung der Steuerkartusche innerhalb des Armaturenkörpers gewährleistet ist.

Ein besonders einfacher Aufbau der gesamten Armatur ergibt sich dann, wenn in der Grundplatte die Enden von Wasserzuflußrohren befestigt sind. In diesem Falle kann der Arrr.aturenkörper gußtechnisch besonders einfach ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

1240 -^T- 6.5. 82

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuerkartusche;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II von Fig. 1; 5

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III von Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV von Fig. 1;

Fig. 5 die Steuerkartusche nach den Fign. 1 bis 4 in einen Armaturenkörper eingesetzt;

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Steuerkartusche ebenfalls in einen Armaturenkörper eingesetzt.

Die in den Fign. 1 bis 5 gezeigte, insgesamt mit dem Bezugs· zeichen 1 versehene Steuerkartusche enthält als Gerüst, wel· ches für den inneren Zusammenhalt sorgt, eine Grundplatte 2

ί an welcher zentrisch und einstückig eine senkrechte Säule 3; angeformt ist. Das freie Ende der Säule 3 ist mit einem Gewindeabschnitt 4 versehen. Grundplatte 2 und Säule 3 sollte: verhältnismäßig stabil ausgebildet sein und bestehen daher vorzugsweise aus Metall, ggfs. auch aus einem verstärkten , Kunststoff. Die Grundplatte 2 enthält in bekannter Weise je; weils eine Einlauföffnung für kaltes und für warmes Wasser sowie eine Auslauföffnung für Mischwasser, deren Anordnung zwar in der Zeichnung nicht dargestellt ist, aber aus der Beschreibung weiterer Teile noch deutlich wird.

Auf die.Säule 3 sind die verschiedenen, nunmehr zu beschrei"

benden Funktionselemente der Steuerkartusche 1 übereinander* i liegend aufgeschoben, wozu sie jeweils eine öffnung im mitf .' leren Bereich aufweisen.
35

1240 - f- 6.5.82

Unmittelbar auf der Grundplatte 2 liegt mit ihrem äußeren Bereich eine erste Steuerscheibe 5 aus hartem Material, beispielsweise aus Keramik, auf, die an der nach oben zeigenden Fläche auf hohe Güte poliert ist. Im radial inneren Bereich ist sie durch einen Rücksprung 53 der Grundplatte 2 von dieser getrennt. Die Steuerscheibe 5 ist mit der Grundplatte 2 oder der Säule 3 derart formschlüssig verbunden, daß sie gegenüber dieser weder verschiebbar noch verdrehbar ist. Sie wird daher nachfolgend "Festscheibe" genannt.

Die Festscheibe 5 weist vier Durchtrittsöffnungen (vgl. Fig.4) auf: jeweils eine Druchtrittsöffnung 6, 7 für warmes bzw. kaltes Wasser, eine Durchtrittsöffnung 8 für Mischwasser sowie eine zentrische Durchtrittsöffnung 9 für die Säule 3.

Die Durchtrittsöffnungen 6, 7 und 8 fluchten mit den entsprechenden oben erwähnten Öffnungen der Grundplatte 2; die Dichtungen 10, 11, 12 sorgen für die Wasserüberleitung zwischen den entsprechenden Öffnungen der Festscheibe 5 und der Grundplatte 2 und dienen gleichzeitig als innere "elastische EIemente", deren Pressung den gegenseitigen Anpreßdruck der verschiedenen Steuerscheiben bestimmt.

Über der Festscheibe 5 liegt eine zweite Steuerscheibe 13, 17, die im dargestellten Beispiel in eine Regelscheibe 13 und ein Kunststoff-Mitnahmeteil 17 zweigeteilt ist, aber als funktionale Einheit wirkt. Die Regelscheibe 13 ist ebenfalls aus hartem, vorzugsweise keramischem Material hergestellt und an der nach unten zeigenden, an der Festscheibe 5 anliegenden Fläche auf hohe Güte poliert. Sie ist gegenüber der Festscheibe 5 transiatorisch und rotatorisch verschiebbar. Aus der Tatsache, daß bei diesen Bewegungen die Menge und die Temperatur des auslaufenden Mischwassers eingestellt werden, erklärt sich der Name der Regelscheibe 13.

Die Regelscheibe 13 ist mit drei Durchtrittsöffnungen 14,

-9 -

1240 -^- 6.5.82

- Ab-

15, 16 (Fig. 3) versehen: die Durchtrittsöffnung 14 kann durch Verdrehen und/oder Verschieben der Regelscheibe 13 mehr oder weniger in Überlappung mit den Durchtrittsöffnun·. gen 6, 7 der Festscheibe 5 gebracht werden. Die Durchtritt ■' öffnung 15 überlappt, je nach Relativstellung der beiden Steuerscheiben 5, 13, mehr oder weniger die Durchtrittsöffnung 8 der Festscheibe 5. Die dritte Durchtrittsöffnung 16 schließlich nimmt die Säule 3 auf. Sie ist so dimensio- ι niert, daß die Regelscheibe 13 die erforderlichen Bewegungen ausführen kann. Hierzu ist sie als Langloch ausgebildet wobei ihre (größere) Längsabmessung dem Durchmesser der ! Säule 3 zuzüglich des gewünschten Translationshubes der Re-' gelscheibe 13 und ihre (kleinere) Querabmessung dem Durchmesser der Säule 3 entspricht.

über der Regeischeibe 13 liegt das erwähnte Kunststoff-Mitnahmeteil 17, das formschlüssig mit der Regelscheibe 13 der art verbunden ist, daß sich beide Elemente stets gemeinsam bewegen. Das Mitnahmeteil 17 ist auf der der Regelscheibe 1 zugewandten Seite mit einem ringförmigen Ob^erflächenkanal 18 versehen, welcher zwischen den öffnungen 14 und 15 der Regelscheibe 13 eine Verbindung herstellt. Eine äußere Ring-, dichtung 19 und eine innere Ringdichtung 20 zwischen Mitnahmeteil 17 und Regelscheibe 13 sorgen dafür, daß aus dem Oberflächenkanal 18 kein Wasser zur Seite hin austreten kann Auch sie wirken als "elastische Elemente" im Sinne der obigen Ausführungen. Eine zentrische öffnung 21 des Mitnahmeteils 17 nimmt die Säule 3 auf und entspricht in ihren Abmessungen der zentrischen Öffnung 16 der Regelscheibe 13.

Auf der oberen Stirnseite des Mitnahmeteils 17 ruht eine aus drei Einzelteilen bestehende Lageranordnung 22 für einen (teilweise dargestellten) Bedienungshebel 23. Die gesamte Lageranordnung ist von einer mittleren 3ohrung 24 durchzogen, welche die Säule 3 aufnimmt und deren Durch-

1240 - y$ - 6.5.82

messer entspricht; sie ist insgesamt um die Säule 3 verdrehbar .

Das unmittelbar auf dem Mitnahmeteil 17 aufliegende Teil 25 ist ein Druckring mit einer nach oben zeigenden, konkaven Teilkugelfläche 26. Darüber befindet sich ein unteres Lagerteil 27 mit einer nach unten zeigenden, konvexen Teilkugelflache 28, welche zu der konkaven Teilkugelfläche 26 des Druckrings 25 komplementär ist und an dieser anliegt. An der nach oben weisenden Stirnfläche des unteren Lagerteils 27 sind zwei koaxiale, gegenüberliegende, halbzylindrische Ausnehmungen eingearbeitet, welche zusammen mit entsprechenden, nach unten zeigenden Ausnehmungen eines oberen Lagerteils 29 zwei Lagerbohrungen 30, 31 bilden.

Der Bedienungshebel 23 ist an seinem unteren Ende gegabelt. Jeder Schenkel 23a, 23b der Gabel ist mit einem radial nach innen zeigenden Lagerzapfen 32, 33 ausgestattet, welche in den beiden Lagerbohrungen 30, 31 der Lageranordnung 22 verdrehbar einsitzen. Die unteren Enden der Hebelscher.kel 23a, 23b greifen in Mitnahmeöffnungen 34, 35 an der Oberseite des Mitnahmeteils 17 ein (Fign. 1 und 5).

Unterhalb des Gewindebereichs 4 und oberhalb des oberen Lagerteils 29 sind in die Säule 3 zwei gegenüberliegende ebene Flächen 36 eingearbeitet (Fig. 1) . Eine auf die Säule 3 aufgeschobene, auf dem Lagerteil 29 liegende Scheibe 37 ist mit einer Mittelöffnung 38 versehen, die formschlüssig dem Querschnitt der Säule 3 im Bereich der Flächen 36 entspricht, sodaß die Scheibe 37 gegenüber der Säule 3 nicht verdrehbar ist. Die Scheibe 37 besitzt außerdem zwei um 90° nach unten abgewinkelte Nasen 37a,37b, welche in bogenförmige, in die Oberseite des oberen Lagerteils 29 eingeformte Nuten 40, 41 eingreifen. Auf den Gewindebereich 4 der Säule 3 schließlich ist ein Schraubteil 42, im dargestellten Ausfün-

-11-

124 0 - M" - 6.5.82

rungsbeisniel eine Mutter, aufgeschraubt, welches das in i

oben beschriebener Weise geschichtete Paket von Funktions-i elementen nach unten gegen die Grundplatte 2 drückt.

Die Montage der beschriebenen Steuerkartusche 1 geschieht wie folgt:

In der beschriebenen, insbesondere der Fig. 1 zu entnehmenden Reihenfolge werden nacheinander die Festscheibe 5, die' TO Regelscheibe 13, das Mitnahmeteil 17, der Druckring 2 5 und das untere Lagerteil 27 unter Beifügen der Dichtungen 10,Γ 12, 19, 20 auf die Säule 3 "aufgefädelt". Nun werden die

Lagerzapfen 32, 33 des Bedienungshebels in die freiliegende Hälften der Lagerbohrungen 30, 31 eingelegt; gleichzeitig _; werden die unteren Enden der Hebelschenkel 23a, 23b in die ■ Mitnahmeöffnungen 34, 35 des Mitnahme teils 17 eingeführt.

Durch Aufschieben des oberen Lagerteils 2 9 werden nunmehr die Lagerbohrungen 30, 31 vervollständigt. Die Scheibe 37 wird so aufgelegt, daß ihre Nasen 37a,37b in die bogenförmigen-Nuten 40, 41 des oberen Lagerteils 29 eingreifen. Schließlich wird die Mutter 42 soweit auf das Gewinde 4 der Scheibe 3 aufgeschraubt, bis sich eine präzise Pressung der Dichtungen 10, 11, 12, 19, 20 und damit der beiden Steuerscheiben 5, 13 ergibt.

Die gewünschte Pressung kann auf verschiedene Arten erzielt werden:

Wenn die Mutter 4 2 einfach unter Verwendung eines Drehmomentenschlüssels mit definierter Kraft angezogen wird, brauche auf axiale Toleranzen an den verschiedenen Bauelementen keinerlei Rücksicht genommen zu werden.

Alternativ ist es auch möglich, die Mutter 42 soweit anzu-

- 12 -

1240 - -fi - 6 .5.82

- AC-

ziehen, bis sämtliche Teile kraftschlüssig aneinander anliegen. Hierzu braucht nur auf die Tiefe der Ausnehmungen geachtet zu werden, in denen die Dichtungen 9, 10, 11, 12, 19, 20 einliegen. Die Tiefe dieser Ausnehmungen wird auf die axialen Abmessungen der Dichtungen 9, 10, 11, 12, 19, 20 so abgestimmt, daß bei kraftschlüssiger Anlage des Festscheibenumfangs an der Grundplatte 2 und des Mitnahmeteils 17 an der Regelscheibe 13 die erforderliche Pressung erreicht wird.

42
Da andererseits die Mutter auch nicht stärker angezogen werden darf, wird sie zweckmäßigerweise bei Erreichen des von Hand leicht fühlbaren Kraftschlusses wieder um einen bestiirjnten Bruchteil zurückgedreht. Die Mutter 42 ist mit einer Einrichtung zur Selbsthemmung od. dgl. versehen. Diese Montageart wird noch weiter erleichtert, wenn die aus Mitnahmeteil· 17 und Regelscheibe 13 bestehende Einheit zu einer einstückigen Steuerscheibe zusammengefaßt wird, wodurch die Dichtungen 19, 20 entfallen.

Axiale Abmessungstoleranzen der verschiedenen Bauelemente sind bei beiden geschilderten Montagearten für die richtige Pressung der Steuerscheiben 5, 13 praktisch ohne Bedeutung und wirken sich nur in entsprechend unterschiedlichen axialen Abmessungen der gesamten Steuerkartusche aus.

Die Funktion der beschriebenen Steuerkartusche 1 ist wie folgt:

Zur Veränderung der Temperatur des auslaufenden Mischwassers wird der Bedienungshebel 23 um die Achse der Säule verdreht.

Das Drehmoment wird über die Lagerzapfen 32 und 33 in die Lageranordnung 22 eingeleitet, welche sich demzufolge ebenfalls um die Achse der Säule 3 verdreht. Außerdem übertragen die in die Mitnahmeöffnungen 34, 35 eingreifenden Schenkel 23a, 23b des Bedienungshebels 23 die Drehbewegung auf das Mitnahmeteil 17, welches sich, wie erwähnt, gemeinsam mit

f fr^ - - 1 3 -

1240 y> - 6.5.82

der Regelscheibe 13 bewegt. Durch die Verdrehung der Regelscheibe 13 verändert sich das Verhältnis, indem die Durchtrittsöffnung 14 der Regelscheibe 13 die Durchtrittsöffnunge: 6, 7 der Festscheibe 5 überlappt, was in bekannter Weise ein·:, Veränderung des Mischungsverhältnisses des auslaufenden Was-j

sers bewirkt. " ■ ;

Die in die Nuten 40, 41 des oberen Lagerteils 29 eingreifenden Nasen 37a,37b der Scheibe 37 bilden dabei einen Drehan- : schlag, der den maximalen Verdrehwinkel der gesaraten Anora- ;

nung begrenzt. '

Zur Veränderung der Menge des auslaufenden Mischwassers wird der Bedienungshebel 23 um die Achse der Schwenkzapfen 32, 33 ·.

versehwenkt. Dies hat eine gleichsinnige Bewegung der Enden der Hebelschenkel 23a, 23b zur Folge, die in eine lineare Translationsbewegung von Mitnahmeteil 17 und Regeischeibe 13 umgesetzt wird. Hierdurch wird in bekannter Weise die Summe der effektiven Uberlappungsflachen zwischen der Durchtrittsöffnung 14 der Regelscheibe 13 und den Durchtrittsöffnungen . 6, 7 der Festscheibe 5 verändert. Dies hat eine Veränderung der auslaufenden Mischwassermenge bei konstanter Temperatur _; zur Folge. Die Größe des Linearhubs der Regelscheibe 13 wird/ wie bereits erwähnt, durch die Längsabmessung der mittleren Durchtrittsöffnung 16 bzw. 21 in der Regelscheibe 13 und/oder im Mitnahmeteil 17 bestimmt. !

Die Montage der injden Fign. 1 bis 4 dargestellten und oben beschriebenen Steuerkartusche 1 innerhalb der Gesamtarmatur wird anhand der Fig. 5 beschrieben:

Der in Fig. 5 dargestellte Einhebelmischer besitzt in bekannter Weise einen Armaturenkörper 43 mit Auslauf 44 und Einsteckstutzen 45, in dem ein Aufnahmeraum 46 ausgebildet ist. Im Einsteckstutzen 45 sind die Zulaufrohre 52 für Warra-

- 14 -

124 0 - λ/C - 6.5.82

und Kaltwasser befestigt. Ein in den Aufnahmeraum 46 eingedrehtes Schraubteil 47 liegt unter Zwischenschaltung eines Beilagerings 53 an der Grundplatte 2 der Steuerkartusche 1 an, welche einen größeren Durchmesser als die darüber liegende Festscheibe 5 hat. Dabei wird die Grundplatte 2 gegen der. Boden des Aufnahmeraums 46 gedrückt, in welchen zwei Zulaufkanäle 4 8 für Warm- und Kaltwasser (einer in Fig. 5 erkennbar) und ein Auslaufkanal für Mischwasser münden. Zwischen der Grundplatte 2 der Steuerkartusche 1 und dem Boden des Aufnahmeraums 46 angeordnete Dichtungen 49, 50, 51 (Fign. 1 und 2)sorgen für die richtige Überleitung von Warm-, Kaitun d Mischwasser zwischen den verschiedenen Kanälen im Armaturengehäuse 4 3 und den entsprechenden Öffnungen der Grundplatte 2.
15

In Fig. 6 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Einhebelmischers dargestellt, bei dem eine gegenüber den Fign. 1 bis 5 geringfügig abgewandelte Steuerkartusche 101 eingesetzt wird.
20

Der grundsätzliche Aufbau aus Grundplatte 102, Säule 103 und darauf aufgereihter Festscheibe 105, Regelscheibe 113, Mitnahmeteil 117, Lageranordnung 122 und Bedienungshebel entspricht demjenigen nach den Fign. 1 bis 5. Die Grundplatte 102 ist jedoch etwas dicker gehalten und weist einen zur Säule 103 koaxialen, nach unten zeigenden, mit Gewinde versehenen Stehbolzen 160 auf. Eine erste Mutter 161 ist auf den Stehbolzen 160 aufgeschraubt und drückt eine Platte 162 gegen die untere Stirnseite des Einsteckstutzens 145, der in diesem Falle kürzer als in Fig. 5 gehalten ist und nicht der Befestigung der Armatur am Waschtisch 163 dient.

Mutter 161 und Platte 162 werden nur benötigt, wenn ein Zusammenhalt von Armaturenkörper 143 und Steuerkartusche 101 auch fern vom bestimmungsgemäßen Montageort, also beispiels-

COPY - 15 -

12 4 0 - _λΧ - 6.5.3 2

weise vom Waschtisch 163, gewährleistet sein soll. A-" Waschtisch 163 selbst wird der Zusammenhalt der gesamter. Armatur bereits durch ein Schraubteil 164 sichergestellt, welches eine Druckplatte 165 gegen die untere Fläche des Waschtisches 163 anlegt und so die Armatur am Waschtisch 163 dicht befestigt.

Die Wasser-Zulaufrohre 152 sind im dargestellten Beispiel ^! durch den Armaturenkörper 143 hindurchgeführt und direkt ir der Grundplatte 102 der Steuerkartusche 101 befestigt, beispielsweise eingelötet. Die Befestigung der - Rohrenden in de Grundplatte 102 kann auch lösbar, beispielsweise mit O-Rin^ erfolgen.

Bei den oben beschriebenen Steuerkartuschen handelt es sich um solche, die zwei relativ zueinander verschiebbare Steuer scheiben enthalten. Der Grundgedanke, das zusammenhaltende Gerüst der Kartusche aus Grundplatte und zentraler Säule zu gestalten, Iä3t sich jedoch auch auf Steuerkartuscnen mit mehr Steuerscheiben anwenden.

Gleiches gilt für solche Steuerkartuschen, die statt zweier, getrennter Dichtungssätze beidseits der Grundplatte einen ' einzigen Dichtungssatz besitzen, der sich durch Öffnungen in der Grundplatte hindurcherstreckt und einerseits am 3oden des Aufnahmeraums des Armaturenkörpers und andererseits an der Festscheibe anliegt. 3ei der Zusammensetzung einer solchen Kartusche wird diese auf eine Hilfsplatte aufgespar.r welche den Boden des Armaturenkörper-Aufnahmeraums 4 6 simuliert. Die Mutter 42 wird dann mit dem Drehxnomentenschlüssei so weit angezogen, bis die zwischen der Hilfsplatte und der Festscheibe liegenden Dichtungen in der zum Betrieb der Kartusche erforderlichen Weise komprimiert sind. Die Dichtungen entspannen sich zwar wieder, wenn die Steuerkartusche von der Hilfsplatte abgenommen wird. Die richtige Kompression

- 16 -

1240 - +fr - 6.5.82

stellt sich aber ohne weiteres wieder ein, wenn die Steuerkartusche in der in Figur 5 oder 6 gezeigten Weise in einem Armaturenkörper montiert wird.

Anstelle der Mutter 42, die auf ein Gewinde 4 an der Säule 3 aufgedreht wird, können auch andere, eine entsprechende Wirkung erzielende Einrichtungen verwendet werden. So ist es denkbar, hier se lbs themmende , gewölbte Tellerf ederr. einzusetzen, die auf ein glattes Ende der Säule unter definiertem Druck aufgeschoben werden und sich dort verkler.-men.

Claims

12 4 0 - χ- 6.5.32

Patentansprüche

Steuerkartusche, insbesondere für eine Sanitärarmatur,
mit einer ersten Steuerscheibe, die gegenüber einem der: Kartusche den Zusammenhalt gebenden Gerüst unverdrehbar und . unverschiebbar angeordnet ist, mit einer auf der ersten ' Steuerscheibe angeordneten, ggfs. ein gesondertes Mitnahrneteil umfassenden zweiten Steuerscheibe, die gegenüber der
ersten Steuerscheibe verschiebbar und/oder verdrehbar ist und ggfs. weiteren über der zweiten Steuerscheibe liegenden Steue scheiben, mit einem Bedienungshebel, der an einer Lageranordnung gelagert ist und bei dessen Bewegung die bewegliche(n)
Steuerscheibe(n) verschoben und/oder verdreht wird (werden),
mit vom Gerüst eingeschlossenen elastischen Elementen, welche in definierter Weise komprimiert sind und dabei den Steuerscheiben einen definierten Anpreßdruck geben, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das den Zusammenhalt gebende Gerüst eine Grundplatte (2) ' und eine an dieser angeordnete zentrale Säule (3) umfaßt¹

b) die Steuerscheiben (5, 13, 17) und die Lageranordnung j (22) jeweils eine zentrale Öffnung (9, 16, 21, 24) ent- ; halten, durch welche sich die Säule (3) hindurcher- j streckt, wobei die Abmessungen dieser Öffnungen (9, 16, .

21, 24) jeweils mindestens den Abmessungen der Säule ! (3) zuzüglich des jeweiligen Linearhubs betragen, welche j das jeweilige, die Öffnung (9, 16, 21, 24) enthaltende
Teil (5, 13, 17, 22) gegenüber der Säule (3) ausführt;

c) das freie Ende der Säule (3) eine Einrichtung (4,42)
trägt, welche sämtliche auf der Säule (3) aufgereihte Teile (5, 13, 17, 22) einstellbar auf die Grundplatte (2) zu drückt, v/odurch die elastischen Elemente

(10, 11, 12, 19, 20) in der erwünschten Weise gepreßt
werden.
-

1240 -2 - 6.5.82

2. Steuerkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (3) und ein dieser gegenüber ausschließlich verdrehbares Teil (22) miteinander einen Drehanschlag ( 37a,37b/ 40, 41) zur Begrenzung des maximalen Drehwinkels bilden.

3. Steuerkartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehanschlag mindestens einen Vorsprung (37a,37b)

umfaßt, welcher mit der Säule (3) kraftschlüssig verbunden ist und in eine bogenförmige Nut (40, 41) des gegenüber der Säule (3) ausschließlich verdrehbaren Teiles (22) eingreift.

4. Steuerkartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Vorsprünge abgebogene Nasen (37a,37b) einer Scheibe (37) sind, welche auf die Säule (3) formschlüssig und unverdrehbar aufgeschoben ist und auf der Lageranordnung (22) aufliegt, wobei jede Nase (37a,37b) in eine bogenförmige Nut (40, 41) an der oberen Stirnseite der Lageranordnung (22) eingreift.

5. Steuerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienungshebel (23) am

unteren Ende gegabelt ist und jeder Schenkel (23a, 23b) des Bedienungshebels (23) einen radial nach innen gerichteten Lagerzapfen (32, 33) aufweist, der in eine Lagerbohrung (30, 31) an der Lageranordnung (22) eingreift.

6. Steuerkartuscha nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung (22) entlang einer Mittelebene der Lagerbohrungen (30, 31) in ein unteres Lagerteil (27) und ein oberes Lagerteil (29) geteilt ist.

7. Steuerkartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung (22) einen Druckring (25) umfaßt, welcher auf der beweglichen

1240 -3- 6.5.82

Steuerscheibe (13, 17) aufruht und über komplementäre Te: kugelflächen (26, 28) am darüber liegenden Teil (27) der Lageranordnung anliegt. !

8. Steuerkartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich daß die unteren Enden der Schenkel (23a, 23b) des Be dienungshebels (23) in Mitnahmeöffnungen (34, 35) an der oberen Stirnseite der Regelscheibe (13, 17) eingreifen.

9. Steuerkartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüc' dadurch gekennzeichnet, daß die Festscheibe (5) im äi ren Bereich direkt auf der Grundplatte (2) aufliegt und ir inneren Bereich durch einen Rücksprung (53) der Grundplatt (2) von dieser getrennt ist.

10. Steuerkartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüc dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) zumin

dest teilweise radial über die Festscheibe (5) hinausragt und so eine freie obere Stirnfläche aufweist, an welcher B-festigungsmittel (47) zur Befestigung in einem Armaturenkö per (4 3) angreifen können.

11. Steuerkartusche nach einem der vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß an der der Säule (103) geg überliegenden Seite der Grundplatte (102) ein Stehbolzen

(160) vorgesehen ist, auf weichen mindestens ein Schraubtei (161,164) zur Befestigung der Steuerkartusche (101) im Arma turenkörper (143) und /oder zur Befestigung der gesamten Ar matur an einem Waschtisch oder dergl. (163) aufgeschraubt ist.

12. Steuerkartusche nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Schraubteil (161) auf den Stehbolzen (160) aufgeschraubt ist, welches der Befestigung der Steuerkartusche (101) im Armaturenkörper (143) dient, sowie

1240 - 4 - 6.5.82

ein zweites Schraubteil (164), welches der Befestigung der Armatur am Waschtisch oder dergl. (163) dient.

13. Steuerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundplatte (102) die Enden von Wasserzuflußrohren (152) befestigt sind.

14. Steuerkartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtung am freien Ende der Säule (3) ein Gewinde (4) und ein hierauf aufgedrehtes Schraubteil (42) umfaßt.

15. Steuerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung am freien Ende der Säule eine selbsthemmende, gewölbte Tellerfeder umfaßt.

^f Copy