MULTIWAY VALVE WITH ONE ENTRY AND AT LEAST TWO EXITS, PREFERABLY A FOUR-WAY VALVE

Abstract: 1. Multiway valve with one entry and at least two exits and preferably a four-way valve, with a valve casing (4) in which is arranged a rotary valve slide (15) having a packing surface (5), which is formed by a packing member (8) axially displaceably arranged therein and whose back communicates (25) with the interior for compressive load application, the packing surfaces (5) of the outlet ports (6) for the outflowing water being located in the packing or sealing plane of the valve slide (15), the water intake (12) issuing into the valve casing outside the packing surface (5), the valve slide (15) is connected to a rotary shaft (18) arranged vertically to the packing surface and which is led out of the valve casing (4), the interior of valve casing (4) is sealed to the outside (19) and the sealing is performed on the rotary shaft (18) or on a shoulder (17) closely surrounding the same, characterized in that the remaining cross-section of the valve slide (15) is pressure-relieved (20, 21) on the side of the rotary shaft (18), at least one exit (6) is open in each rotation position of valve slide (15), the packing member in the valve slide (15) is a ceramic plate (8), which cooperates (24, 25) in the sealing plane with a ceramic block (7) and the latter is provided at the points of the packing surface (5) not assuming a control function with recesses.

Description: Mehrwegeventil mit einem Eingang und mindestens zwei Ausgängen, vorzugsweise Vierwegeventil. Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil mit einem Eingang und mindestens zwei Ausgängen, vorzugsweise ein Vierwegeventil, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein drehbarer, eine Dichtfläche aufweisender Ventilschieber angeordnet ist und die Dichtflächen der für das ausströmende Wasser dienenden Austrittsöffnungen in der Dichtebene des Ventilschiebers liegen. Bei bekannten Mehrwege-Ventilen in Drehschieber-Bauweise ist ein zentraler Zulauf vorhanden, und die Abgänge sind kreisförmig darum herum verteilt. Zulauf und Abgänge münden in die Ventilfläche. Die Betätigungskräfte, die zur Bedienung derartiger Ventile erforderlich sind, sind relativ gross. Ausserdem muss das Wasser auf kurzem Wege um 1800 umgelenkt werden, was sehr strömungsungünstig ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein rdehrwege- ventil zu schaffen, das mehr Freiheit in der Strömungsführung erlaubt und eine leichtgängige Bauweise ermöglicht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzulauf ausserhalb der Dichtfläche in das Ventilgehäuse mündet. Dadurch dass der Wasserzulauf aus der Ebene der Dichtfläche bzw. der Dichtfläche selbst herausgenommen ist, kann er je nach Bauart der Dichtelemente so verlegt werden, dass sich günstige Strömungsverhältnisse ergeben. Dabei kann auch auf eine geräuscharme Wasserführung Wert gelegt werden. Weitere Ausgestaltungen von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen. Eine Besonderheit bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung stellt ein Innenraum im Gehäuse dar, der sich vorzugsweise im wesentlichen über den gesamten Innendurchmesser des Gehäuses erstreckt. In diesem Innenraum, der mit dem zuströmenden Wasser gefüllt ist, sind der Drehschieber und die Dichtelemente der Ausströmöffnungen angeordnet. Das zuströmende Wasser kann somit mit besonderem Vorteil an geeigneter Stelle in den Innenraum geführt werden. Da somit im gesamten Innenraum zuströmendes Wasser zur Verfügung steht, kann die gegenseitige Oberdeckung des Drehschiebers und der Dichtflächen der Ausströmöffnungen klein gehalten werden und sich im wesentlichen auf die Abdeckung der zu verschliessenden Ausströmöffnungen beschränken. Die Dichtelemente können Keramikdichtungen aufweisen. Es sind jedoch auch Dichtelemente aus Kunststoff/Kunststoff oder Kunststoff/Metall geeignet. Weitere merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Vierwegeventil nach der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Dichtele mente des Ventils und Fig. 3 einen Längsschnitt durch andere Ausführungs form der Erfindung. Bei der in der Zeichnung in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform weist ein Vierwegeventil 1 vier mit Innengewinden versehene Aussenanschlüsse für Zulauf- bzw. Ablaufleitungen auf. Die vier Anschlüsse liegen in einer Ebe ne und nehmen jeweils zueinander einen r echien Winkel ein. Der in der Zeichnung rechts dargestellte Anschluss 2 dient für die Zufuhr von Wasser. Der links dargestellte Anschluss 3 ist ebenso wie die zwei übrigen vor und hinter der Zeichnungsebene liegenden Anschlüsse ein Ablaufanschluss. Von den Ablaufanschlüssen 3 führen Kanäle nach oben in den Innenraum eines Ventil gehäuses 4, wo sie in einer Dichtebene 5 enden, die auf der Seite der Kanäle von einem die Kanalmündungen 6 aufweisenden Keramikstein 7 und auf der anderen Seite von einer auf dem Keramikstein verschiebbaren bzw. drehbaren Keramikdichtplatte 8 begrenzt wird. Der Keramik stein 7 ist mit dem Gehäuseboden durch eine zentrale Schraube 9 unter Zwischenlage einer Uffnungen für die Kanäle aufweisenden Dichtung 10 verschraubt und durch einen Haltestift 11 gegen Verdrehung gesichert. Ein vom Zulaufanschluss 2 ausgehender Zulaufkanal 12 führt ebenfalls zum Innenraum 13 des Ventilgehäuses 4 und mündet in diesen ungefähr radial bis schräg durch den im wesentlichen zylindrischen Aussenmantel 14 in den Innenraum 13. Die Keramikplatte 8 ist ein Teil eines Ventilschiebers 15 und ist mit einem scheibenförmigen Lagerelement 16 verbunden, das im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Innenraumes 13 des Gehäuses 4 einnimmt und an der in axialer Richtung von der Dichtfläche 5 entfernten Seite des Innenraumes 13 angeordnet ist. Das Lagerelement 16 ist mit einem zentrischen Ansatz durch das Ventilgehäuse herausgeführt und über diesen mit einer drehbaren Betätignungswelle 18 verbunden. Das Lagerelement 16 ist am Aussenumfang des Ansatzes 17 mit Hilfe einer Rundschnurdichtung 19 gegen das Gehäuse abgedichtet, wobei ein Federring 20 eine Federung in axialer Richtung bewirkt. Eine durch das scheibenförmige Teil des Lagerelementes 16 geführte Bohrung 21 ermöglicht den Wasserzutritt auch zur von der Dichtfläche abgewandten Rückseite der Scheibe des Lagerelementes, so dass dieses bis auf den Durchmesser der Rundschnurdichtung 19 druckentlastet ist. Das Lagerelement 16 weist zwei säulenförmige Stützen 22 auf, die auf die Keramikplatte 8 gerichtet sind, durch den Innenraum des Gehäuses 4 ragen und mit einer haubenartigen Fassung 23 für die Keramikplatte 8 verbunden sind und diese in exzentrischer Lage kippfrei halten. Zwischen der haubenartigen Fassung 23 und der Keramikplatte 8 ist eine federnde Zwischenlage 24 vorgesehen, die für einen gleichmässigen Anpressdruck der Keramikplatte 8 an den Keramikstein 7 sorgt und ausserdem etwaige Justierungsungenauigkeiten auszugleichen vermag. Die haubenartige Fassung 23 weist eine Bohrung 25 auf, durch die die Rückseite der Keramikplatte 8 über die federnde Zwischenlage 24 mit dem Innenraum 13 des Gehäuses in Verbindung steht, so dass zusätzlich der Wasserdruck als Anpressdruck für die Keramikplatte 8 an die Dichtfläche 5 dient. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, hat die Keramikplatte 8 etwa die Form einer Kreisscheibe, aus der ein Kreissegment von ca. 1400 entfernt ist. Die drei Kanalmündungen 6 der zu den Ablaufanschlüssen 3 führenden Kanäle sind in der Dichtfläche 5 in einem Winkel von jeweils 1200 um die Drehachse angeordnet. Die Kanalmündungen 6 sind unrund, d. h. in radialer Richtung schmaler als senkrecht dazu, wodurch bei möglichst grossem Uffnungsquerschnitt der Durchmesser der Dichtfläche möglichst klein gehalten werden kann. Noch im Keramikstein 7 gehen die Kanäle von dem unrunden in einen runden Querschnitt über, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Dadurch d ss uie Dicrit- fläche 5 und insbesondere die Keramikplatte 8 eine geringe flächenhafte Ausdehnung besitzen, ist die Reibungsfläche zwischen Keramikplatte 8 und Keramikstein 7 gering, was zusammen mit der Druckentlastung dazu führt, dass das Ventil leichtgängig und dadurch leicht und feinfühlig bedienbar ist. Dadurch dass der Uffnungswinkel der Keramikplatte 8 mehr als 1200 beträgt, ist es bei entsprechender Einstellung des Ventils möglich, auch zwei Kanalmündungen 6 gleichzeitig weitgehend zu öffnen. Ausserdem ist in jeder Drehstellung der Keramikplatte stets mindestens eine Mündung geöffnet, was in vielen Anwendungsfällen von Vorteil ist. Die Oberseite der feststehenden Steuerscheibe, d. h. des Keramiksteines 7 weist mit Vorteil an den Stellen der Steuerfläche, die keine Steuerfunktion übernehmen, Aussparungen auf, um die Reibung bei der Steuerung so gering wie möglich zu halten. Es ist auch möglich, sowohl den Ventilschieber 15 mit Lagerelement 16 und Keramikplatte 8, als auch den feststehenden Keramikstein 7 in einem käfigartigen Gehäuseeinsatz zu lagern, der im Gehäuse 4 festlegbar ist. Die Schraube 8 entfällt dann, da der Keramikstein durch den Gehäuseeinsatz abdichtend gegen den die Abflussöffnungen aufweisenden Gehäuseboden gedrückt wird. Auch der Federring 20 kann entfallen, da die so gebildete Funktionseinheit in sich ausgeglichen ist. Diese Ausführungsmöglichkeit hat den Vorteil, dass im Falle einer Wartung die gesamte Funktionseinheit aus dem Gehäuse herausnehmbar und ggf. austauschbar ist. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist ebenfalls ein Vierwegventil 1 mit einem Zulaufanschluss 2 und drei Ablaufanschlüssen 3 vorgesehen. Das Ventilgehäuse 4 hat eine ähnliche Gestalt wie das der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2. Es handelt sich um ein Umschaltventil für den Sanitärbereich, beispielsweise zum Umschalten von einer Kopfbrause auf eine Seitenbrause oder eine Handbrause, wobei wiederum zwei Ablaufanschlüsse 3 gleichzeitig mit dem Zulaufanschluss 2 verbindbar sind. Das Vierwegeventil 1 ist als Unterputzventil ausgebildet und besitzt koaxial zu seiner Betätigungswelle 18 einen ringförmigen Mantel 26, der im wesentlichen eine Verlängerung des Aussenmantels 14 des Gehäuses 4 darstellt. Auf dem ringförmigen Mantel 26, der in axialer Richtung auf dem Gehäuse 4 verstellbar ist, ist eine ebenfalls in axialer Richtung verschiebbare Rosette 34 gelagert, die als Wandabschluss dient. Als Drehschieber ist bei dieser Ausführungsform im Gehäuseinnenraum 13 ein massiver, mit der Betätigungswelle 18 verbundener, metallischer Drehkörper 27 vorgesehen, der an seiner in der Dichtfläche liegenden Unterseite eine Lr-ic-gcrhnitt- förmige Vertiefung 28 besitzt, deren Uffnungswinkel wiederum einem Winkel von ca. 1400 entspricht. Die Mündungen 6 der von den Ablaufanschlüssen 3 in den Gehäuseinnenraum 13 führenden Kanäle sind bei dieser Ausführungsform als parallel zur Drehachse angeordnete Rohrstutzen 29 ausgebildet, die in der Dichtfläche 5 enden und am Drehkörper 27 anliegen. Die drei Rohrstutzen 29 sind wiederum in einem Winkel von 1200 um die Drehachse angeordnet und ragen turmartig in den Gehäuseinnenraum 13. In diesen als Zwischenraum zwischen Gehäuseboden und Dichtfläche 5 liegenden Innenraum mündet parallel zur Betätigungsachse, aber exzentrisch, der vom Zulaufanschluss 2 in den Gehäuseinnenraum führende Zulaufkanal 30. Von dort aus gelangt das zufliessende Wasser zwischen den turmartigen Rohrstutzen 29 hindurch von unten in die Vertiefung 28 im Drehkörper 27, von wo aus es durch die jeweils geöffnete Mündung eines oder zweier Rohrstutzen 29 entweichen kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Berührungsquerschnitt zwischen Drehkörper 27 und den Mündungen 6 der Rohrstutzen 29 ausserordentlich gering, was wiederum eine reibungsarme Betätigung des Ventiles ermöglicht. Diese wird noch dadurch unterstützt, dass auch der Drehkörper 27 selbst druckentlastet ist. Hierfür ist eine axiale Bohrung 31 vorgesehen, die von der Vertiefung 28 ausgeht und durch den Drehkörper 27 hindurch führt. Der Drehkörper selbst ist am Aussenumfang der Betätigungswelle 18 gegen das Gehäuse abgedichtet, so dass sich die vom Druck belastete Querschnittsfläche praktisch auf den Querschnitt der Betätigungswelle 18 beschränkt. An der von der Dichtfläche abweisenden Seite des Drehkörpers 27 sind für seine Lagerung noch mit Federn belastete Lagerringe 32 vorgesehen, die für den nötigen Anpressdruck in der Dichtfläche 5 sorgen. Am Aussenumfang weist der Drehkörper 27 noch ein in eine Vertiefung eingelassenes federbelastetes Rastelement 33 auf, das mit sechs entlang des Innenumfanges des Gehäusemantels 13 vorgesehenen Vertiefungen zusammenwirkt, so dass sechs definierte Ventil stellungen möglich sind. Hierbei sind bei drei Stellungen jeweils eine Mündung 6 der Rohrstutzen 29 freigegeben, wogegen bei den anderen drei Stellungen jeweils zwei Mündungen der Rohrstutzen 29 gleichzeitig geöffnet sind.

Claims: Mehrwegeventil mit einem Eingang und mindestens zwei Ausgängen, vorzugsweise Vierwegeventil. Ansprüche 1. Mehrwegeventil mit einem Eingang und mindestens zwei Aus gängen, vorzugsweise Vierwegeventil , mit einem Ventilgehäu se, in dem ein drehbarer, eine Dichtfläche aufweisender Ven tilschieber angeordnet ist und die Dichtflächen der für das ausströmene Wasser dienenden Austrittsöffnungen in der Dichtebene des Ventilschiebers liegen, dadurch gekennzeich net, dass der Wasserzulauf (12, 30) ausserhalb der Dicht fläche (5) in das Ventilgehäuse (4) mündet. 2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzulauf (12, 30) exzentrisch in das Ventilgehäuse (4) mündet. 3. Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der Wasserzulauf (12, 30) in einen Innenraum (13) des Gehäuses (4) mündet, dessen Durchmesser dem lichten In nendurchmesser des Gehäuses entspricht. 4. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Wasserzulauf (12) ausserhalb der von der Dichtfläche (5) des Ventilschiebers (15) über streichbaren Querschnittsfläche, vorzugsweise mindestens teilweise radial durch den Gehäusemantel (14),in das Gehäu se (4) mündet. 5. Mehrwgeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Dichtfläche (5) lie gende Querschnitt des Ventilschiebers (15, 23) oder der Aus trittsöffnungen (6) so klein gehalten ist, dass im wesent lichen lediglich die Austrittsöffnungen (6), durch die in der jeweiligen Ventilstellung kein Medium austreten soll, verschlossen sind, und der Rest der Dichtfläche (5) zum Ge häuseinnenraum (13) offen ist. 6. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilschieber (15, 27) so ge formt bzw. ausgespart ist, dass gleichzeitig mindestens zwei Austrittsöffnungen (6) mindestens teilweise öffenbar sind. 7. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Dichtfläche (5) mün denden Enden (6) von Auslaufkanälen des Ventiles (1) als im wesentlichen freistehende Rohrstutzen (29) bzw. Büchsen ausgebildet sind, der Zwischenraum zwischen diesen Stutzen (29) ein Teil des Innenraumes (13) des Ventilgehäuses (4) ist und der Zulauf (30) des Ventiles (1) in diesen Zwi schenraum mündet. 8. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (5) des Vent''- schiebers (15) von einem in diesem axial verschiebbar ange ordneten, vorzugsweise plattenförmigen Dichtelement (8) ge bildet wird. 9. Mehrwegeventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichneti dass die Rückseite des Dichtelementes (8) zur Druckbelastung mit dem Innenraum (13) des Ventil gehäuses (4) kommunizierend verbunden ist. 10. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Ventilschieber mit einer senkrecht zur Dicht fläche angeordneten Drehwelle verbunden ist, die aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist, und das Innere des Ventil gehäuses nach aussen abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung an der Drehwelle (18) selbst oder einem diesen dicht umgebenden Ansatz (17) vorgenommen und der üb rige Querschnitt des Drehschiebers (15, 27) auf der Seite der Drehwelle (18) druckentlastet ist.

Inventors: FLIEGER, HORST, LANGER, MANFRED
Applicants: HANS GROHE GMBH & CO. KG
Application year: 1982
Main classification: F16K11
IPC codes: F16K11