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Patent Searching and Data


Title:
CONTROL CARTRIDGE FOR A MIXING FAUCET, COMPRISING A NOISE-REDUCING INSERT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/135218
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a control cartridge for a single-lever mixing faucet, comprising a stationary valve seat disk and a movable control disk that is rotatably arranged relative to the vale seat disk. The movable control disk (20) has deflection chambers (12, 13) that are associated with the cold water port (23) and the hot water port (24) of the valve seat disk (22) in order to deflect the partial water flows into a deflection mixing chamber (11) that is formed in the center of the movable control disk (20) and is associated with the water outlet (25) of the valve seat disk (22). A pot-type monolithic plastic noise-reducing insert (10) is inserted into the movable control disk (20). Said insert (10) matches the shape of the deflection chambers (12, 13) in the movable control disk (20), including the paths (15) interconnecting the deflection chambers (12, 13), and is provided with protrusions (17, 18) that are molded onto the insert (10) and extend into the flow paths. The face of the edge (16) of the insert (10) which faces the valve seat disk (22) is recessed by a certain offset (26) relative to the gliding plane (21) of the movable control disk (20) on the valve seat disk (22).

Inventors:
THÖNNES, Theo (3 Im Erlenbachtal, Darscheid, Darscheid, 54552, DE)
Application Number:
EP2008/003510
Publication Date:
November 13, 2008
Filing Date:
April 30, 2008
Export Citation:
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Assignee:
IDEAL-STANDARD INTERNATIONAL B.V.B.A. (1789, Chaussée de Wavre, Brüssel, B-1160, BE)
THÖNNES, Theo (3 Im Erlenbachtal, Darscheid, Darscheid, 54552, DE)
International Classes:
F16K47/02
Foreign References:
DE102004056565A12006-05-24
US4301836A1981-11-24
EP0222975A21987-05-27
EP0557696A11993-09-01
DE102004056568A12006-05-24
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER, Karl-Ernst et al. (22 Turmstrasse, Ratingen, Ratingen, 40878, DE)
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Claims:

Patentansprüche

Steuerpatrone für eine Einhebel-Mischarmatur mit einer Durchlässe für die Kaltwasserzufuhr und die Warmwasserzufuhr sowie einen Wasserauslassdurchgang aufweisenden ortsfesten Ventilsitzscheibe sowie mit einer dazu zur Einstellung sowohl der Wassermenge wie auch der Temperatur des ausströmenden Wassers dienenden, ausschließlich um einen zur Ebene der Ventilsitzscheibe senkrechte Achse derart drehbar angeordneten beweglichen Steuerscheibe das bei Drehung der beweglichen Steuerscheibe in öffnungsrichtung nacheinander die Kaltwasserzufuhr bis zum Maximum freigegeben wird, danach zusätzlich die Warmwasserzufuhr freigegeben wird und anschließend die Kaltwasserzufuhr bis auf Null gedrosselt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Steuerscheibe (20) dem Kaltwasserdurchlass (23) und dem Warmwasserdurchlass (24) der Ventilsitzscheibe (22) jeweils zugeordnete Umlenkkammern (12, 13) zur Umlenkung der Teilwasserströme in eine zentral in der beweglichen Steuerscheibe (20) ausgebildete, dem Wasserauslassdurchgang (25) der Ventilsitzscheibe (22) zugeordnete Umlenkmischkammer (1 1) aufweist, wobei in die bewegliche Steuerscheibe (20) ein der Form der darin ausgebildeten

Umlenkkammern ( 12, 13) einschließlich deren Verbindungswegen (15) untereinander entsprechend ausgebildeter, einstückig aus Kunststoff bestehender, topfartiger Geräuschminderungseinsatz ( 10) mit daran ausgebildeten, in die Strömungswege hineinstehenden Vorsprüngen ( 17, 18) eingesetzt ist, dessen der Ventilsitzscheibe (22) zugewandter Rand (16) an seiner Stirnseite gegenüber der Gleitebene (21) der beweglichen Steuerscheibe (20) auf der Ventilsitzscheibe (22) um einen Versatz (26) zurückgesetzt ist.

2. Steuerpatrone nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (26) einen Betrag zwischen 0,3mm und l mm aufweist.

3. Steuerpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (26) einen Betrag zwischen 0,4mm und 0,7 mm aufweist.

4. Steuerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rand (16) des topfartigen Geräuschminderungseinsatzes (10) radial in Richtung zur Umlenkmischkammer (1 1 ) vorstehende Rippen ( 17) ausgebildet sind.

5. Steuerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des topfartigen Geräuschminderungseinsatzes ( 10) im Bereich seiner mit den Durchlässen (23 , 24) für die Kaltwasserzufuhr und die Warmwasserzufuhr in der Ventilsitzscheibe (22) zusammenwirkenden Umlenkkammern ( 12, 13) zur Ventilsitzscheibe (22) hin vorstehende Stifte ( 18) trägt, deren Höhe ausgehend von den am Rand ( 16) angeordneten Rippen ( 17) zur Umlenkmischkammer ( 1 1 ) hin stufenweise abnimmt.

6. Steuerpatrone nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstufungswinkel der stufenweise reduzierten Höhe der Stifte 20 bis 40

Grad bezogen auf die Gleitebene (21 ) der beweglichen Steuerscheibe (20) beträgt.

7. Steuerpatrone nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte ( 18) in parallel zum kreisabschnittförmig verlaufenden Randbereich (16) des Geräuschminderungseinsatzes (10) ausgerichteten Reihen ausgebildet sind.

8. Steuerpatrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Reihen von Stiften ( 18) vorgesehen sind.

9. Steuerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Enden von Rippen (17) und/oder Stiften (18) eine ballige Form aufweisen.

Description:

Mischarmatur-Steuerpatrone mit einem Geräuschminderungseinsatz

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine Steuerpatrone für eine Einhebel-Mischarmatur mit einer Durchlässe für die Kaltwasserzufuhr und die Warmwasserzufuhr sowie einen Wasserauslassdurchgang aufweisenden ortsfesten Ventilsitzscheibe sowie mit einer dazu zur Einstellung sowohl der Wassermenge wie auch der Temperatur des ausströmenden Wassers dienenden, ausschließlich um einen zur Ebene der Ventilsitzscheibe senkrechte Achse derart drehbar angeordneten beweglichen Steuerscheibe das bei Drehung der beweglichen Steuerscheibe in öffnungsrichtung nacheinander die Kaltwasserzufuhr bis zum Maximum freigegeben wird, danach zusätzlich die Warmwasserzufuhr freigegeben wird und anschließend die Kaltwasserzufuhr bis auf Null gedrosselt wird.

Eine Steuerpatrone mit den vorgenannten Merkmalen ist in der EP 0 557 696 Al beschrieben. Die Handhabung eines mit einer derartigen Steuerpatrone ausgerüsteten Einhebelmischers ist zu anderen Einhebelmischer-Bauarten, bei denen die Steuerung des Mischwasserauslasses einerseits durch die Drehung des Bedienhebels (Temperaturregulierung) und andererseits durch ein Verkippen des Bedienhebels (Mengenregulierung) beispielsweise

entsprechend der DE 10 2004 056 568 A l erfolgt, insoweit unterschiedlich, als sowohl die Mengenregulierung als auch die Temperaturregulierung des ausströmenden Wassers ausschließlich durch ein Drehen des Bedienhebels beziehungsweise einer davon gesteuerten beweglichen Steuerscheibe erfolgt. Damit ist ein Verbrühschutz insoweit gegeben, als ein öffnen der Armatur immer nur über den Kaltwasserbereich gegeben ist. Der Aufbau der bekannten Steuerpatrone besteht aus einer ortsfesten Ventilsitzscheibe und einer darauf drehbaren beweglichen Steuerscheibe. Oberhalb der beweglichen Steuerscheibe weist auf der der Ventilsitzscheibe abgewandten Seite die Steuerpatrone ein Verteilelement mit einer darin angeordneten Mischkammer auf, die auch der Umlenkung der darin eintretenden Teilwasserströme zu dem Wasserauslassdurchgang der Ventilsitzscheibe hin dient. Zu Geräuschdämpfungszwecken weist das Ventilelement in seinem Einlassbereich Zapfen oder stegartige Vorsprünge auf, die sich der Wasserströmung entgegen erstrecken und dabei bis an die Ebene der beweglichen Steuerscheibe heranreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steuerpatrone mit den gattungsgemäßen Merkmalen die Geräuschminderung zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die bewegliche Steuerscheibe dem Kaltwasserdurchlass und dem Warmwasserdurchlass der Ventilsitzscheibe jeweils zugeordnete Umlenkkammern zur Umlenkung der Teilwasserströme in eine zentral in der beweglichen Steuerscheibe ausgebildete, dem Wasserauslassdurchgang der Ventilsitzscheibe zugeordnete Umlenkmischkammer aufweist, wobei in die bewegliche Steuerscheibe ein der Form der darin ausgebildeten Umlenkkammern einschließlich deren Verbindungswegen untereinander entsprechend ausgebildeter, einstückig aus

Kunststoff bestehender, topfartiger Geräuschminderungseinsatz mit daran ausgebildeten, in die Strömungswege hineinstehenden Vorsprüngen eingesetzt ist, dessen der Ventilsitzscheibe zugewandter Rand an seiner Stirnseite gegenüber der Gleitebene der beweglichen Steuerscheibe auf der Ventilsitzscheibe um einen Versatz zurückgesetzt ist.

Zunächst verzichtet die Erfindung auf die zusätzliche Anordnung eines oberhalb der beweglichen Steuerscheibe angeordneten Verteilelements, so dass das durch die Steuerpatrone geleitete Wasser die bewegliche Steuerscheibe nicht mehr durchströmt, sondern in der beweglichen Steuerscheibe selbst umgelenkt wird. Dies gibt die vorteilhafte Möglichkeit, einen die gesamten in der beweglichen Steuerscheibe ausgestalteten Wasserwege erfassenden, einstückig aus einem geeigneten Kunststoff ausgebildeten, topfartigen Geräuschminderungseinsatz in der beweglichen Steuerscheibe anzuordnen, der mit in die Strömungswege hineinstehenden Vorsprüngen versehen ist, wie dies im Grundsatz aus der gattungsbildenden EP 0 557 696 A l wie auch aus der ergänzend genannten DE 10 2004 056 568 Al bekannt ist. Wesentlich für die erreichbare Geräuschdämpfung ist jedoch, dass der der Ventilsitzscheibe zugewandte Rand des topfartigen Geräuschminderungseinsatzes an seiner Stirnseite gegenüber der Gleitebene der beweglichen Steuerscheibe auf der Ventilsitzscheibe um einen Versatz zurückgesetzt ist. Da zu Beginn der Freigabe der in der Ventilsitzscheibe ausgebildeten Durchlässe für die Kaltwasserzufuhr und die Warmwasserzufuhr durch die durch die Drehung der beweglichen Steuerscheibe in überdeckung damit gebrachten Umlenkkammern der anfängliche öffnungsspalt sehr klein ist, so dass eine hohe Strömungsgeschwindigkeit zu verzeichnen ist, bewirkt der mit dem Versatz nach innen zurückgesetzte obere Rand des Geräuschminderungseinsatzes eine mit einem Geräuschminderungseffekt einhergehende anfängliche Brechung der Wasserströmung.

Dabei kann der vorgesehene Versatz einen Betrag zwischen 0,3mm und l mm, vorzugsweise zwischen 0,4mm und 0,7mm aufweisen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Rand des topfartigen Geräuschminderungseinsatzes radial in Richtung zur Umlenkmischkammer vorstehende Rippen ausgebildet sind, so dass das eintretende Wasser zumindest zu Beginn der überdeckung von Umlenkkammer zu zugeordnetem Durchlass über die Rippen strömt.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass zur weiteren Verbesserung des Geräuschminderungseffektes der Boden des topfartigen Geräuschminderungseinsatzes im Bereich seiner mit den Durchlässen für die Kaltwasserzufuhr und die Warmwasserzufuhr in der Ventilsitzscheibe zusammenwirkenden Umlenkkammern zur Ventilsitzscheibe hin vorstehende Stifte trägt, deren Höhe ausgehend von den am Rand angeordneten Rippen zur Umlenkmischkammer hin stufenweise abnimmt. Hierbei werden die Stifte zu Beginn der öffnung der betreffenden Wasserzufuhr zunächst einmal radial, dass heißt seitlich angeströmt, während erst zu einem späteren Zeitpunkt eine stirnseitige Anströmung der Stifte gegeben ist. Soweit sich eine Abstufung der Höhe der Stifte als vorteilhaft erwiesen hat, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass der Abstufungswinkel der stufenweise reduzierten Höhe der Stifte 20 bis 40 Grad bezogen auf die Gleitebene der beweglichen Steuerscheibe beträgt.

Es kann vorgesehen sein, dass die Stifte in parallel zum kreisabschnittförmig verlaufenden Randbereich des Geräuschminderungseinsatzes ausgerichteten Reihen ausgebildet sind, wobei sich zwei Reihen von Stiften als vorteilhaft erwiesen haben.

Wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt, kann vorgesehen sein, dass die stirnseitigen Enden von Rippen und/oder Stiften eine ballige Form aufweisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Geräuschminderungseinsatz für die Steuerpatrone einer Einhebel-Mischarmatur in einer Einzeldarstellung,

Fig. 2 die bewegliche Steuerscheibe der Steuerpatrone mit dem darin eingesetzten, gemäß Figur 1 ausgebildeten Geräuschminderungseinsatz,

Fig. 3 die bewegliche Steuerscheibe in ihrem Zusammenwirken mit der Ventilscheibe der Steuerpatrone,

Fig. 4 ein Ausschnitt aus der Darstellung in Figur 3 ,

Fig. 5 die Ventilsitzscheibe mit darauf angeordneter beweglicher

Steuerscheibe in einer Unteransicht zum Zeitpunkt einer soeben beginnenden öffnung der Kaltwasserseite.

Von den Bauteilen einer gattungsgemäßen Steuerpatrone sind in den nachstehend beschriebenen Zeichnungsfiguren nur diejenigen Bauteile wiedergegeben, die für das Verständnis der Erfindung, dass heißt für den mit der Erfindung zu erzielenden Geräuschminderungseffekt, wesentlich sind; die Funktion einer gattungsgemäßen Steuerpatrone in deren Einsatz in einer Einhebel-Mischarmatur ist in der gattungsbildenden EP 0 557 696 Al im einzelnen beschrieben, auf deren Offenbarung hierdurch ausdrücklich Bezug genommen wird.

Der in Figur 1 dargestellte topfförmige Geräuschminderungseinsatz weist eine zentrale Umlenkmischkammer 1 1 auf, an die über entsprechende Wasserverbindungswege 15 zwei äußere, segmentartig ausgebildete Umlenkkammern 12 und 13 angeschlossen sind. Dabei ist die Umlenkkammer

12 für die Aufnahme des Kaltwasserzuflusses vorgesehen, während die Umlenkkammer 13 zur Aufnahme des Warmwasserzuflusses dient. Die Umlenkkammer 13 ist durch eine Lücke 14 in zwei Einzelsegmente unterteilt, die jedoch für die Funktion der Umlenkkammer 13 ohne belang sind. Der Geräuschminderungseinsatz weist im Bereich der segmentartig ausgebildeten Umlenkkammern 12, 13 einen entsprechend kreisbogenabschnittsförmigen äußeren Rand 16 auf, an dessen Innenseite zu den Wasserverbindungswegen 15 hin Rippen 17 ausgeformt sind. Weiterhin sind in den Umlenkkammern 12,

13 jeweils zwei parallel zum kreisabschnittsförmig verlaufenden Rand 16 angeordnete Reihen von auf dem Boden des topfartigen Geräuschminderungseinsatzes 10 aufstehenden Stiften 18 vorgesehen. Die Höhe der Stifte 18 nimmt ausgehend von den am Rand 16 angeordneten Rippen 17 zur zentralen Umlenkmischkammer 1 1 hin stufenweise ab, so dass sich bezogen auf die noch zu erläuternde Gleitebene der beweglichen Steuerscheibe ein Abstufungswinkel ergibt, der erfindungsgemäß zwischen 20 bis 40 Grad betragen kann. Schließlich sind am Boden des Geräuschminderungseinsatzes im Bereich der zentralen Umlenkmischkammer 1 1 Noppen 19 angeordnet.

Wie sich aus Figur 2 ergibt, wird der in Figur 1 dargestellte Geräuschminderungseinsatz 10 in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung in der beweglichen Steuerscheibe 20 eingesetzt, und zwar derart, dass der Rand 16 des Geräuschminderungseinsatzes 10 an seiner Stirnseite gegenüber der an der beweglichen Steuerscheibe 20 ausgebildeten Gleitebene 21 um einen Versatz 26 zurückgesetzt ist, wobei dieser Versatz einen Betrag zwischen 0,3mm und l mm vorzugsweise einen Betrag zwischen 0,4mm und 0,7mm aufweisen kann. Dabei ist an der beweglichen Steuerscheibe 20 ein in die in dem Geräuschminderungseinsatz 10 ausgebildete Lücke 14 eingreifender Vorsprung 28 ausgebildet, der für eine zusätzliche Abstützung der beweglichen Steuerscheibe 20 gegen die Ventilsitzscheibe 22 sorgt und so einem Verschleiß bei längerer Gebrauchsdauer vorbeugt.

Das Zusammenwirken der in Figur 2 dargestellten beweglichen Steuerscheibe 20 einschließlich des darin eingesetzten Geräuschminderungseinsatzes 10 mit einer Ventilsitzscheibe 22 einer gattungsgemäßen Steuerpatrone ist in den Figuren 3 bis 5 dargestellt, wobei die Ventilsitzscheibe 22 einen Kaltwasserdurchlass 23 , einen Warmwasserdurchlass 24 sowie einen Wasserauslassdurchgang 25 aufweist. Dabei wirkt die bewegliche Steuerscheibe 20 mit der Ventilsitzscheibe 22 so zusammen, dass die Umlenkkammer 12 des Geräuschminderungseinsatzes 10 dem Kaltwasserdurchlass 23 der Ventilsitzscheibe 22 zugeordnet ist, die Umlenkkammer 13 dem Warmwasserdurchlass 24 und die zentrale Umlenkmischkammer 1 1 dem Wasserauslassdurchgang 25. In den Figuren 3 und 4 ist dabei der durch die aus der beweglichen Steuerscheibe 20 und der Ventilsitzscheibe 22 bestehende Steuerpatrone geleitete Kaltwasserstrom mit Pfeil 27 angedeutet.

Wie sich dazu dann insbesondere aus Figur 5 ergibt, trifft bei einer beginnenden öffnung der Kaltwasserseite der über den Kaltwasserdurchlass 23 einströmende Kaltwasserstrom zunächst auf den gegenüber der Gleitebene zwischen beweglicher Steuerscheibe 20 und Ventilsitzscheibe 22 um den Versatz 26 nach innen zurückgesetzten Rand 16 des Geräuschminderungseinsatzes 10 wodurch das Geräusch des insbesondere bei kleinen öffnungswinkeln in die Umlenkkammer 12 mit hoher Geschwindigkeit eintretenden Wasserstromes reduziert wird. Dabei werden die nach innen zur zentralen Umlenkmischkammer 1 1 hin in dem Geräuschminderungseinsatz 10 angeordneten Stifte 18 zunächst mehr seitlich angeströmt, während eine Frontalanströmung der Stifte 18 erst mit einer zunehmenden überdeckung von Umlenkkammer 12 und Kaltwasserdurchlass 23 eintritt. Entsprechendes gilt auch für die Warmwasserseite mit dem Warmwasserdurchlass 24 und den Umlenkkammersegmenten 13 des Geräuschminderungseinsatzes 10.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.