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Dokumentenidentifikation DE102006027558A1 27.12.2007
Titel Ventiloberteil
Anmelder Flühs Drehtechnik GmbH, 58515 Lüdenscheid, DE
Erfinder Lange, Lutz, 58511 Lüdenscheid, DE
Vertreter Patentanwälte Dörner, Kötter & Kollegen, 58095 Hagen
DE-Anmeldedatum 14.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006027558
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse F16K 3/08(2006.01)A, F, I, 20060614, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16K 11/00(2006.01)A, L, I, 20060614, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Ventiloberteil mit einem Kopfstück, das von einer Spindel mittig durchsetzt ist, über die ein Ventil betätigbar ist, das mit dem Ventilsitz eines Gehäuses zur Anlage kommt, wobei zwischen Ventil und Ventilsitz eine Dichtvorrichtung angeordnet ist. Die Dichtvorrichtung (5) umfasst einen Dichtring (51), der außen mit einer umlaufenden Nut (511) versehen ist, durch deren Seitenwände Dichtlippen (512) gebildet sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Ventiloberteil mit einem Kopfstück, das von einer Spindel mittig durchsetzt ist, über die ein Ventil betätigbar ist, das mit dem Ventilsitz eines Gehäuses zur Anlage kommt, wobei zwischen Ventil und Ventilsitz eine Dichtvorrichtung angeordnet ist.

Mit Hilfe von Ventiloberteilen wird der Austritt von Medien aus Armaturen gesteuert. Für diesen Zweck wird das Ventiloberteil mittels seines Kopfstücks in das Gehäuse einer Armatur geschraubt; auf seine Spindel wird ein Drehgriff oder Hebel gesteckt. Bei bekannten Ventiloberteilen (vgl. 32 07 895 C2, DE 36 38 180 C2, DE 87 15 044 U1) sind jeweils zwei Scheiben zur Steuerung des Durchflusses vorgesehen. Die Scheiben sind aus keramischem Material hergestellt. Eine der beiden Scheiben – Steuerscheibe – ist mit Hilfe eines mit der Spindel in Verbindung stehenden Mitnehmers drehbar in dem Ventiloberteil angeordnet. Die andere Scheibe – Einlass- bzw. Durchlassscheibe – ist eine feste Ventilsitzscheibe, auch als Festscheibe bezeichnet. Bei Drehung der Steuerscheibe gleiten die Scheiben aneinander. Der des Gehäuses zugewandten Seite ist ein Dichtring angeordnet, der an der Einlassscheibe anliegt. Der Dichtring überragt die Stirnfläche des Ventiloberteils. Er dient zur Abdichtung sowohl zur Einlassscheibe als auch zum Ventilsitz des Gehäuses. An seiner der Einlassscheibe zugewandten Seite ist der Dichtring mit einer Dichtlippe versehen, die durch den Druck des an dem Ventilsitz anliegenden Wasserzulaufs gegen die Einlassscheibe dichtend angepresst wird.

Auf Grund neuartiger Armaturendesigns besteht zunehmend die Anforderung, die Durchflussrichtung des Wassers durch das Ventiloberteil umzukehren, das heißt, den ursprünglichen Auslauf des Ventiloberteils als Zulauf und den ursprünglichen Zulauf als Auslauf zu verwenden. Dies hat zur Folge, dass der an der Einlassscheibe anliegende Dichtring nunmehr von außen mit Wasserdruck beaufschlagt wird, wodurch die Dichtlippe des Dichtrings von der Einlassscheibe weggedrückt wird. Hierdurch ist die Dichtwirkung des Dichtrings zwischen Ventiloberteil und Ventilsitz des Gehäuses nicht mehr gewährleistet.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Ventiloberteil zu schaffen, bei dem bei umgekehrter Durchflussrichtung, das heißt bei einem Wasserzulauf oberhalb der Einlass- bzw. Durchlassscheibe, eine zuverlässige Abdichtung zwischen Durchlassscheibe und Ventilsitz gewährleistet ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Dichtvorrichtung einen Dichtring umfasst, der außen mit einer umlaufenden Nut versehen ist.

Mit der Erfindung ist ein Ventiloberteil geschaffen, bei dem bei umgekehrter Durchflussrichtung eine zuverlässige Abdichtung zwischen Durchlassscheibe und Ventilsitz gewährleistet ist. Durch die äußere umlaufende Nut des Dichtrings sind umlaufende Dichtlippen gebildet, welche bei Anliegen eines äußeren Wasserdrucks sowohl gegen die Durchlassscheibe als auch gegen den Ventilsitz gepresst werden, wodurch die gewünschte Dichtwirkung erzielt ist.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Seitenwände der umlaufenden Nut schräg nach außen verlaufend ausgebildet. Hierdurch wird der mechanische Anpressdruck der Dichtlippen verringert, wodurch die Leichtgängigkeit des Drehens zwischen Steuerscheibe und Durchlassscheibe verbessert wird. Bevorzugt sind auch die Dichtflächen der Dichtlippen schräg nach außen verlaufend ausgebildet

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Dichtring auf seiner Innenseite in Höhe der Ränder der Nuten jeweils eine umlaufende Innennut auf. Hierdurch ist die Möglichkeit der Fixierung eines inneren Stützrings geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Dichtvorrichtung einen Stützring, auf den der Dichtring aufschiebbar ist. Hierdurch ist einer möglichen Deformierung des Dichtrings durch den äußeren Wasserdruck entgegengewirkt.

Vorteilhaft ist in den Stützring umlaufend eine Nut eingebracht, dessen Nutengrund einen Durchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser des Dichtrings entspricht, wodurch umlaufende Wulste gebildet sind, die in die Innennuten des Dichtrings eingreifen. Hierdurch ist eine Fixierung des Dichtrings auf den Stützring ermöglicht.

In Weiterbildung der Erfindung umfasst die Dichtvorrichtung einen Haltering, der auf den Dichtring aufschiebbar ist. Hierdurch ist eine weitere Fixierung des Dichtrings bewirkt.

Vorteilhaft weist der Haltering innen umlaufend einen Steg auf, der in die Nut des Dichtrings hineinragt. Hierdurch ist die Fixierung der Lage des Dichtrings und seiner Dichtlippen weiter verbessert.

In Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Haltering außen Rastnasen angebracht, die eine in dem Kopfstück vorgesehene Hinterdrehung hintergreifen. Hierdurch ist einem ungewollten Hinausrutschen der Dichtvorrichtung entgegengewirkt, solange das Ventiloberteil nicht in der Armatur montiert ist.

Andere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:

1 ein Ventiloberteil im in ein Gehäuse eingeschraubtem Zustand, teilweise in Ansicht, teilweise im Axialschnitt;

2 einen Ausschnitt der Dichtungsanordnung des Ventiloberteils aus 1 in vergrößerter Darstellung;

3 den Dichtungsring des Ventiloberteils aus 1 in der Draufsicht;

4 den Dichtungsring gemäß 3 im Axialschnitt;

5 den Stützring des Ventiloberteils aus 1 im Axialschnitt;

6 den Haltering des Ventiloberteils aus 1 in der Draufsicht;

7 den Haltering gemäß 6 im Axialschnitt entlang der Linie VI-VI;

8 die Durchlassscheibe des Ventiloberteils aus 1 in der Draufsicht;

9 die Durchlassscheibe aus 8 im Axialschnitt entlang der Linie VIII-VIII;

10 die Steuerscheibe des Ventiloberteils aus 1 in der Draufsicht und

11 die Untersicht auf die Steuerscheibe gemäß 10.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Ventiloberteil weist ein Kopfstück 1 auf, das von einer in ihm radial geführten Spindel 2 mittig durchsetzt ist. Über die Spindel 2 ist ein Ventil betätigbar, das mit dem Ventilsitz 61 des Gehäuses 6 zur Anlage kommt. Das Ventil ist im Ausführungsbeispiel von einer Steuerscheibe 3 und einer Durchlassscheibe 4 gebildet. Die Steuerscheibe 3 ist mit der Spindel 2 formschlüssig verbunden. An der der Spindel 2 abgewandten Seite der Steuerscheibe 3 ist in dem Kopfstück 1 die Durchlassscheibe 4 vorgesehen, an die sich eine Dichtvorrichtung 5 anschließt, die mit dem Ventilsitz 61 des Gehäuses 6 zur Anlage kommt.

Das Kopfstück 1 besteht aus einem symmetrischen Hohlkörper, dessen beide Stirnflächen offen sind. Auf seiner dem Gehäuse 6 zugewandten Seite weist das Kopfstück 1 einen hülsenartigen Teil 10 auf. In dem Teil 10 sind Durchtriffsfenster 11 vorgesehen, die von Längsstegen 12 begrenzt sind. Im Ausführungsbeispiel sind zwei durch zwei Stege 12 begrenzte Fenster 11 vorgesehen. In dem hülsenartigen Teil 10 ist innen im Bereich des dem Ventilsitz 61 zugewandten Endes eine Hinterdrehung 101 angeordnet. Im Anschluss daran sind zwei – nicht dargestellte – sich diametral gegenüberliegende Ausnehmungen vorgesehen.

Im Anschluss an die Fenster 11 ist das Kopfstück 1 außen mit einem Anschlussgewinde 13 versehen. Mit Hilfe des Anschlussgewindes 13 ist das Kopfstück 1 in das Gehäuse 6 der Armatur schraubbar.

Nach dem Einschrauben liegt ein Einschraubbund 14 des Kopfstücks 1 auf dem Gehäuse 6 der Armatur auf. Der Einschraubbund 14 weist auf seiner dem Anschlussgewinde 13 zugewandten Seite eine Ringnut 15 für die Aufnahme eines O-Rings 71 auf. Das Einschrauben in die Armatur erfolgt mittels eines Außenmerkants 16, der auf der dem Anschlussgewinde 13 abgewandten Seite des Einschraubbundes 14 vorgesehen ist. Dieser Teil des Kopfstücks 1 kann außen – wie dargestellt – mit einem zusätzlichen Gewinde 17 für die Aufnahme einer – nicht dargestellten – Hülse versehen sein.

Die Spindel 2 ist im Wesentlichen massiv ausgeführt. Sie ist an ihrer dem Wasserablauf zugewandten Stirnseite außen als Außenvielkant 21 ausgeführt und innen mit einem Sackloch 22 mit Innengewinde für die Befestigung eines – nicht dargestellten – Drehgriffs versehen. Anschließend ist außen an der Spindel 2 eine Zylinderfläche 23 vorgesehen, mit der die Spindel 2 in dem Kopfstück 1 radial geführt ist. In der Zylinderfläche 23 sind zwei Ringnuten 24 und 25 vorgesehen, die O-Ringe 72 und 73 aufnehmen. Die O-Ringe 72 und 73 dichten die Spindel 2 gegen das Kopfstück 1 ab. Zwischen der Zylinderfläche 23 und dem Außenvielkant 21 ist ein Einstich 26 vorgesehen, in den eine Wellensicherung 74 in Form eines Sprengrings federnd eingelegt ist. Die Wellensicherung 74 verhindert das Eindringen der Spindel in das Kopfstück 1 über das vorgesehene Maß hinaus.

Die Spindel 2 ist in dem Kopfstück drehbar. Auf ihrer dem Außenvielkant 21 entgegengesetzten Seite ist eine Scheibe 28 angeformt, die auf ihrer der Armatur zugewandten Seite einen Mitnehmer 29 aufweist. Auf der Scheibe 28 ist ein Gleitring 75 vorgesehen.

Die Steuerscheibe 3 hat eine im Wesentlichen tonnenförmige Ausbildung, aus der zwei sich gegenüberliegende Kreisausschnitte 30 ausgenommen sind. Die Kreisausschnitte 30 weisen im Ausführungsbeispiel einen Winkel von ca. 90 Grad auf. Auf ihrer der Spindel 2 zugewandten Seite weist die Steuerscheibe 3 einen ringförmigen Ansatz 31 auf. Der ringförmige Ansatz 31 umfasst in montiertem Zustand den Mitnehmer 29 der Spindel 2. Am Fuß des Ansatzes 31 sind Ausnehmungen 32 ausgebildet, in die der Mitnehmer 29 fasst. Auf ihrer der Spindel 2 abgewandten Stirnseite sind in der Steuerscheibe 3 zwei sich gegenüberliege sektorförmige Vertiefungen 33 vorgesehen.

Die Durchlassscheibe 4 weist auf ihrem Umfang zwei sich diametral gegenüberliegende Nasen 41 auf. Mit den Nasen 41 fasst die Scheibe 4 in die Ausnehmungen, die in dem hülsenförmigen Teil 10 des Kopfstücks 1 vorgesehen sind. Die Durchlassscheibe 4 ist damit drehfest in dem Kopfstück 1 angeordnet. Die Scheibe 4 weist sektorförmige Durchtrittsöffnungen 42 auf. Im Ausführungsbeispiel sind zwei sich diametral gegenüberliegende Durchtrittsöffnungen 42 vorgesehen.

Die Dichtvorrichtung 5 besteht aus einem Dichtring 51, der zwischen einem Stützring 52 und einem Haltering 53 angeordnet ist.

Der Dichtring 51 ist nach Art einer Lippendichtung ausgebildet. Umlaufend ist in den Dichtring 51 eine Nut 511 eingebracht, durch die außen umlaufende Dichtlippen 512 gebildet sind. Die Dichtlippen 512 sind vom Nutengrund ausgehend nach außen hin angeschrägt ausgeführt, so dass ein sich zum Nutengrund verjüngender, im Wesentlichen trapezförmiger Querschnitt gebildet ist. Auf seiner Innenseite weist der Dichtungsring 51 auf Höhe der Ränder der Nuten 511 jeweils eine umlaufende Innennut 513 auf. Auf seiner Ober- und Unterseite ist der Dichtring 51 innen jeweils mit einer Dichtfläche 514 in Form einer umlaufenden Fase versehen.

Der Stützring 52 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. In den Stützring 52 ist außen umlaufend eine Nut 521 eingebracht, wodurch an dessen Rändern umlaufend Wulste 522 gebildet sind. Die Innenfläche des Stützrings 52 ist glatt ausgeführt. Der Dichtring 51 ist derart auf den Stützring 52 aufgeschoben, dass die Wulste 522 in die Innennuten 513 des Dichtrings 51 eingreifen.

Der Haltering 53 hat einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt, wobei innen umlaufend ein Steg 531 ausgebildet ist. An seinem Außenumfang sind an den Haltering 53 Rastnasen 532 angeformt. Der Haltering 53 ist derart auf den Dichtring 51 aufgeschoben, dass dessen umlaufender Steg 531 in die Nut 511 zwischen den Dichtlippen 512 hineinragt.

Die derart aus Dichtring 51, Stützring 52 und Haltering 53 gebildete Dichtvorrichtung 5 greift im montierten Zustand mit den Rastnasen 532 des Halterings 53 in die Hinterdrehung 101 des hülsenartigen Teils 10 des Kopfstücks 1 ein. Die Lippen 512 des Dichtrings 51 liegen dabei sowohl auf der Durchlassscheibe 4 als auch – nach Montage des Ventiloberteils im Gehäuse 6 – auf dem Ventilsitz 61 auf.

Das Gehäuse 6 ist mit einem Ventilsitz 61 versehen. In dem Ventilsitz 61 mündet der Auslauf 62, durch den das Wasser aus dem Ventiloberteil austritt. Im Anschluss an den Zulaufkanal 63 weist das Gehäuse 6 ein Anschlussgewinde 64 auf, an das sich eine O-Ring-Dichtfläche 65 anschließt. Die O-Ring-Dichtfläche 65 nimmt in montiertem Zustand des Ventiloberteils in dem Gehäuse 6 den O-Ring 71 auf.

Wird der Zulaufkanal 63 mit Wasserdruck beaufschlagt, wird Wasser in die Nut 511 des Dichtrings 51 gepresst, wodurch die Dichtlippen 512 mit ihren Dichtflächen 514 abdichtend gegen die Durchlassscheibe 4 sowie den Ventilsitz 61 gedrückt werden. Der Dichtring 51 mit seinen Dichtlippen 512 ist durch den Stützring 52 sowie durch den Haltering 53 in seiner Position gehalten.


Anspruch[de]
Ventiloberteil mit einem Kopfstück, das von einer Spindel mittig durchsetzt ist, über die ein Ventil betätigbar ist, das mit dem Ventilsitz eines Gehäuses zur Anlage kommt, wobei zwischen Ventil und Ventilsitz eine Dichtvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung (5) einen Dichtring (51) umfasst, der außen mit einer umlaufenden Nut (511) versehen ist, durch deren Seitenwände Dichtlippen (512) gebildet sind. Ventiloberteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (512) der umlaufenden Nut (511) schräg nach außen verlaufend ausgebildet sind. Ventiloberteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen (514) der Dichtlippen (512) schräg nach außen verlaufend ausgebildet sind. Ventiloberteil nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (51) auf seiner Innenseite in Höhe der Ränder der Nuten (511) jeweils eine umlaufende Innennut (513) aufweist. Ventiloberteil nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung einen Stützring (52) umfasst, auf den der Dichtring (51) aufschiebbar ist. Ventiloberteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stützring (52) umlaufend eine Nut (521) eingebracht ist, dessen Nutengrund einen Durchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser des Dichtrings (51) entspricht, wodurch umlaufend Wulste (522) gebildet sind, die in die Innennuten (513) des Dichtrings (51) eingreifen. Ventiloberteil nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung (5) einen Haltering (53) umfasst, der auf den Dichtring (51) aufschiebbar ist. Ventiloberteil nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (53) innen umlaufend einen Steg (531) aufweist, der in die Nut (511) des Dichtrings (51) hineinragt. Ventiloberteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Haltering (53) außen Rastnasen (532) angebracht sind, die eine in dem Kopfstück (1) vorgesehene Hinterdrehung (101) hintergreifen.






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