HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Durchflußsteuerventil
nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4. Ein solches
Ventil ist aus der US-A-3 260 131 bekannt.
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Herkömmliche Durchflußsteuervorrichtungen umfassen
beispielsweise eine Spindel mit einem Griff an ihrem oberen Ende,
einen Teller und einen mit einem Außengewinde versehenen
Abschnitt, der mit einem Innengewindeabschnitt eines
Gehäuses, in dem ein Ventilsitz vorgesehen ist, in Eingriff steht.
Der Teller wird gegen den Sitz gedrückt oder von ihm
wegbewegt, indem der Griff gedreht wird, um einen Fluidkanal, der
sich durch das Gehäuse erstreckt, zu schließen oder zu
öffnen. Andererseits sind sogenannte Drehschieber als
Umschaltventile oder direktionale Steuerventile bekannt. Solche
Ventile umfassen ein Ventilelement, das viele Fluidkanäle hat
und drehbar ist, um zu bewirken, daß der gewünschte der
Kanäle mit einem Öffnungsbereich des Ventilgehäuses in
Verbindung kommt, um ein Umschalten zwischen Strömen zu
bewirken.
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Die beschriebene herkömmliche Durchflußsteuervorrichtung hat
jedoch das Problem, daß die Dichtungsfläche des Tellers
während eines langen Gebrauchs Kerben erhält, die den Handgriff
verstellen, wenn der Teller geschlossen wird, oder daß sich
die Tellerschließposition aufgrund eines Bearbeitungsfehlers
bei der Herstellung der Vorrichtung ändert, was entsprechend
den Öffnungs-Schließ-Vorgang der Vorrichtung beeinflußt. Es
besteht die Möglichkeit, daß die Bedienungsperson den Griff
übermäßig anzieht, was eine Vertiefung erzeugt oder zu einer
Beschädigung der Dichtungsfläche des Tellers führt, wodurch
das obige Problem verstärkt wird. Wenn der herkömmliche
Drehschieber ein Umschaltventil ist, ist es nicht einfach, das
Ventilelement, das viele Fluidkanäle hat, herzustellen.
Weiterhin bringt die Verwendung des Ventils als Sanitärventil
das Problem mit sich, daß es schwierig ist, die Fluidkanäle
in dem Ventil völlig abzuschließen.
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Durchflußsteuervorrichtung zu schaffen, die frei von dem
vorstehenden Problem ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils
der Ansprüche 1 und 4 gelöst.
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Bei der Durchflußsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung
wird der Teller an der Spindel immer unter einem konstanten
Druck durch die Kraft der Feder gegen den Tellersitz
gedrückt. Der Fluidkanal kann daher verläßlich geöffnet und
geschlossen werden. Weiterhin ist die Dichtungsfläche des
Tellers entsprechend weniger anfällig gegen Abrasion oder
Beschädigung, wird keine Verstellung des Griffs während eines
langen Gebrauchs erlauben, wenn der Teller dadurch
geschlossen wird, und ist sehr haltbar.
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Wenn der ringförmige Sitz für das rollbare Element, der an
dem Drehschaft mit dem Handgriff vorgesehen ist, die
rollbaren Elemente trägt, die die gleiche Anzahl wie die Anzahl
von Spindeln haben, kann die Mehrzahl von Abzweigkanälen
nacheinander zur Verbindung mit dem Hauptfluidkanal geöffnet
werden, und zwar jedesmal, wenn der Handgriff und der
Drehschaft um einen vorgegebenene Winkel, beispielsweise um 90º,
gedreht werden. Dies gewährleistet ein Umschalten zwischen
den Fluidkanälen mit extremer Leichtigkeit. Da keine
Notwendigkeit besteht, ein Ventilelement zu verwenden, das viele
Fluidkanäle hat und aufwendig in der Herstellung ist, wie das
in dem herkömmlichen Drehschieber, ist die vorliegende
Vorrichtung leicht herzustellen.
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In der beschriebenen Durchflußsteuervorrichtung ist eine
Membran zwischen dem Teller an dem unteren Ende jeder Spindel
und dem Tellersitz angeordnet und ist eine Schraubenfeder um
die Spindel herum angeordnet und beaufschlagt den Teller an
dem unteren Ende der Spindel gegen den Tellersitz mit
dazwischen positionierter Membran.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die
in dem Gehäuse untergebrachte Spindel ein oberes
Spindelelement und ein unteres Spindelelemenet, das mit dem unteren
Ende von diesem drehbar verbunden und mit dem Teller an
seinem unteren Ende versehen ist, auf, ist das obere
Spindelelement durch eine Schraubenfeder, die um es herum angeordnet
ist, nach unten beaufschlagt, ist um das untere
Spindelelement herum ein balgförmiges Dichtungsrohr angeordnet, hat das
Dichtungsrohr obere und untere gegenüberliegende Enden, die
jeweils mit einem Ring und einem ringförmigen vorstehenden
Bereich verbunden sind, wobei der Ring fest an einem
ringförmigen Stufenbereich anliegt, der innerhalb des Gehäuses
gebildet ist und unterhalb des oberen Spindelelements
positioniert ist, und ist der ringförmige vorstehende Bereich an
dem unteren Spindelelement nahe dessen unterem Ende gebildet.
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So ist die Membran oberhalb des Tellersitzes angeordnet, der
an einem Zwischenbereich des Fluidkanals in dem Gehäuse
vorgesehen ist, oder ist das Spindelelement mit dem Teller mit
dem balgförmigen Dichtungsrohr bedeckt, wodurch der
Fluidkanal vollständig abgeschlossen werden kann. Die
Durchflußsteuervorrichtung kann daher in vorteilhafter Weise als ein
Sanitärventil verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben
werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Vertikalschnittansicht einer
Ausführungsform 1 der Erfindung;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht derselben;
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht im Vertikalschnitt
der Ausführungsform 1, um einen
Gehäusedeckelbereich zu zeigen;
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Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht der
Ausführungsform 1 im Horizontalschnitt, in der ein Drehschaft
und ein drehbares Element in Strichlinien gezeigt
sind;
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Fig. 5 ist eine abgewickelte Seitenansicht eines
ringförmigen Sitzes für ein rollbares Element des
Drehschaftes;
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Fig. 6 ist eine Vertikalschnittansicht einer
Ausführungsform 2 der Erfindung;
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Fig. 7 ist eine Vertikalschnittansicht einer
Ausführungsform 3 der Erfindung;
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Fig. 8 ist eine Draufsicht derselben;
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Fig. 9 ist eine vergrößerte Teilansicht im Vertikalschnitt
der Ausführungsform 31 um einen
Gehäusedeckelbereich zu zeigen;
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Fig. 10 ist eine vergrößerte Teilansicht der Ausführungform
3 im Horizontalschnitt, in der ein Drehschaft und
ein rollbares Element in gestrichelten Linien
gezeigt sind;
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Fig. 11 ist eine abgewickelte Seitenansicht eines Sitzes
für das rollbare Element des Drehschaftes;
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Fig. 12 ist eine Vertikalschnittansicht einer
Ausführungsform 4 der Erfindung;
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Fig. 13 ist eine Vertikalschnittansicht einer
Ausführungsform 5 der Erfindung;
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Fig. 14 ist eine Draufsicht derselben;
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Fig. 15 ist eine Seitenansicht derselben von rechts;
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Fig. 16 ist eine vergrößerte Teilansicht der
Ausführungsform 5 im Horizontalschnitt, in der ein Drehschaft
und ein rollbares Element in gestrichelten Linien
gezeigt sind und ein Hebelhandgriff gezeigt ist,
wie er ist; und
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Fig. 17 ist eine Vertikaischnittansicht einer
Ausführungsform 6 der Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
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Die Begriffe "vorne", "hinten", "rechts" und "links" sind
hierin basierend auf der Fig. 1 verwendet; "vorne" bezeichnet
die Vorderseite der Zeichnungsebene, "hinten" die Rückseite
von dieser, "rechts" die rechte Handseite der Zeichnung und
"links" die linke Handseite von dieser.
Ausführungsform 1
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Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform 1 der
Erfindung, d. h. eine Durchflußsteuervorrichtung 1 mit einem im
wesentlichen rechteckigen, parallelepipedalen Gehäuse 2, das
horizontal in der Mitte seiner Höhe und im Abstand von etwa ¼
der Höhe von seiner Oberseite weg geteilt ist und einen
unteren Bereich, d. h. einen Gehäusekörper 2a, einen oberen
Bereich, d. h. einen Deckelbereich 2b, und einen
Zwischengehäusebereich 2c zwischen den beiden Bereichen aufweist.
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In dem Gehausekörper 2a sind ein einziger Hauptfluidkanal 6a,
der an der Rückseite des Körpers geöffnet ist, und erste und
zweite Abzweigfluidkanäle 6b, 6c, die für den Hauptfluidkanal
6a vorgesehen und zur linken bzw. rechten Seite geöffnet
sind, ausgebildet. Der Gehäusekörper 2a hat weiterhin
Ausnehmungen 3, 3, mit denen die entsprechenden Abzweigkanäle 6b,
6c jeweils an einem Zwischenbereich von ihnen in Verbindung
stehen. Ein Tellersitz 7 ist an dem Zwischenbereich von jedem
Abzweigkanal 6b (6c) an dem Boden der Ausnehmung 3
vorgesehen. Die Ausnehmung 3 hat einen Öffnungsumfangsbereich,
der, wie bei 14 gezeigt, mit einem Innengewinde versehen ist.
Eine Membran 5 ist oberhalb des Tellersitzes 7 in dem Boden
von jeder Ausnehmung 3 angeordnet.
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Ein Paar von rechten und linken Spindeln, 9, 9 sind vertikal
in den entsprechenden Ausnehmungen 3, 3 des Gehäusekörpers 2a
angeordnet und haben jeweils einen Teller 11 an ihrem unteren
Ende. Der Teller 11 der Spindel 9 liegt dem Tellersitz 7 von
oberhalb der Membran 5 gegenüber. Ein ringförmiger
Federhalter 12 ist an dem unteren Ende der Spindel 9 vorgesehen.
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In jede Ausnehmung 3 des Gehäusekörpers 2a ist ein
Federaufnahmerohr 10 eingesetzt, das eine Deckwand 15 hat und um die
Spindel 9 und den ringförmigen Federhalter 12 herum
angeordnet ist. Das Rohr 10 hat ein unteres Ende, das den
Umfangsbereich der Membran 5 von oben hält. Innerhalb des
Rohrs 10 ist eine Schraubenfeder 13, die um die Spindel 9
herum angeordnet ist, zwischen der Rohrdeckwand 15 und dem
Federhalter 12 vorgesehen, welche die Spindel 9 nach unten
vorspannt, um den Teller 11 an dem unteren Ende der Spindel
gegen den Tellersitz 7 mit der Membran 5 dazwischenliegend zu
drücken.
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Das Federaufnahmerohr 10 ist außen mit einem ringförmigen
gestuften Bereich 16 nahe seines unteren Endes versehen. Ein
Halterohr 18 hat einen außen mit einem Gewinde versehenen
unteren Endbereich 17, der in den mit einem Innengewinde
versehenen Öffnungsbereich 14 der Ausnehmung 3 eingeschraubt
ist, wodurch der gestufte Bereich 16 des Rohrs 10 von oben
gehalten wird, um das Rohr 10 in der Ausnehmung 3 des
Gehäusekörpers 2a zu fixieren.
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Andererseits hat der Zwischengehäusebereich 2c ein Paar von
rechten und linken Durchgangsbohrungen 19, 19, die jeweils
einen kleinen oberen Bereich und einen vergrößerten unteren
Bereich haben. Der Gehäusebereich 2c ist an dem Gehäusekörper
2a angeordnet, so daß der Bereich des Rohrs 10 und der
Bereich des Halterohrs 18, die nach oben von dem Körper 2a
vorstehen, in jede Bohrung 19 eingreifen.
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Jede Spindel 9 hat einen oberen Endbereich, der sich durch
die Deckwand 15 des Federrohrs 10 erstreckt und nach oben
über den Zwischengehäusebereich 2c vorsteht. Ein rollbares
Element 20 mit einem Lager ist an der Spindel 9 nahe ihres
oberen Endes befestigt, um die Spindel anzuheben und
abzusenken.
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Der Zwischengehäusebereich 2c ist mittig mit einer
Schaftbohrung 25 versehen, die an der Oberseite des Gehäusebereichs 2c
offen ist und in die eine Lagerhülse 26 eingesetzt ist. Ein
Drehschaft 8 hat ein unteres Ende 8a, das in die Hülse 26
eingesetzt ist, und wird durch die Deckwand des
Gehäusebereichs 2c aufrecht gehalten. Der Drehschaft 8 hat einen
Bereich, der nahe seines unteren Endes liegt und mit einem
ringförmigen Sitz 4 für die rollbaren Elemente 20 versehen
ist. Unter Bezugnahme auf die Figur 1 hat der ringförmige
Sitz 4 einen Hebevorsprung 21 für das rollbare Element, der
von der Oberseite seines linken Bereichs vorsteht. Der
Vorsprung 21 ist an seiner Oberseite mit einer Vertiefung 22
versehen, in welche das rollbare Element 20 teilweise
einsetzbar ist, und hat geneigte Führungsflächen 23, 23 an
gegenüberliegenden Seiten der Vertiefung 22. Die rollbaren
Elemente 20, 20 der entsprechenden Spindeln 9, 9 liegen auf
dem Sitz, wobei sie auf gegenüberliegenden Seiten des
Schaftes 8 positioniert sind.
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Der zwischengehäusebereich 2c hat eine Anschlagbohrung 37,
die in seiner Oberseite und nahe seiner Vorderseite
ausgebildet ist. Ein Anschlag 38 in der Form einer Kugel und nach
oben durch eine Schraubenfeder 39 vorgespannt, ist in der
Bohrung 39 untergebracht. Ein Sitz 4 für das rollbare Element
des Schafts 8 hat zwei Vertiefungen 40, die jeweils in
vorderen und hinteren Bereichen seines Bodens vorgesehen sind, in
die der Anschlag teilweise eingreifen kann.
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Der obere Bereich des Gehäuses 2, d. h. der Deckel 2b, hat
eine Ausnehmung 27, die in seiner Bodenseite ausgebildet und
bemessen ist, um den unteren Bereich des Drehschaftes 8, den
Sitz 4 für das rollbare Element, obere Endbereiche der beiden
Spindeln 9 und rollbare Elemente 20, die an den Spindeln
befestigt sind, aufzunehmen. Eine Schaftbohrung 28, die mit
der Ausnehmung 27 in Verbindung steht, erstreckt sich durch
den Deckel 2b mittig von dieser, und eine Hülse 29 ist in sie
eingesetzt. Der Schaft 8 hat einen oberen Bereich, der allein
nach oben über den Deckel 2b vorsteht, wenn dieser über dem
Zwischengehäusebereich 2c angeordnet ist.
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Ein Handgriffmontageelement 31 ist an dem oberen Ende des
Drehschaftes 8 durch einen Zapfen 32 befestigt. Ein Handgriff
30, der von oben betrachtet eine eliptische Grundform hat,
ist über das Montageelement 31 gesteckt und an dem Element 31
mit einem Bolzen 8 mit einer hexagonalen Vertiefung
befestigt.
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Der Deckel 2b, der Zwischengehäusebereich 2c und der
Gehäusekörper 2a des Gehäuses 2 sind durch Schrauben 34 miteinander
verbunden, die durch die vier Ecken dieser Bauteile
eingesetzt sind. Ein kurzes Rohr 36 mit einer Überwurfmutter 35
für eine Rohrverbindung ist an der Rückseitenwand und den
rechten und linken Seitenwänden des Gehäusekörpers 2a
befestigt.
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Wenn die ersten und zweiten Abzweigkanäle 6b, 6c der
Durchflußsteuervorrichtung 1 geschlossen gehalten werden, liegen
die rollbaren Elemente 20, 20 an den oberen Endbereichen des
Spindelpaares 9, 9 auf dem Sitz 4 des Drehschaftes 8 auf,
wobei sie an einem flachen Bereich an gegenüberliegenden
Seiten des Vorsprungs 21 positioniert sind, wie in
durchbrochenen Linien in Fig. 5 gezeigt ist.
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Wenn der Handgriff 30 und der mit diesem verbundene
Drehschaft 8 dann um 90º beispielsweise im Uhrzeigersinn gedreht
werden, wird der Vorsprung 21 an einer Seite des Sitzes 4
bewegt, wodurch eines der rollbaren Elemente 20 an dem Sitz 4
entlang der geneigten Führungsfläche 23 angehoben und
teilweise in die Vertiefung 22 in der Oberseite des Vorprungs 21
eingesetzt wird, wie in einer durchgezogenen Linie in Fig. 5
gezeigt ist. Entsprechend wird die Spindel 9, welche dieses
rollbare Element 20 trägt, gegen die Kraft der Feder 13
angehoben gehalten, um den Teller 11 an dem unteren Ende der
Spindel 9 von seinem Sitz 7 mit der Membran 5 dazwischen
positioniert wegzuhalten und den ersten Abzweigkanal 6b mit
dem Ventilsitz 7 zur Verbindung mit dem Hauptfluidkanal 6a zu
öffnen. Dabei greift der obere Bereich des kugelförmigen
Anschlags 38, der durch die Feder 39 in dem Gehäusebereich 2c
nach oben vorgespannt ist, in die vordere Vertiefung 40 in
dem Boden des Sitzes 4 ein, um den Schaft 8 und den Handgriff
30 gegen Drehung zu halten.
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Das rollbare Element 20 an dem oberen Ende der anderen
Spindel 9 ist an dem flachen Bereich des Sitzes 4
positioniert, wie in einer durchgezogenen Linie in Fig. 5 gezeigt
ist, so daß der Teller 11 an dem unteren Ende dieser Spindel
9 gegen den Tellersitz 7 des zweiten Abzweigkanals 6c mit der
Membran dazwischen positioniert gehalten wird, wodurch der
Abzweigkanal 6c außer Verbindung von dem Hauptkanal 6a
geschlossen gehalten wird.
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Der erste Abzweigkanal 6b wird in diesem Zustand geschlossen,
indem der Drehschaft 8 um 90º im Uhrzeigersinn weitergedreht
wird. Dies bewegt den Vorsprung 21 des Sitzes 4, wodurch das
rollbare Element 20 dazu gebracht wird, sich aus der
Vertiefung 22 zu bewegen und die geneigte Führungsfläche 23
hinabzulaufen und entsprechend es der Feder 13 erlaubt, die
Spindel 9 mit ihrer Kraft abzusenken, um den Teller 11 an dem
unteren Spindelende gegen den Tellersitz 7 durch die Membran
5 zu drücken und den ersten Abzweigkanal 6b außer Verbindung
von dem Hauptkanal 6a zu bringen. Die obige Bewegung gibt den
Anschlag 38 von der Vertiefung 40 in dem Boden des Sitzes 4
frei, um den Anschlag 38 zu befreien. Da jedoch das rollbare
Element 20 von einer der Spindeln 9 durch den Vorsprung 21
für die Drehung des Drehschaftes 8 hochgedrückt werden muß,
besteht keine Möglichkeit, daß der Drehschaft 8 sich zufällig
dreht. Der zweite Abzweigkanal 6c bleibt noch außer
Verbindung von dem Hauptkanal 6a.
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Wenn der Schaft 8 in diesem Zustand weiter um 90º im
Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt sich der Vorsprung 21 des Sitzes
4, wodurch das andere rollbare Element 20 auf dem Sitz 4 dazu
gebracht wird, die geneigte Führungsfläche 23 des Vorsprungs
21 hinaufzulaufen und in die Vertiefung 22 in der Oberseite
von diesem einzugreifen. Gleichzeitig greift der obere
Bereich des Anschlags 38 an dem Gehäusebereich 2c in die
andere Vertiefung 40 in dem Sitz 4 ein. Der zweite
Abzweigfluidkanal ist jetzt zur Verbindung mit dem Hauptfluidkanal
6a geöffnet, während der erste Abzweigkanal 6a außer
Verbindung von dem Hauptkanal 6a geschlossen gehalten wird.
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Wenn der Handgriff 30 in diesem Zustand weiter im
Uhrzeigersinn um 90º gedreht wird, wird der zweite Abzweigkanal 6c
geschlossen, wobei der erste Abzweigkanal 6b geschlossen
bleibt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform können somit erste und
zweite Abzweigkanäle 6b, 6c nacheinander zum Hauptkanal 6a
geöffnet und geschlossen werden, jedesmal wenn der Handgriff
30 um 90º gedreht wird. Die Durchflußsteuervorrichtung 1 ist
daher geeignet, ein Umschalten zwischen den Fluidkanälen mit
extremer Leichtigkeit verläßlich zu bewirken.
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Wenn die Vorrichtung 1 zum Schließen betätigt wird, werden
weiterhin die Abzweigkanäle 6b, 6c durch die elastische Kraft
der Feder 13 geschlossen, anstatt daß in herkömmlicher Weise
eine Schraube festgezogen wird, so daß keine übermäßige Kraft
auf den Teller 11 oder die Dichtungsfläche des Tellersitzes 4
wirken wird. Dies verringert stark eine Abrasion der
Dichtungsfläche, während der Handgriff 30 sich aufgrund der
Vertiefung der Dichtungsfläche nicht durch Abrasion oder
aufgrund eines Herstellungsfehlers verstellen wird.
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Weiterhin umfaßt das rollbare Element 20 insbesondere bei der
Ausführungsform 1 ein Lager und ist daher wenig anfällig
gegen Abrasion und für eine verlängerte Zeitdauer verwendbar.
Da die Abzweigkanäle 6b, 6c geöffnet werden, indem der
Handgriff 30 in einer Richtung gedreht wird, um die Feder 13
zusammenzudrücken, ist das vom Handgriff 30 geforderte
Drehmoment größer in der Öffnungsrichtung. Dies vermeidet
eine Beschädigung der Membran 5, die oberhalb des
Tellersitzes 7 angeordnet ist.
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Die Membranen, 5, 5, die oberhalb der entsprechenden
Tellersitze 7, 7 der Abzweigkanäle 6b, 6c innerhalb des Gehäuses 2
vorgesehen sind, dichten die Kanäle 6b, 6c vollständig ab.
Entsprechend ist die Durchflußsteuervorrichtung 1 in
vorteilhafter Weise auch als Sanitärventil verwendbar.
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Bei der obigen Ausführungsform kann das rollbare Element 20,
obwohl es ein Kugellager aufweist, andere Rollen aufweisen.
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Während die beiden Abzweigfluidkanäle 6b, 6c für den
Hauptfluidkanal 6a gemäß der obigen Ausführungsform
vorgesehen sind, können natürlich wenigstens drei
Abzweigfluidkanäle vorgesehen sein. In diesem Fall sind in dem Gehäuse
wenigstens drei Spindeln untergebracht, die jeweils an ihrem
unteren Ende einen Teller 11 haben, der dem Ventilsitz 7
entspricht, welcher in jedem der Abzweigkanäle vorgesehen ist.
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In dem Fall, wo die Durchflußsteuervorrichtung 1 nicht als
ein Sanitärventil verwendet wird, ist der Teller 11 der
Spindel geeignet, in direkten Kontakt mit dem Tellersitz 7 ohne
die dazwischengeschaltete Membran 5 gedrückt zu werden.
Ausführungsform 2
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Fig. 6 zeigt diese Ausführungsform, die nahezu denselben
Aufbau wie die Durchflußsteuervorrichtung der Ausführungsform 1
hat, aber sich von dieser darin unterscheidet, daß das
Gehäuse 2 der Ausführungsform 2, d. h. der
Durchflußsteuervorrichtung 51, einen Gehäusekörper 2a hat, der als sein
unterer Bereich ausgebildet ist und in vertikaler Richtung
beträchtlich verlängert ist. Entsprechend sind Ausnehmungen 3
von großer Tiefe in dem Gehäusekörper 2a ausgebildet. Anders
als in der Ausführungsform 1 ist keine Membran oberhalb des
Tellersitzes 7 an dem Boden jeder Ausnehmung 3 angeordnet.
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In jeder Ausnehmung 3 ist eine Spindel 52 vertikal
angeordnet, die ein oberes Spindelelement 52a und ein unteres
Spindelelement 52b, welches drehbar mit dem unteren Ende des
Elements 52a verbunden und mit einem Teller 11 an seinem
unteren Ende versehen ist, aufweist. Das obere Spindelelement
52 hat einen ringförmigen Federhalter 53 an seinem unteren
Ende. Der Federhalter 53 ist in seiner Bodenseite mit einer
nach unten ofenen Einsetzvertiefung 54 versehen. Das untere
Spindelelement 52b hat einen Kopf 55, der in die Vertiefung
54 eingesetzt ist und mit einer ringförmigen Nut 56 versehen
ist. Ein horizontaler Verbindungszapfen 57 ist teilweise in
die Nut 56 eingesetzt, und seine gegenüberliegenden Enden
sind an dem Federhalter 53 befestigt, wodurch das untere
Spindelelement 52b an dem oberen Spindelelement 52a gegenüber
diesem drehbar angebracht ist.
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Die Ausnehmung 3 des Gehäusekörpers 2a ist innen an der Mitte
seiner Höhe mit einem ringförmigen gestuften Bereich 58
versehen, in den ein Ring 59 mit einer Dichtung 60
dazwischenliegend eingesetzt ist. Ein Federaufnahmerohr 10 mit einer
Deckwand 15 ist in der Ausnehmung 3 oberhalb des Rings 59
angeordnet. Der Umfangskantenbereich des Rings 59 wird von
oben durch das untere Ende des Rohrs 10 gehalten. Innerhalb
des Rohrs 10 ist eine Schraubenfeder 13, die um das obere
Spindelelement 52a herum angeordnet ist, zwischen der
Deckwand 15 des Rohrs und dem Federhalter 53 vorgesehen. Die
Feder 13 spannt die Spindel 52 nach unten vor und drückt den
Teller 11 an dem unteren Ende der Spindel in Kontakt mit dem
Tellersitz 7.
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Das untere Spindelelement 52b hat einen ringförmigen
vorstehenden Bereich 61 nahe seines unteren Endes. Ein balgförmiges
Dichtungsrohr 62, das um das untere Spindelelement 62b herum
vorgesehen ist, hat obere und untere gegenüberliegende Enden,
die an dem Ring 59 bzw. dem vorstehenden Bereich 61 befestigt
sind.
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Bei der Ausführungsform 2 wird der Teller ohne die Membran 5
der Ausführungsform 1 gegen den Tellersitz 7 gedrückt,
während das Dichtungsrohr 62, welches den Bereich des unteren
Spindelelements 52b unterhalb des Rings 59 abdeckt,
vollständig den Fluidkanal 6 abdichtet. Entsprechend ist auch die
Durchflußsteuervorrichtung 51 der Ausführungsform 2 in
vorteilhafter Weise als Sanitärventil verwendbar.
Ausführungsform 3
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Die Figuren 7 bis 11 zeigen diese Ausführungsform, d. h. eine
Durchflußsteuervorrichtung 61. Das Gehäuse 2 hat einen
unteren Bereich, d. h. einen Gehäusekörper 2a, der innen mit
einem einzigen Fluidkanal 6 mit rechten und linken Öffnungen
versehen ist. Der Gehäusekörper 2a hat weiterhin eine
Ausnehmung 3, die mit einem Zwischenbereich des Fluidkanals 6 in
Verbindung steht. Der Ventilsitz 7 ist an dem Zwischenbereich
des Fluidkanals 6 an dem Boden der Ausnehmung 3 vorgesehen.
Die Ausnehmung 3 hat einen Öffnungsumfangsbereich, der, wie
bei 14 gezeigt, innen mit einem Gewinde versehen ist. Eine
Membran 5 ist oberhalb des Ventilsitzes 7 in dem Boden der
Ausnehmung 3 angeordnet.
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Eine Spindel 9 ist vertikal in der Ausnehmung 3 des
Gehäusekörpers 2a angeordnet und hat einen Teller 11 an ihrem
unteren Ende. Der Teller 11 der Spindel 9 liegt dem
Tellersitz 7 von oberhalb der Membran 5 gegenüber. Ein ringförmiger
Federhalter 12 ist an dem unteren Ende der Spindel 9
ausgebildet.
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Das Gehäuse 2 hat einen Drehschaft 8. Der Drehschaft 8 ist
nahe seines unteren Endes mit einem Sitz 4 für rollbare
Elemente versehen, der sich horizontal von dem linken
Halbbereich des Schafts in Fig. 10 in Richtung der Spindel 9
erstreckt und von oben betrachtet in einer kreisbogenform
ausgebildet ist. Der Sitz 4 hat einen Rebevorsprung 21 für
rollbare Elemente, der von seiner Oberseite außer an
gegenüberliegenden
Enden des Sitzes nach oben vorsteht. Der
Vorsprung 21 ist in seiner Oberseite mit einer Vertiefung 22
versehen, in die ein rollbares Element 20 teilweise
hineinpaßt, und hat geneigte Führungsflächen 23, 23 an
gegenüberliegenden Seiten der Vertiefung 22. Das rollbare Element 20,
das an der Spindel 9 montiert ist, ist an der Oberseite des
Sitzes 4 so angeordnet, daß es an der linken Seite des
Drehschaftes 8 positioniert ist.
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Der obere Bereich des Gehäuses 2a ist ein Deckel 2b, der eine
Ausnehmung 27 hat, die in seiner Bodenseite ausgebildet und
so bemessen ist, daß sie die untere Hälfte des Drehschaftes
8, den Sitz 4 für die rollbaren Elemente, den oberen
Endbereich der Spindel 9 und das an dieser befestigte rollbare
Element 20 aufnehmen kann. Eine Schaftbohrung 28, die mit der
Ausnehmung 27 in Verbindung steht, erstreckt sich vertikal
durch einen rechten Bereich des Deckels 2b, und eine Hülse 29
ist in sie eingesetzt. Der Schaft 8 hat einen oberen Bereich,
der allein über den Deckel 2b nach oben vorsteht. Der rechte
Seitenbereich des Deckels 2b, welcher dem Drehschaft
innerhalb der Bodenausnehmung 27 gegenüberliegt, ist mit einem
vertikalen Steg 41 mit einem etwa trapezförmigen Querschnitt
versehen, um die Drehung des Sitzes 4 zu begrenzen. Wenn der
Sitz 4 für das rollbare Element durch die Drehung des Schafts
8 gedreht wird, kommen gegenüberliegende Endflächen des
Sitzes in Kontakt mit den entsprechenden vorderen und
hinteren Seitenflächen des Steges 41.
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Das Gehäuse 2 umfaßt den Deckel 2b, einen
Zwischengehäusebereich 2c und den Gehäusekörper 2a, die durch Schrauben 34
miteinander verbunden sind, welche durch die vier Ecken
dieser Bauteile eingesetzt sind. Ein kurzes
Rohrverbindungsrohr
36 mit einer Überwurfmutter 35 ist an jeder der rechten
und linken Seitenwände des Gehäusekörpers 2a befestigt.
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Während der Fluidkanal 6 der Durchflußsteuervorrichtung 61
geschlossen gehalten wird, wird das rollbare Element 20 an
dem oberen Ende der Spindel 9 auf einer der
gegenüberliegenden Endbereiche des Sitzes 4 des Drehschaftes 8
positioniert, wie in Zweipunkt-Strichlinien in Fig. 11 angedeutet
ist. Dabei steht eine Endfläche des Sitzes 4 in Kontakt mit
einer der vorderen und hinteren Seitenflächen des
Begrenzungssteges 41, um den Drehbereich des Sitzes 4 zu
beschränken. Dies eliminiert die Möglichkeit, daß das rollbare
Element 20 von dem Sitz 4 herunterfällt.
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Wenn der Handgriff 30 und der mit diesem verbundene Schaft 8
dann im Uhrzeigersinn oder im entgegengesetzten Uhrzeigersinn
um einen erforderlichen Winkel gedreht werden, wird der
Vorsprung 21 des Sitzes 4 bewegt, was bewirkt, daß das rollbare
Element 20 auf dem Sitz 4 die geneigte Führungsfläche 23 des
Vorsprungs 21 hinaufläuft und teilweise in die Vertiefung 22
in der Oberseite des Vorsprungs 21 eingreift. Dies hebt die
Spindel 9, welche mit dem rollbaren Element 20 verbunden ist,
gegen die Kraft der Feder 13 und hält die Spindel angehoben,
wodurch der Teller 11 an dem unteren Ende der Spindel weg von
dem Tellersitz 7 mit dazwischen angeordneter Membran gehalten
wird, um den Fluidkanal 6 zu öffnen. Dabei greift ein
kugelförmiger Anschlag 38, der durch eine Schraubenfeder 39 in dem
Zwischengehäusebereich 2b nach oben vorgespannt ist,
teilweise in eine vordere Vertiefung 40 in der Bodenseite des
Sitzes 4 ein, wodurch der Drehschaft 8 und der Handgriff 30
gegen Drehung verriegelt werden.
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Somit wird bei der Durchflußsteuervorrichtung 61 der
Ausführungsform 3 der Fluidkanal 6 durch die elastische Kraft der
Feder 13 geschlossen, anstatt daß eine Schraube, wie sie
herkömmlich verwendet wird, festgezogen wird, so daß keine
übermäßige Kraft auf den Teller 11 oder die Dichtungsfläche des
Ventilsitzes 11 wirken wird. Dies verringert in starkem Maß
eine Abnutzung der Dichtungsfläche, während es aufgrund einer
Vertiefung der Dichtungsfläche unwahrscheinlich ist, daß der
Handgriff 30 aufgrund von Abnutzung oder wegen eines
Herstellungsfehlers verstellt wird, wenn der Teller geschlossen
wird.
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Insbesondere bei der Ausführungsform 3 umfaßt das rollbare
Element 20 weiterhin ein Lager und ist daher weniger anfällig
gegen Abnutzung und für eine verlängerte Zeitdauer
verwendbar. Da der Fluidkanal 6 geöffnet wird, indem der Handgriff
30 in einer Richtung gedreht wird, um die Feder 13
zusammenzudrücken, ist das Drehmoment des Handgriffs 30 in der
Öffnungsrichtung größer. Dies vermeidet eine Beschädigung der
Membran 5, die oberhalb des Ventilsitzes 7 angeordnet ist.
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Die Membran 5, die oberhalb des Ventilsitzes 7 des
Fluidkanals 6 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist, dichtet den
Kanal 6 vollständig ab. Entsprechend kann die
Durchflußsteuervorrichtung 61 auch in vorteilhafter Weise als
Sanitärventil verwendet werden.
Ausführungsform 4
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Fig. 12 zeigt diese Ausführungsform, die nahezu dieselbe
Konstruktion wie die Durchflußsteuervorrichtung 61 der
Ausführungsform 3 hat, aber sich von dieser darin unterscheidet,
daß diese Durchflußsteuervorrichtung, welche mit 71
gekennzeichnet ist, einen Gehäusekörper 2a aufweist, der als ihr
unterer Bereich ausgebildet ist und in vertikaler Richtung
beträchtlich verlängert ist. Entsprechend ist eine Ausnehmung
3 von großer Tiefung in dem Gehäusekörper 2a ausgebildet.
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In der Ausnehmung 3 ist eine Spindel 52 vertikal angeordnet,
die ein oberes Spindelelement 52a und ein unteres
Spindelelement 52b, das drehbar mit dem unteren Ende des Elements 52a
verbunden und mit einem Teller 11 an ihrem unteren Ende
versehen ist, aufweist. Das obere Spindelelement 52a hat einen
ringförmigen Federhalter 53 an seinem unteren Ende. Der
Federhalter 53 ist in seiner Bodenseite mit einer nach unten
offenen Einsetzvertiefung 54 versehen. Das untere
Spindelelement 52b hat einen Kopf 55, der in die Vertiefung 54
eingesetzt ist und mit einer ringförmigen Nut 56 versehen ist. Ein
horizontaler Verbindungszapfen 57 ist teilweise in die Nut 56
eingesetzt, und seine gegenüberliegenden Enden sind an dem
Federhalter 53 befestigt, wodurch das untere Spindelelement
52 mit dem oberen Spindelelement 52a relativ zu diesem
drehbar verbunden ist.
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Die Ausnehmung 3 des Gehäusekörpers 2a ist innen an der Mitte
ihrer Höhe mit einem ringförmigen gestuften Bereich 58
versehen, in den ein Ring 59 mit einer Dichtung 60
dazwischenliegend eingesetzt ist. Ein Federaufnahmerohr 10 mit einer
Deckwand 15 ist in der Ausnehmung 3 oberhalb des Rings 59
angeordnet. Der Umfangskantenbereich des Rings 59 wird von
oben durch das untere Ende des Rohrs 10 gehalten. Innerhalb
des Rohrs 10 ist eine Schraubenfeder 13 zwischen der Deckwand
15 des Rohrs und dem Federhalter 53 angeordnet, die um das
obere Spindelelement 52a herum angeordnet ist. Die Feder 13
spannt die Spindel 52 nach unten vor, wodurch der Teller 11
an dem unteren Spindelende in Kontakt mit dem Tellersitz 7
gedrückt wird.
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Das untere Spindelelement 52b hat einen ringförmigen
vorstehenden Bereich 53 nahe seines unteren Endes. Ein
balgförmiges Dichtungsrohr 52, das um das untere Spindelelement
52b herum angeordnet ist, hat obere und untere
gegenüberliegende Enden, die an dem Ring 59 bzw. dem vorstehenden
Bereich 63 fixiert sind.
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Bei der Ausführungsform 4 dichtet das Dichtungsrohr 62,
welches den Bereich des unteren Spindelelements 52b unterhalb
des Rings 59 abdeckt, vollständig den Fluidkanal 6 ab.
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Entsprechend ist die Durchflußsteuervorrichtung 71 der
Ausführungsform 4 in vorteilhafter Weise als ein Sanitärventil
verwendbar.
Ausführungsform 5
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Die Figuren 13 bis 16 zeigen diese Ausführungsform, d. h.
eine Durchflußsteuervorrichtung 81, die nahezu dieselbe
Konstruktion wie die Durchflußsteuervorrichtung 61 der
Ausführungsform 31 d. h. die Vorrichtung 61, hat, außer daß das
Gehäuse 2 von oben gesehen eine D-förmige Grundform hat und
die vorderen und hinteren Ecken seines rechteckigen Bereichs
stark zu einer Kreisbogenform abgerundet sind. Die
Vorrichtung 81 hat einen Drehschaft 8, der so kurz ist, daß er in
einer Bodenausnehmung 27, die in einem Deckel 2b an dem
oberen Bereich des Gehäuses 2 ausgebildet ist, aufgenommen
werden kann. An der rechten Seite der Bodenausnehmung 27 des
Deckels 2b ist eine Hülse 72 mit einem Boden umgedreht
angeordnet. Der Drehschaft 8 hat einen oberen Endbereich 8b, der
in die Hülse 72 eingesetzt ist. Der Deckel 2b hat eine rechte
Seitenwand mit einem Fenster 73, das in einem unteren Bereich
der Wand ausgebildet ist und mit der Ausnehmung 27 in
Verbindung steht.
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Der Drehschaft ist an einem Zwischenbereich seiner Länge mit
einem Sitz 4 für ein rollbares Element versehen, der sich in
horizontaler Richtung radial von der linken Hälfte des
Schaftes nach außen erstreckt und mit einem Hebelhandgriff
74, der nach außen in Richtung der rechten Seite von dem
rechten Bereich des Schaftes durch das Fenster 73 vorsteht,
versehen ist. Der Hebelhandgriff 74 umfaßt einen
stangenähnlichen Hebelbereich 75 und einen Handgriffbereich 77 in der
Form eines horizontalen Zylinders, der an dem äußeren Ende
des Hebelbereichs 75 mit einem Bolzen 76 befestigt ist.
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Wenn der Fluidkanal 6 der Durchflußsteuervorrichtung 71
geschlossen gehalten wird, ist das rollbare Element 20 an dem
oberen Ende der Spindel 9 an einem der abgeflachten Bereiche
des Sitzes 4 für das rollbare Element an dem Drehschaft 8 an
gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 21 positioniert.
Dabei befindet sich der Hebelhandgriff 74 in einer der beiden
Positionen, die in Zweipunkt-und-Strichlinien in Fig. 15
angedeutet sind, wobei sein Hebelbereich 75 an einer der
vorderen und hinteren Seitenflächen des Fensters 73 anliegt, um
den Drehbereich des Sitzes 4 einzuschränken. Dies verhindert
die Möglichkeit, daß das rollbare Elemenet 20 von der
Oberseite des Sitzes 4 herunterfällt.
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Wenn der Hebelhandgriff 74 in diesem Zustand in eine Position
gedreht wird, wo der Hebelbereich 75 parallel zu den vorderen
und hinteren Seitenwänden des Gehäuses 2 liegt, wie in
durchgezogenen Linien in den Figuren 15 und 16 angedeutet ist,
wird der Vorsprung 21 des Sitzes 4 bewegt, wodurch bewirkt
wird, daß das rollbare Element 20 auf dem Sitz 4 die geneigte
Führungsfläche 23 des Vorsprungs 20 hinaufläuft und teilweise
in die Vertiefung 22 in der Oberseite von diesem eingreift.
Entsprechend wird die Spindel 9, die mit dem rollbaren
Element 20 verbunden ist, gegen die Kraft der Feder 13
angehoben und wird angehoben gehalten, und der Teller 11 an dem
unteren Ende der Spindel wird von dem Tellersitz 7 mit der
Membran 5 dazwischen positioniert weggehalten, um den
Fluidkanal 6, welcher den Ventilsitz 7 hat, offenzuhalten.
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Insbesondere bei der Ausführungsform 5 wird der Fluidkanal 6
geöffnet oder geschlossen, indem der Drehschaft 8 mit dem
Handgriff 74, welcher integral mit dem Schaft ausgebildet
ist, gedreht wird, so daß die Vorrichtung den Vorteil hat,
daß sie leicht mit dem Handgriff zu betätigen ist.
Ausführungsform 6
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Fig. 17 zeigt diese Ausführungsform, bei welcher, wie in dem
Fall der Vorrichtung 81 der Ausführungsform 5, der in dem
Gehäuse 2 untergebrachte Drehschaft 8 einen Hebelhandgriff 74
hat. Die Ausführungsform 6, d. h. die
Durchflußsteuervorrichtung 91, unterscheidet sich jedoch von der Ausführungsform 3
darin, daß der untere Bereich des Gehäuses 2, nämlich der
Gehäusekörper 2a, in vertikaler Richtung beträchtlich
verlängert ist. Entsprechend ist eine Ausnehmung 3 von großer Tiefe
in dem Gehäusekörper 2a ausgebildet.
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In der Ausnehmung 3 ist eine Spindel 52 vertikal angeordnet,
welche ein oberes Spindelelement 52a und ein unteres
Spindelelement 52b, das drehbar mit dem unteren Ende des Elements
52a verbunden und mit einem Teller an seinem unteren Ende
versehen ist, aufweist. Das untere Spindelelement 52a hat
einen ringförmigen Federhalter 53 an seinem unteren Ende.
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Der Federhalter 53 ist in seiner Bodenseite mit einer nach
unten offenen Einsetzvertiefung 54 versehen. Das untere
Spindelelement 52b hat einen Kopf 55, der in die Vertiefung 54
eingesetzt ist und mit einer ringförmigen Nut 56 versehen
ist. Ein horizontaler Verbindungszapfen 57 ist teilweise in
die Nut 56 eingesetzt und hat gegenüberliegende Enden, die an
dem Federhalter 53 befestigt sind, wodurch das untere
Spindelelement 52b mit dem oberen Spindelelement 52a relativ
zu diesem bewegbar verbunden ist.
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Die Ausnehmung 3 des Gehäusekörpers 2a ist innen in der Mitte
ihrer Höhe mit einem ringförmig gestuften Bereich 58
versehen, in den ein Ring 59 mit einer Dichtung 60
dazwischenliegend eingesetzt ist. Ein Federaufnahmerohr 10 mit einer
Deckwand 15 ist in der Ausnehmung 3 oberhalb des Rings 59
angeordnet. Der Umfangskantenbereich des Rings 59 wird durch
das untere Ende des Rohrs von oben gehalten. Innerhalb des
Rohrs 10 ist eine Schraubenfeder 13, welche um das obere
Spindelelement 52 herum angeordnet ist, zwischen der Deckwand
15 des Rohrs und dem Federhalter 53 vorgesehen. Die Feder 13
spannt die Spindel 52 nach unten vor, wodurch der Teller 11
an dem unteren Spindelende in Kontakt mit dem Tellersitz 7
gedrückt wird.
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Das untere Spindelelement 52b hat einen ringförmigen
vorstehenden Bereich 53 nahe seines unteren Endes. Ein
balgförmiges Dichtungsrohr 62, das um das untere Element 52 herum
angeordnet ist, hat obere und untere Enden, die an dem Ring
59 bzw. dem vorstehenden Bereich 63 fixiert sind.