DE3890357C2

DE3890357C2 -

Info

Publication number: DE3890357C2
Application number: DE3890357A
Authority: DE
Inventors: Alfons Dr.-Ing. 7950 Biberach De Knapp
Original assignee: Masco Corp of Indiana
Current assignee: Masco Corp of Indiana
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2008-05-07
Also published as: ES2010542A6; IT8767407A0; GB2211444A; DK729288D0; EP0314757A1; FI890128L; DK729288A; JPH01503769A; WO1988008762A1; FI96827C; FI890128A0; IT1210727B; DK167478B1; GB2211444B; FI96827B; GB8829103D0; EP0314757A4

Abstract

A process for the production of hard surfaced control members for faucets, in which the body of the control member is made of aluminum or its alloy. The working surface of the control member is submitted to anodic oxidation in such a way that a layer of aluminum oxide is generated. This layer of aluminum oxide is then subjected to lapping until it has a finish which is adequate for its function as a seal. Finally, this layer of aluminum oxide is impregnated with a substance which is adapted to fill most of the pores. From this process, which is economical and technologically easy to carry out, results a control member for faucets that has a body essentially made of aluminum or its alloy. Further, the working surface is made of a layer of aluminum oxide, that strongly adheres to the metal body, which is worked until it has a smooth finish. The pores of this porous structure are then occluded by an impregnating substance. This member can have liberally chosen forms that show superior functional characteristics.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerorgan für die Ver wendung in Hähnen zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung in dem Hahn und schließt auch ein Verfahren für die Herstellung von mit harter Oberfläche versehenen Flüssigkeitssteueror ganen für Hähne ein.The invention relates to a control member for the United States used in taps to control the flow of liquid in the tap and also includes a manufacturing process of hard surface-mounted liquid controller for cocks.

Es ist seit langem bekannt, Paare von kleinen Platten oder Scheiben aus hartem Material als Steuerorgane in einfachen Hähnen und Mischhähnen zu verwenden. Diese Paare von kleinen Platten aus hartem Material bestehen aus einer festen kleinen Platte, die eine oder mehrere Öffnungen für die Flüssigkeits strömung ermöglicht, und einer bewegbaren kleinen Platte, welche mit der festen kleinen Platte in Berührung steht. Die Bewegung wird erzielt durch Stellbetätigungen. Die bewegbare kleine Platte besitzt Öffnungen und/oder einen geeignet um rissenen Umfang, so daß ihre Verschiebung eine oder mehrere der Öffnungen der festen kleinen Platte freilegt, teilweise schließt oder vollständig schließt und dadurch die Strömung der Flüssigkeit durch den Hahn steuert. Bislang sind die kleinen Platten ausgeführt worden in der Form von Massen aus hartem, keramischen Material, einschließlich Oxiden, Sili katen oder Karbiden verschiedener Elemente, das in die er forderlichen Konfigurationen durch Versinterung des entspre chenden Puders geformt und dann an ihren Arbeitsflächen ge läppt werden kann. Diese Arbeitsflächen können auch beson dere Behandlungen erfahren. Zum Beispiel können die Arbeits flächen durch physikalische Ablagerung oder chemische Ab lagerung durch Dampf mit Material von noch größerer Härte beschichtet werden. Weiterhin können die Arbeitsflächen, wel che porös sind, mit einer schmierenden Substanz imprägniert werden.It has long been known to be pairs of small plates or Disks made of hard material as control elements in simple To use cocks and mixers. These pairs of little ones Plates made of hard material consist of a solid small Plate that has one or more openings for the liquid flow, and a movable small plate, which is in contact with the solid little plate. The Movement is achieved through actuation. The moveable small plate has openings and / or a suitable around cracked scope, so that their displacement is one or more of the Openings of the solid small plate are partially exposed closes or closes completely and thereby the flow controls the liquid through the tap. So far they are small plates have been made in the form of masses hard ceramic material, including oxides, sili catenate or carbides of various elements in which he required configurations by sintering the corresponding powders and then ge on their work surfaces can be lapped. These work surfaces can also be special experience other treatments. For example, the working areas due to physical deposition or chemical deposition storage by steam with material of even greater hardness be coated. Furthermore, the work surfaces, wel are porous, impregnated with a lubricating substance will.

Die so hergestellten kleinen Platten sind jedoch aus ver schiedener Sicht nicht zufriedenstellend. Insbesondere ver ursacht ihre Herstellung durch Versinterung aus Keramikpul ver einen erheblichen Prozentsatz an Ausschuß und setzt den wirtschaftlich erzielbaren Gestaltungen enge Grenzen, so daß praktisch nur ebene kleine Platten einfacher Formgebung her gestellt werden können. Die Tatsache, daß das zur Erzeugung der Dichtung und zur Erzielung der Abriebfestigkeit der Ar beitsflächen verwendete keramische Material die vollständige Masse der kleinen Platten bildet, macht die kleinen Platten selbst nicht sehr widerstandsfähig gegen Bruch und trägt zu dem Umstand bei, daß nicht viele Gestaltungen erzielbar sind. Die geringe Bruchfestigkeit tritt insbesondere hervor, wenn die kleinen Platten aus porösen Materialien hergestellt wer den, um die Kontaktfläche zwischen zusammenwirkenden kleinen Platten zu verkleinern und dadurch die Reibung zwischen ihnen zu verringern. Insbesondere die Tatsache, daß die mit harten Oberflächen versehenen Steuerorgane für Hähne nur in der Form kleiner ebener Platten verwirklicht werden können, muß als unannehmbare Beschränkung angesehen werden. Einige Steuerglieder besitzen zylindrische, konische oder kugel förmige Arbeitsflächen, zum Beispiel einige Auslaufventile, welche sich drehen und axial verschieben, oder einige halb kugelförmige Verteilorgane, welche vom funktionellen Stand punkt gesehen in vielen Fällen wünschenswert sein würden. The small plates thus produced are made of ver from different perspectives not satisfactory. In particular ver causes their production by sintering from ceramic powder ver a significant percentage of committee and sets the economically achievable designs narrow limits, so that practically only flat small plates of simple design can be put. The fact that that's for generation of the seal and to achieve the abrasion resistance of the Ar ceramic surfaces used the complete Mass of the small plates forms, makes the small plates itself not very resistant to breakage and contributes the fact that not many designs can be achieved. The low breaking strength is particularly evident when the small plates are made of porous materials the to the contact area between interacting little ones Shrink plates and thereby reduce the friction between them to reduce. In particular the fact that those with hard Control devices for taps only in the surface Shape of small flat plates can be realized be considered an unacceptable limitation. Some Control elements have cylindrical, conical or spherical shaped work surfaces, for example some outlet valves, which rotate and move axially, or some half spherical distribution elements, which are of the functional state point would be desirable in many cases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerorgan für die eingangs angegebene Verwendung einschließlich eines wirtschaftlichen Verfahrens zu seiner Herstellung bereitzu stellen, das unter Vermeidung der angegebenen Nachteile der aus hartem Material hergestellten kleinen Platten eine freie Formwahl ohne Beschränkung auf planare Konfigurationen er laubt. The invention has for its object a control device for the use specified at the beginning, including a economic process for its preparation make that while avoiding the disadvantages of small plates made of hard material a free Shape selection without limitation to planar configurations leaves.

Die gestellte Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 ge kennzeichnete Steuerorgan bzw. durch die kennzeichnenden Ver fahrensmerkmale des Anspruchs 4 gelöst. Bezüglich des Ver fahrensanspruchs 4 ist darauf hinzuweisen, daß die Reihen folge der beiden letzten Arbeitsschritte ausgetauscht werden kann. Vorteilhafte Weiterbildungen des Steuerorgans und des Herstellverfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 bzw. 5 bis 18 angegeben und nachstehend erläutert.The stated object is achieved by the control element characterized in patent claim 1 or by the characterizing method features of claim 4. Regarding Ver claims 4 , it should be noted that the order of the last two steps can be replaced. Advantageous further developments of the control member and the manufacturing method are specified in subclaims 2 and 3 or 5 to 18 and explained below.

Das erfindungsgemäße Steuerorgan für Hähne besitzt einen im wesentlichen aus Aluminium oder seinen Legierungen geformten Körper und eine Arbeitsfläche, welche aus einer dünnen Schicht von Aluminiumoxid gebildet ist, die fest an dem Metallkörper haftet. Die Oberfläche wird bearbeitet bis sie einen hohen Grad an Fertigbearbeitung aufweist. Weiterhin besitzt diese Oberfläche eine poröse Struktur und ihre Poren sind durch eine Imprägniersubstanz geschlossen.The control device for taps according to the invention has a essentially made of aluminum or its alloys shaped body and a work surface which is formed from a thin layer of aluminum oxide that adheres firmly to the metal body. The surface will machined until they have a high degree of finishing having. Furthermore, this surface has a porous Structure and its pores are through an impregnation substance closed.

Die Tatsache, daß der Körper des Steuerorgans aus Aluminium oder seinen Legierungen hergestellt ist, erlaubt die ein fache und wirtschaftliche Herstellung jeder gewünschten Form mit gewöhnlichen Mitteln metallurgischer und mecha nischer Bearbeitung und stellt sicher, daß das Steuerorgan einen hohen mechanischen Widerstand gegen Beschädigung und Bruch aufweist. Die durch anodische Oxidation erzeugte Schicht aus Aluminiumoxid haftet wie angegeben sehr fest an dem Metallkörper und verursacht kein Ablöseproblem. Das auf diese Weise hergestellte Aluminiumoxid besitzt eine erhöhte Härte, welche in der Lage ist, diejenige eines Korunds zu erreichen und besonders geeignet ist, eine harte Arbeitsfläche an dem Steuerorgan zu bilden. Weiterhin be sitzt das auf diese Weise hergestellte Aluminiumoxid eine im wesentlichen poröse Struktur, mit Poren, die sich über wiegend in einer senkrechten Richtung zu der Oberfläche er strecken, und es ist daher geeignet, eine Berührungsfläche bereitzustellen, die im Zusammenwirken mit einem anderen Steuerorgan verkleinert ist. Schließlich sichert die Impräg niersubstanz, mit welcher die Schicht aus Aluminiumoxid imprägniert ist, eine ausreichende Dichtung der kleinen Platten, unbeschadet der Gegenwart einer hochporösen Struktur, und verhindert die Bildung von Kalkablagerungen in den Poren.The fact that the body of the control body is made of aluminum or its alloys, allows one easy and economical production of any desired Form by ordinary means of metallurgical and mecha processing and ensures that the control body a high mechanical resistance to damage and Shows breakage. The one generated by anodic oxidation Alumina layer adheres very firmly as indicated on the metal body and causes no detachment problem. The alumina produced in this way has a increased hardness, which is able to that one Corundum is particularly hard to achieve Form work surface on the control unit. Continue to be the aluminum oxide produced in this way sits one essentially porous structure, with pores that overlap weighing in a direction perpendicular to the surface stretch, and it is therefore suitable to have a contact surface provide that in cooperation with another Tax body is reduced. Finally, the imprint secures kidney substance with which the layer of aluminum oxide is impregnated, adequate sealing of the small panels, without prejudice to the presence of a highly porous structure, and prevents the formation of limescale in the pores.

Verschiedene metallurgische Verfahren können zur Herstellung des Körpers der kleinen Platten verwendet werden. Einige die angegeben werden können sind: Schneiden, Pressen, Prägen, das mit einer Platte beginnt, um Organe in der Form einer kleinen Platte herzustellen, wie auch Preßgießen, Präzisionsgießen, insbesondere zur Herstellung von Organen geeignet, welche eine komplexere Formgebung besitzen. Für die Erzielung von hohlen Steuer organen wie Backen, Hülsen oder Buchsen, können auch die Verfahren des Bohrens, Räumens und Kalibrierens durch pla stische Verformung verwendet werden. In der Anwendung auf die vorliegende Erfindung sind diese verschiedenen Verfahren durch die ausgezeichnete Bearbeitbarkeit des Aluminiums oder seiner Legierungen erleichtert. Jedes dieser Verfah ren kann zweckdienlich gewählt werden, in Abhängigkeit von der gewünschten Konfiguration des Steuerorgans und dem Um fang der vorgesehenen Produktion, um sowohl die Erzielung der besten technischen Resultate als auch niedriger Pro duktionskosten sicherzustellen. In den Fällen, in welchen das gewählte Formungsverfahren nicht die Erzielung einer Arbeitsfläche sicherstellt, welche hinreichend präzise, glatt und regelmäßig ist, bevor mit dem Arbeitsschritt der ano dischen Oxidation begonnen wird, kann diese an dem metal lischen Körper hergestellte Fläche mechanisch bearbeitet werden, bis ein angemessener Grad an Fertigbearbeitung er reicht ist.Different metallurgical processes can used to make the body of the small plates will. Some that can be specified are: Cutting, pressing, embossing that starts with a plate, to make organs in the form of a small plate, as well as die casting, precision casting, especially for Production of organs suitable, which is a more complex Have shape. For the achievement of hollow tax organs such as jaws, sleeves or bushings can also Process of drilling, broaching and calibration by pla static deformation can be used. In the application on the present invention are these various methods due to the excellent machinability of the aluminum or its alloys relieved. Each of these processes ren can be appropriately selected depending on the desired configuration of the control element and the order start the intended production to achieve both the best technical results as well as low pro ensure production costs. In the cases where the chosen molding process does not achieve one Work surface ensures which is sufficiently precise, smooth and is regular before the ano oxidation is started, this can be caused by the metal surface produced mechanically machined until a reasonable degree of finishing is enough.

Reines Aluminium oder eine Legierung von Aluminium mit Kupfer, Silicium, Magnesium, Mangan, Titan oder anderen Metallen, kann als Material für die Formung des Körpers ver wendet werden, wobei die Auswahl abhängig ist von dem an gewendeten Herstellungsverfahren und auch von irgendwelchen Korrosionswiderstandsanforderungen.Pure aluminum or an alloy of aluminum with Copper, silicon, magnesium, manganese, titanium or others Metals, can be used as a material for shaping the body be applied, the selection depending on the applied manufacturing processes and also of any Corrosion resistance requirements.

Die anodische Oxidation der Arbeitsfläche kann durch elektro lytische Behandlung in einem saueren oder alkalischen Bad mit einem der zahlreichen bekannten Verfahren zur Erzielung eines solchen Ergebnisses durchgeführt werden. Zum Beispiel einem Bad aus Schwefelsäure mit einer Konzentration von 15%, oder einem Bad aus organischen Säuren mit zugesetzten Salzen von Titan, Thorium, Zirkon, mit einem elektrischen Strom einer Intensität zur Herstellung einer Potential differenz zwischen 12 und 22 Volt. Mit der Zielsetzung eine Schutzschicht auf dem Aluminium zu erhalten, ist es das ge wöhnliche Verfahren, die anodische Behandlung nach Erzielung einer Schicht aus Aluminiumoxid zu unterbrechen, welche wenige Hundertstel eines Millimeters dick ist. In der vor gesehenen Anwendung der Erfindung wird eine Schicht aus Aluminiumoxid dieser begrenzten Dicke nur verwendet, falls die anfängliche Arbeitsfläche des Metallkörpers ausreichend präzise, glatt und regelmäßig ist, so daß das Läppverfahren begrenzt werden kann auf die Entfernung einer sehr dünnen Schicht der Aluminiumoxidbeschichtung. Falls statt dessen der anfängliche Metallkörper nicht ausreichend fertigbear beitet ist, muß die anodische Behandlung verlängert werden, bis eine dickere Schicht aus Aluminiumoxid gebildet ist; zum Beispiel bis sie wenige Zehntel eines Millimeters er reicht. Dieses erlaubt die nachfolgende Bearbeitung durch Läppen mit der Entfernung einer relativ dicken Schicht von Aluminiumoxid.The anodic oxidation of the work surface can be done by electro lytic treatment in an acidic or alkaline bath with one of the numerous known methods of achieving of such a result. For example a bath of sulfuric acid with a concentration of 15%, or a bath of organic acids with added Salting of titanium, thorium, zircon, with an electric Current of an intensity to produce a potential difference between 12 and 22 volts. With the objective one To get protective layer on the aluminum, that's it usual procedure, the anodic treatment after achieving interrupt a layer of alumina which is a few hundredths of a millimeter thick. In the front seen application of the invention is a layer of Alumina of this limited thickness is only used if the initial work surface of the metal body is sufficient is precise, smooth and regular, so that the lapping process can be limited to the removal of a very thin one Layer of alumina coating. If instead the initial metal body is not sufficiently finished is finished, the anodic treatment must be extended, until a thicker layer of alumina is formed; for example until it reaches a few tenths of a millimeter enough. This allows the subsequent processing by Lapping with the removal of a relatively thick layer of Alumina.

Wie angegeben bietet die Technik der anodischen Oxidation die notwendigen Mittel zur Regulierung der Dicke des er zeugten Aluminiumoxids und zur Regulierung der Porosität, d. h. Regulierung der absoluten Abmessungen dieser Poren oder Regulierung des Prozentsatzes der durch die Poren selbst eingenommenen Oberfläche, durch eine richtige Auswahl der Zusammensetzung des Bades, seiner Temperatur, der Intensität des elektrischen Stroms und der Dauer der Behandlung. Daher kann die richtige Be schichtung, die für die Schicht aus Aluminiumoxid als am erwünschtesten angesehen wird, durch Regulierung der be kannten Behandlungsparameter erzielt werden, so daß die besten Ergebnisse erhalten werden können.As indicated, the technique offers anodizing the means necessary to regulate the thickness of the he produced alumina and to regulate porosity, i. H. Regulation of the absolute dimensions of these pores or regulating the percentage through the pores self-occupied surface, through a correct choice of the composition of the bath, its temperature, the intensity of the electric current and the duration of treatment. Therefore, the correct loading layering for the layer of alumina as am is considered most desirable by regulating the be known treatment parameters can be achieved so that the best results can be obtained.

Der Arbeitsschritt des Läppens unterscheidet sich nicht von demjenigen, welcher an den kleinen Platten aus keramischem Material verwendet wird, wenn die Steuerorgane die Form kleiner Platten mit ebenen Oberflächen besitzen. Er hat einen analogen Charakter zu dem Verfahren, welches an Kristallinsen verwendet wird, wenn die Arbeitsflächen zylindrische, konische oder kugelförmige konvexe Formen auf weisen. Er ist auch ähnlich dem an Hydraulikzylindern oder an Verbrennungsmotoren verwendeten Verfahren, wenn die Ar beitsflächen eine konkave Form aufweisen. Es bestehen keine besonderen Probleme bei der Behandlung von durch anodische Oxidation erzeugtem Aluminiumoxid. Eine derartige Be handlung könnte jedoch entsprechend den Verfahren durchge führt werden, welche für sich genommen gut bekannte Methoden sind. Wie schon angegeben kann der Verfahrensschritt des Läppens auf die Entfernung einer sehr dünnen Schicht von Aluminiumoxid beschränkt sein, in den Fällen, in welchen die Arbeitsfläche nach dem Arbeitsschritt der anodischen Oxidation schon hinreichend präzise, glatt und regelmäßig ist. Derartige Arbeitsschritte müssen tiefergreifend durch geführt werden, wenn sie Korrekturen darstellen, die durch geführt werden müssen bei Defekten an den Teilen oder in der Planheit, oder wenn eine ausgedehnte Unebenheit der aus der anodischen Oxidation resultierenden Fläche vorliegt.The lapping step is no different from the one who on the small plates made of ceramic Material is used when the tax bodies take the form small plates with flat surfaces. He has an analogous character to the process which Crystal lenses are used when the work surfaces cylindrical, conical or spherical convex shapes point. It is also similar to that on hydraulic cylinders or processes used on internal combustion engines if the Ar working surfaces have a concave shape. There are none special problems in the treatment of by anodic oxidation generated Alumina. Such a loading however, action could be followed in accordance with the procedures which are well known methods are. As already stated, the process step of Lapping on the removal of a very thin layer of Alumina may be limited in cases where the work surface after the anodic step Oxidation already sufficiently precise, smooth and regular is. Such work steps have to go deeper if they represent corrections made by must be carried out in the event of defects in the parts or in of flatness, or if there is an extensive unevenness of the surface resulting from the anodic oxidation.

Die Imprägnierung mit einer Imprägniersubstanz zur Füllung der Porenräume, welche natürlich in der Struktur der Alumi niumoxidbeschichtung vorhanden sind, kann durch Verwendung eines der verschiedenen bekannten Imprägnierverfahren durchgeführt werden. Diese Verfahren tauchen die zu imprägnierenden Teile in ein Bad der Imprägniersub stanz ein - verringert auf einen ausreichenden Flüssigkeits grad, falls notwendig, durch Beheizung, Lösen oder Ver dünnen, unter einem Vakuum oder unter ausreichend erhöhtem Druck - um das Eindringen der Imprägniersubstanz in die Poren der Schicht aus Aluminiumoxid sicherzustellen. Die Imprägniersubstanz kann auch durch chemische Reaktion oder physikalische Ablagerung aufgebracht werden, direkt in die Poren der Schicht des Aluminiumoxids. Dieser Verfahrensweg ist besonders vorteilhaft, wenn man eine feste Substanz als Imprägniermaterial zu verwenden wünscht.Impregnation with an impregnating substance for filling the pore spaces, which of course in the structure of the Alumi Nium oxide coating can be present through use one of the various known impregnation processes will. These procedures dive the parts to be impregnated in a bath of the impregnation sub punch in - reduced to sufficient liquid degree, if necessary, by heating, loosening or ver thin, under a vacuum or under sufficiently elevated Pressure - to penetrate the impregnation substance into the Ensure pores of the layer of aluminum oxide. The Impregnation substance can also by chemical reaction or physical deposition can be applied directly into the Pores of the layer of alumina. This procedure is particularly beneficial if you consider a solid substance Wants to use waterproofing material.

Bezüglich der Auswahl der Imprägniersubstanz ist zu sagen, daß eine ausgedehnte Auswahlmöglichkeit vorhanden ist, weil es nicht erforderlich ist, daß diese Substanz ein be sonderes Charakteristikum aufweist. Ihre Funktion der Be setzung der Poren der Schicht aus Aluminiumoxid ist einer seits wesentlich, um die hydraulische Dichtung des Steuer organs sicherzustellen, welche durch zu ausgedehnte Porosi tät gefährdet sein könnte, und vor allem Kalkablagerungen an der Innenseite der Poren aus dem durch den Hahn laufen den Wasser zu verhindern. Es muß beachtet wer den, daß die progressive Zunahme des Reibungskoeffizienten durch die Steuerorgane in Hähnen hauptsächlich von der Bildung von Kalkablagerungen in ihren Poren abhängt, welche nach einiger Zeit eine Unebenheit der Arbeitsfläche verur sachen. Zur wirksamen Verhinderung der Bildung von Ab lagerungen wie diesen ist es vor allem erforderlich, daß die Imprägniersubstanz die meisten der Poren belegt, fest in den Poren verankert ist und nicht aus ihnen mit der Zeit entweichen kann. Andererseits darf die Imprägniersubstanz nicht von der Beschaffenheit sein, daß sie eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten verursacht. Natürlich ist es nicht nachteilig, wenn die Imprägniersubstanz etwas Schmier eigenschaften aufweist, aber es ist nicht speziell erforder lich, weil solche Eigenschaften nicht ausgenutzt wer den, da diese Substanz in die Poren gehen und dort ver bleiben muß, ohne zwischen die zusammenwirkenden Flächen der Steuerorgane zur Verringerung des Reibungskoeffizienten wandern zu können. Schließlich muß die Imprägniersubstanz physikalisch und chemisch widerstandsfähig gegenüber der Berührung mit Wasser sein, einschließlich dem heißen Wasser, das aus dem Hahn auslaufen kann. Unter Berücksichtigung, daß die vorstehenden Anforderungen erfüllt sein müssen, ist es verständlich, daß die Imprägniersubstanz aus einer großen Vielfalt von Materialien ausgewählt werden kann. Daher kann man zu praktisch allen bekannten Gruppen gehörende Kunst harze, Wachse, Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlen wasserstoffe, Silicone, und auch flüssige, halbflüssige oder feste Substanzen, zum Beispiel Graphit, Molybdänsulfid, amorphes oder kristallines Silicium auswählen.Regarding the choice of the impregnation substance it has to be said that there is an extensive choice, because it is not necessary that this substance be a has a special characteristic. Your function of loading Settlement of the pores of the aluminum oxide layer is one hand essential to the hydraulic seal of the control organs, which are caused by too extensive porosi could be at risk, and especially limescale on the inside of the pores from the run through the tap to prevent the water. Who has to be considered that the progressive increase in the coefficient of friction through the control organs in taps mainly from the Formation of limescale in their pores depends on which one after some time cause an unevenness in the work surface stuff. To effectively prevent the formation of Ab Storage like this, it is especially necessary that the impregnation substance covers most of the pores is anchored in the pores and not out of them over time can escape. On the other hand, the impregnation substance not of the nature of being an exaltation of the coefficient of friction. Of course it is not disadvantageous if the impregnating substance is a little lubricant has properties, but it is not specifically required Lich, because such properties are not exploited because this substance goes into the pores and ver must remain without between the interacting surfaces of the control elements to reduce the coefficient of friction to be able to hike. Finally, the waterproofing substance physically and chemically resistant to the Be in contact with water, including hot water, that can leak from the tap. Taking into account that the above requirements must be met, it is understandable that the impregnation substance from a large Variety of materials can be selected. Therefore one belongs to practically all known groups resins, waxes, hydrocarbons, halogenated carbons Hydrogens, silicones, and also liquid, semi-liquid or solid substances, for example graphite, molybdenum sulfide, Select amorphous or crystalline silicon.

In den Fällen, in welchen die Gegenwart der Imprägniersub stanz vorteilhaft wirkt oder mindestens den Läpparbeits schritt nicht stört, oder in den Fällen, in welchen dieser letzte Arbeitsschritt in solcher Weise durchgeführt wird, daß der Läpparbeitsschritt nicht durch die Gegenwart der Imprägniersubstanz gestört ist, kann der Imprägnierarbeits schritt auch nach der anodischen Oxi dationsbehandlung und vor dem Läpparbeitsschritt, durchgeführt werden oder um gekehrt. In dem Fall, in welchem die Imprägniersubstanz fest ist und direkt durch eine chemische Reaktion oder eine physikalische Ablagerung in den Poren anfällt, ist es be sonders zweckdienlich, zunächst den Imprägnierarbeitsschritt durchzuführen und dann den Läpparbeitsschritt. Auf diese Weise führt das Läppen zu einer im wesentlichen ununter brochenen Oberfläche, die teilweise aus Aluminiumoxid und teilweise aus der Imprägniersubstanz besteht, die die Poren des Aluminiumoxids füllt.In cases where the presence of the waterproofing sub stamping has an advantageous effect or at least lapping does not bother, or in the cases in which this last step is carried out in such a way that the lapping step is not due to the presence of the Impregnation substance is disturbed, the impregnation work also went after the anodic oxi dation treatment and before the lapping step, be carried out or around swept. In the case where the waterproofing substance is solid and directly through a chemical reaction or physical deposition occurs in the pores, it is be particularly useful, first the impregnation step and then the lapping step. To this In this way, lapping leads to an essentially uneven one broken surface, partially made of aluminum oxide and partially consists of the impregnating substance that covers the pores of the aluminum oxide fills.

Als ein Ergebnis der Anwendung der Konzeptionen der vorlie genden Erfindung können die Vorteile der Verwendung von Steuerorganen mit harter Oberfläche ausgedehnt werden. Neben der Verwendung in Hähnen als Steuerorgane der kleinen Platten, können sie auch verwendet werden in Hähnen als andere Typen von Steuerorganen. Zum Beispiel können sie ver wendet werden als Steuerorgane von Auslaufventilen, welche sich drehen oder verschieben oder die Befähigung zur Durch führung beider solcher Bewegungen haben, zusammenwirkend mit Hülsen, Buchsen oder Backen. Weiterhin können sie ver wendet werden als Verteilglieder in der Form von kugel förmigen Kapseln, die mit einem kugelförmig konkaven Sitz zusammenarbeiten. In jedem Fall kann das Verfahren abhängig von den Umständen angewendet werden auf beide der zusammen wirkenden Steuerorgane oder nur auf eines von ihnen. Mit anderen Worten, kann ein alle die Charakteristika der Er findung aufweisendes Steuerglied mit einem anderen Steuer glied zusammenarbeiten, welches ebenfalls alle die Charak teristika der Erfindung besitzt, oder es kann zusammenar beiten mit einem anderen Steuerglied herkömmlicher Struktur, oder mit einem, welches nur einen Teil der Charakteristika der vorliegenden Erfindung besitzt, wie ein Organ mit einem Körper aus Aluminium oder seinen Legierungen und einer Arbeitsfläche, die anodisch oxidiert und geläppt ist, aber nicht imprägniert mit einer Imprägniersubstanz.As a result of the application of the conceptions of the present The present invention can take advantage of using Control devices with a hard surface can be expanded. Next the use in taps as control organs of the little ones Plates, they can also be used in taps as other types of tax bodies. For example, they can ver are used as control elements of outlet valves, which turning or shifting or being able to have leadership of both such movements, interacting with sleeves, bushes or jaws. Furthermore, they can ver are used as distribution elements in the form of spheres shaped capsules with a spherical concave seat work together. In any case, the procedure can be dependent of the circumstances applied to both of the together acting tax bodies or only one of them. With in other words, all of the characteristics of the Er Finding control element with another tax working together, which is also all the charak teristika of the invention, or it can be together work with another control member of conventional structure, or with one that is only part of the characteristics of the present invention, like an organ with a Body made of aluminum or its alloys and one Work surface that is anodized and lapped, however not impregnated with an impregnating substance.

In dem Fall von Steuerkörpern unterschiedlicher Form für kleine Platten gibt die Anwendung der Erfindung den Steuer körpern mechanische Festigkeit gegen Bruch, ausgezeichnete Abdichtungseigenschaften, große Fertigkeit und Beständig keit für lange Verwendung. Die Freiheit der Formung der Steuerorgane sieht einen vorteilhaften Effekt auf den Ent wurf der gesamten Hähne vor.In the case of control bodies of different shapes for small plates give control of the application of the invention body mechanical strength against breakage, excellent Sealing properties, great skill and durability Long-term use. The freedom of forming the Tax authorities see a beneficial effect on the Ent throwing the whole roosters.

Die Erfindung betrifft nicht nur das angegebene Herstellungs verfahren, sondern auch die Steuerorgane, die eine charak teristische Struktur aufweisen, die aus dem beschriebenen Verfahren herrührt, zusätzlich zu den Hähnen, die Steuer organe verwenden, welche alle oder einige der angegebenen Eigenschaften aufweisen.The invention relates not only to the specified manufacturing procedure, but also the tax bodies, which are a charak have teristic structure, which from the described The procedure is, in addition to the taps, the tax organs use which all or some of the specified Have properties.

Claims

1. control element for use in taps to control the flow of liquid in the tap, characterized by
a main body formed of an aluminum-based metal,
a coating layer of aluminum oxide applied to the main body, which has a smooth surface quality and a large number of pores, and
an impregnation substance, impregnated within the pores of the aluminum oxide layer.

2. Control element according to claim 1, characterized in that through the aluminum oxide layer on the main body anodic oxidation is applied.

3. Control element according to claim 2, characterized in that the impregnation substance is selected from the group consisting of a synthetic resin, graphite, molybdenum sulfide and Silicon.

4. A process for the production of liquid control devices for taps provided with a hard surface according to one of claims 1 to 3, characterized by the steps:
Forming the main body of the valve control member from an aluminum-based metal,
Coating the main body with a layer of aluminum oxide by anodic oxidation,
Lapping the layer of aluminum oxide to form a finished surface suitable for working as a seal and
Impregnating the pores of the aluminum oxide layer with a filler material.

5. The method according to claim 4, characterized in that the main body by a metallurgical process selected from the group consisting of cutting, pressing, Stamping, casting, drilling, broaching and calibration through pla is shaped deformation.

6. The method according to claim 4, characterized in that coating by anodic oxidation by electro lytic treatment in a certain acidity Pointing bath is performed while the composition of the bath, the temperature of the bath by the bath going electrical current and the duration of electrolytic Treatment to form the layer of alumina ge be regulated.

7. The method according to claim 6, characterized. that part of the layer from the lapping step Alumina in accordance with the level of precision, Flatness and roughness from anodic oxidation resulting aluminum oxide layer is removed.

8. The method according to claim 7, characterized in that that the impregnation step by immersing the Control member carried out in an impregnating liquid becomes.

9. The method according to claim 7, characterized in that the impregnation step by physical Deposition of an impregnation substance directly in the pores the aluminum oxide layer is carried out.

10. The method according to claim 7, characterized in that that the impregnation step by chemical Ab storage of an impregnation substance directly in the pores of the Aluminum oxide layer is carried out.

11. The method according to claim 4, characterized in that that the main body to form a finished Surface before coating the main body anodic oxidation is lapped.

12. A method for the production of hard surface-provided liquid control elements for taps according to one of claims 1 to 3, characterized by the steps:
Forming the main body of the valve control member from an aluminum-based metal,
Coating the main body with a layer of aluminum oxide by anodic oxidation,
Impregnating the pores of the aluminum oxide layer with a filler material and
Lapping the layer of aluminum oxide to form a finished surface that is suitable for working as a seal.

13. The method according to claim 12, characterized in net that the main body by a metallurgical Ver drive selected from the group consisting of cutting, Pressing, embossing, casting, drilling, broaching and calibration is formed by plastic deformation.

14. The method according to claim 12, characterized in that that coating by anodic oxidation by electro lytic treatment in a certain acidity Pointing bath is performed while the together settlement of the bath, the temperature of the bath caused by the Bad going electrical current and the duration of the electro lytic treatment to form the layer of aluminum be regulated oxide.

15. The method according to claim 14, characterized. that part of the layer from the lapping step Alumina in accordance with the level of precision, Flatness and roughness from anodic oxidation resulting aluminum oxide layer is removed.

16. The method according to claim 15, characterized in that the impregnation step by immersing the Control member is carried out in an impregnating liquid.

17. The method according to claim 15, characterized in that the impregnation step by physical Deposition of an impregnation substance directly in the pores of the Aluminum oxide layer is carried out.

18. The method according to claim 15, characterized in that the impregnation step by chemical Ab storage of an impregnation substance directly in the pores of the Aluminum oxide layer is carried out.