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由按钮操作以用于混合水和/或用于将来自入口的水引导到一个或多个出口的阀控制的芯件

摘要

由通过按钮操作的阀控制的芯件,用于混合水和/或用于将来自入口的水引导至一个或多个出口,它包括关闭和打开至少一个入口和出口之间的流体流的阀,其中布置了由双位机构操作的控制阀(30),利用该双位机构能设定控制阀的打开和关闭位置,所述双位机构、控制阀和阀沿轴线(15)依次布置,壳体(13)被外壳(41)以密封方式包围,壳体能在外壳中在预定角度范围内转动,在外壳(41)的内部在壳体的下端部下方布置有陶瓷静止盘(42),在陶瓷静止盘的正上方布置有具有共同接触平面的陶瓷移动盘(43)。所述阀是流量受控的活塞阀(10),其具有在壳体(13)的内被引导以用于轴向位移的阀活塞(17),在控制阀与阀活塞之间不存在机械连接。

著录项

  • 公开/公告号CN113853495A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN201980095215.7

  • 发明设计人 D·帕维茨;T·玛格西;G·博尔盖尔;

    申请日2019-09-10

  • 分类号F16K31/383(20060101);F16K11/074(20060101);F16K31/524(20060101);

  • 代理机构11247 北京市中咨律师事务所;

  • 代理人雷明;吴鹏

  • 地址 匈牙利绍什库特

  • 入库时间 2023-06-19 13:26:15

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-04-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):F16K31/383 专利申请号:2019800952157 申请日:20190910

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及一种由按钮操作以用于混合水和/或将来自入口的水引导到一个或多个出口的阀控制的芯件,该芯件包括关闭和打开至少一个入口和出口之间的流体流的阀,其中布置有由双位机构操作的控制阀,利用该双位机构,可以通过随后按下按钮来将控制阀设置为打开和关闭位置,其中,控制阀、阀和双位机构构成全部具有共同的轴线的共同的机械单元,并且双位机构、控制阀和阀门沿着该轴线依次布置在壳体内,该壳体被外壳以密封的方式包围,壳体可以在外壳中在预定的角度范围内绕轴线转动,并且在壳体的下端下方在外壳内部布置有陶瓷静止盘,并且在陶瓷静止盘正上方布置有具有共同接触平面的陶瓷移动盘,该陶瓷移动盘可以与壳体一起转动,并且所述一个或多个入口和一个或多个出口布置在外壳底部并且通向陶瓷静止盘。

背景技术

在卫生应用中,主要是在不同的浴室水龙头中,在分配用于固定装置或淋浴水龙头中以便打开和关闭水流的芯件时,为了调节水温或选择出水位置,优选通过按钮操作以用于打开和关闭水流的类型。在这种情况下,除了按钮的操作之外,水龙头或其中的按钮的转动提供了执行更多操作功能的可能性。通过按钮实现控制本身就需要严峻的挑战,因为应该提供只需要很小的操作力的舒适的操作,而水流的打开和关闭应该以适当的速度分布、可靠性发生,并且可通过避免产生瞬态流发生。

在德国汉斯格雅(Hansgrohe)公司制造的商品名为“Talis Select S100”的芯件中可以了解现有技术按钮控制。在该芯件中,按钮组件能够按压设置有特殊倾斜冠状爪的套筒,例如广泛用于圆珠笔的套筒,其在按压的作用下转动预定角度,其中又一下部套筒在随后被按压的作用下以交替方式占用两个稳定位置之一,其中一个位置具有较低的轴向高度,另一个位置具有较高的轴向高度。这里磁性阀占用较高和较低位置并分别打开或关闭膜阀。在芯件中,使用按钮的机构、控制阀和膜阀具有共同的机械互连壳体,该壳体可以借助于围绕按钮拉动的带槽套筒转动,其中套筒被布置在固定装置中的柱形旋钮包围并联接到该旋钮。在接纳上述组件的外壳中的阀下方的空间中设置有不能转动的陶瓷静止盘,并且在静止盘上方布置有可围绕轴线同心地移动的陶瓷移动盘。

该解决方案不允许仅通过更换用于调节流量的陶瓷盘来使用这种芯件或者使用者可以选择混合水应该流向两个出口(浴缸或淋浴)中的哪一个。

该解决方案的另一缺点在于水流的打开和关闭不够明确,并且其流量瞬变不具有所需的分布或延迟。

应该注意的是,为了通过按钮控制水流的打开和关闭,已经提出了许多解决方案,其中可以提到文献DE 10 2009 008 194,它除了打开和关闭之外,还可以确保引导流通过入口流向多个出口的流量。在该解决方案中,按下按钮以小步长控制陶瓷体的角位移,设置在陶瓷体中的开口将相对于放置在前一个陶瓷体下方或上方的另一陶瓷体中制造的其它开口占用不同的位置,取决于这些开口的相互布置,流体流将被打开或关闭或转向不同的方向。

可以从DE 101 37611中了解到借助于转动陶瓷盘来打开和关闭流体流或将流转向不同方向的又一解决方案,其中转动以与圆珠笔的情况相当相似的方式发生,其中异型构件的逐步转动导致圆珠头的逐步升高或下沉移动。

发明内容

本发明的任务是提供一种芯件(cartridge,水龙头阀芯),该芯件能确保流体流在最佳条件下打开和关闭,并且能仅通过更换陶瓷盘以及将入口和出口与盘中形成的开口适当关联通过使用基本相同的芯件设计来实现多种控制功能。

为了实现该任务,提供了一种通过按钮操作的阀控制式芯件,用于混合水和/或用于将来自入口的水引导至一个或多个出口,其包括关闭和打开至少一个入口和出口之间的流体流的阀,其中布置了由双位机构操作的控制阀,利用该双位机构,可以通过随后按下按钮来将控制阀设置到打开和关闭位置,其中控制阀、阀和双位机构构成全都具有共同轴线的共同的机械单元,并且双位机构、控制阀和阀沿着轴线依次布置在壳体内,壳体被外壳以密封方式包围,在外壳中壳体可以围绕轴线在预定的角度范围内转动,并且在外壳内部在壳体的下端部下方布置有陶瓷静止盘,而在陶瓷静止盘的正上方布置有具有共同接触平面的陶瓷移动盘,该陶瓷移动盘可与壳体一起转动,并且所述一个或多个入口或一个或多个出口布置在外壳底部并通向陶瓷静止盘。已经根据本发明开发了这样的结构设计,使得所述阀是流量控制的活塞阀,具有在壳体内部被引导以进行轴向位移的阀活塞,并且活塞阀的底部包括属于该壳体的阀座,其中控制阀与阀活塞之间不存在机械连接,一个或多个入口通过陶瓷静止盘和陶瓷移动盘的开口以及通过壳体的侧向通路通向在阀活塞关闭状态下布置在阀活塞的顶部与控制阀的底部之间的中间空间,壳体的位于阀活塞的阀座下方的内部空间与所述通路隔开并构成通过陶瓷移动和静止盘与所述出口连通的出口空间,所述出口空间通过又一通路与限定在控制阀与所述双位机构之间的上部空间连通,设置在陶瓷静止和移动盘中的开口不对称地布置在轴线的相对两侧。

为了防止陶瓷静止盘转动,优选地,陶瓷静止盘包括切口,并且外壳在对应于所述切口的位置处具有插入到所述切口中的相应肋。

为了移动陶瓷移动盘,该陶瓷移动盘具有圆形形状并且具有面向壳体的表面,其中孔被布置成远离轴线并且彼此远离,并且销在与所述孔口相对应的位置处从壳体的底部伸出并插入到所述孔中,由此陶瓷移动盘跟随壳体围绕轴线转动。

在用于混合冷水和温水的芯件中,在当从芯件的底部看时通过对角线分开的陶瓷静止盘的一半中设置有用于入口的两个开口,这些开口的形状在陶瓷静止盘的内部发生变化并且它们在所述接触平面中的形状对应于由一对圆弧区段限定的两个间隔开的圆形扇区,所述陶瓷移动盘在所述共同平面内包括一对开口,该对开口具有圆弧区段形状,以较小的间隔分开并覆盖比静止盘中的所述两个开口相应窄的角度范围,其中具有圆形扇区形状的相应开口分别与冷水或温水的入口相关联,在陶瓷静止盘中在与所述开口相对定位的半圆形区域中设置了又一开口,该开口具有呈带倒圆端部的大致矩形的底面,该底面沿着陶瓷静止盘的主体中的倾斜壁朝向共同平面扩展,并且在所述平面中,该开口具有围绕轴线的形状并且它的边在径向方向上发散以形成带有倒圆端部的大致三角形,并且设置了与陶瓷移动盘中的该开口相对的矩形开口,该矩形开口具有倒圆端部并且围绕轴线并沿径向向外方向延伸并与所述出口空间连通,陶瓷静止盘的所述开口的底部与所述出水口连通。

在陶瓷移动盘的一个优选实施例中,具有圆形扇区形状的开口之一以及相关联的入口是关闭的,具有所需温度的混合水被引入到与另一开口相对的入口,通过转动壳体可以调节水的流量。

在能混合冷水和温水的芯件的情况下,陶瓷移动盘在所述平面中的一个开口在陶瓷移动盘的主体内以朝向另一开口的倾斜路径前进并在到达其上平面之前与其结合,由此除了改变冷水和温水的混合比例外,还可以调节通过具有倾斜通路的开口的水的流量。

在能执行转向功能的芯件的情况下,在陶瓷静止盘相对于所述共同平面的相对侧在远离占据宽的角弧扇区的轴线的径向方向上设置有开口,并且该开口在陶瓷静止盘的主体中变窄并通向所述入口通路的轴向延伸线,陶瓷移动盘在所述共同平面中具有开口,该开口的形状从中心部分开始并在远离中心的径向方向上作为加宽的圆弧区段打开,该圆弧区段在陶瓷移动盘的转动范围内部分覆盖陶瓷静止盘的所述开口,并且陶瓷静止盘在与所述开口相对的一侧包括进一步成角度地间隔开的开口,所述开口以相同的程度远离轴线,并且相应的出口连接到这些开口的相对端部,在陶瓷移动盘中在与所述共同平面中的所述宽开口相对的位置设置了矩形的倒圆开口,该开口从中心沿径向方向延伸,并且在移动盘的主体内,该开口以倾斜通路的形式转入流量控制活塞阀的出口空间,并且在陶瓷移动盘转动期间,到达入口的水将交替地分别流到相应的出口。

在用于执行开口转向功能的实施例中,在陶瓷静止盘相对于所述共同平面的相对侧在远离占据宽的角弧扇区的轴线的径向方向上设置有开口,并且该开口在陶瓷静止盘的主体中变得更窄并通向所述入口通路的轴向延伸线,陶瓷移动盘在所述共同平面中具有开口,该开口的形状从中心部分开始并在远离中心的径向方向上作为加宽的圆弧区段打开,该圆弧区段在陶瓷移动盘的转动范围内部分覆盖陶瓷静止盘的所述宽开口,陶瓷静止盘在与所述宽开口相对的一侧包括进一步成角度地间隔开的开口,所述开口以相同的程度远离轴线,且相应的出口连接到这些间隔开的开口的相对端部,并且在陶瓷移动盘中在与所述共同平面中的所述宽开口相对的位置中设置有开口,该开口从中心开始并沿径向方向向外延伸,且其形状首先宽然后变窄,直至约一半径向长度,然后在向外的方向上再次变宽,并在两端处被倒圆,该开口继续与流量受控的活塞阀的出口空间连通,在陶瓷移动盘转动期间,经过入口的水将交替地流到相应出口并在中心角范围内流到两个所述出口。

根据本发明的芯件真正解决了所设定的任务,并且流量受控的活塞阀以可靠的方式并以可调节的速度并且在某些情况下以可调节的延迟工作,所述延迟与按钮被按下方式无关,此外,通过更换陶瓷盘,基本相同的芯件设计可用于许多功能。

附图说明

现在将结合本发明的优选实施例描述根据本发明的芯件,其中将参考附图。在附图中:

图1示出了处于其关闭位置的本发明所用的活塞阀的剖视图;

图2是与图1相似的剖视图,示出了处于其初始打开阶段的阀;

图3是与图1相似的剖视图,示出了处于打开状态的阀;

图4是与图1相似的剖视图,示出了处于其初始关闭阶段的阀;

图5a、5b和5c分别示出了控制阀17的俯视图、侧视图和仰视图;

图6是根据本发明的芯件的一个实施例的剖视图;

图7是从上方倾斜突出的壳体13的透视图;

图8是从前下方倾斜突出的壳体13的透视图;

图9是壳体13的仰视图;

图10示出了可转动的芯件的内部单元的正视图;

图11是已被移除四分之一部分的图10所示的内部单元的的透视图;

图12是图10所示的内部单元的上部部分的分解透视图;

图13是陶瓷静止盘42的透视图,显示了控制表面;

图14是陶瓷静止盘42的仰视图;

图15是陶瓷静止盘42的正视图;

图16是陶瓷静止盘42的俯视图;

图17是陶瓷移动盘43的正视图;

图18是陶瓷移动盘43的俯视图;

图19是陶瓷静止盘69的透视图;

图20是从上方突出的陶瓷静止盘69的透视图;

图21是陶瓷静止盘70的仰视图;

图22是与图6相似的视图,但仅示出了芯件的下部部分;

图23是陶瓷静止盘75的透视图,示出了共同的位移表面;

图24是陶瓷移动盘76的透视图,示出了共同的位移表面;

图25是陶瓷静止盘84的透视图,示出了共同的位移表面;和

图26是陶瓷移动盘85的透视图,示出了共同的位移表面。

具体实施方式

图1示出用于根据本发明的芯件的活塞阀10的剖视图。该活塞阀10具有入口11和出口12。入口11借助于图中未示出的连接件例如连接到处于压力下的混合水源,其中,混合水的温度由构成的冷水和温水的流量(流速)决定。出口12可以例如连接到处于正常大气压下的图中也未示出的淋浴喷头。图1示出了当入口11与出口12之间没有流体通路时处于关闭状态的活塞阀10。

活塞阀10具有壳体13,该壳体具有柱形中空体部,其下部部分有阀座14,该阀座14由垂直于壳体13的纵向轴线15延伸的非对称设计的分离构件构成,该分离构件具有与出口12连通的中心开口。在壳体13的内部,在图1的视图的左侧,设置有竖直通路16,该竖直通路终止于阀座14上方并与入口11连通。

在壳体13的内腔中,在阀座14上方的空间中布置有部分关闭的阀活塞17,其具有形成为柱形管道的底部部分,其上设置有用于接纳密封环18的沟槽。阀活塞17具有较宽的柱形上部体部部分,其上设置有向外开口的沟槽19,直径比沟槽19尺寸小的O形环20插入该沟槽19中,由此阀活塞17不提供其下方和上方的空间之间的密封分隔。应当注意,阀活塞17的设计在图5a、5b和5c中详细示出,在这些图中可以看到,除了不完全闭合的环20之外,在阀活塞17的外罩中还设置了一对轴向切口21、22,它们各自构成具有小截面的通路,所述通路充当阀活塞17的两个端面之间的分流支路。与阀活塞17相关的属性“部分关闭”表示由此分隔的两个空间彼此不是彼此气密关闭的,而是在它们之间存在预定程度的流体通路。

再次参考图1,其中可以看出,封闭体23附接到壳体13的上侧,该封闭体的外径基本上等于壳体13的直径,该封闭体23被设计成关于纵向轴线15对称并且沿着逐渐变窄的区段延伸到壳体13的内腔中。封闭体23还具有带有下端部24的中空内部空间,该中空内部空间将相应的凹陷的凹窝容纳在下端部24的下方和上方。弹簧25的上端插入下凹窝中,其为阀活塞17提供偏压,而弹簧25的下端布置在上凹窝中,其为按钮27提供偏压。按钮27插入到封闭体23的中央开口中,并且被引导沿着纵向轴线15进行轴向移位。在按钮27的中央下部部分中,固定有优选带有螺纹的杆28。该杆28的下端部稍宽并具有向外开口的圆形沟槽,密封环29布置在该圆形沟槽中。在封闭体23的下端部24处形成了具有锥形下部外表面的凹部。杆28与密封环29一起构成控制阀30,其轴向位移通过按钮27在壳体13的内孔中的密封引导来实现。

弹簧26布置在按钮27的内表面和封闭体23的下端部24的上表面的中央部分之间,并在向上的方向上、即朝向壳体13的外侧按压按钮27。

偏压弹簧25布置在端部24的下凹部与阀活塞17之间,并沿向下的方向朝阀座14按压阀活塞17。弹簧25的下端由形成在阀活塞上表面中的凹窝保持。该凹窝被柱形环包围,该柱形环的上表面形成阀活塞17的上表面。

在图1右侧所示的壳体13的壁中设有竖直通路31,其下端在阀座14下方与壳体13的内腔连通,从而与出口12连通,并且其上端与限定在按钮27的下表面与封闭体23的下端部24之间的上部空间32连通。杆28的直径略小于设置在封闭体23的下端部24的中央部分中的轴向孔33,因此在按钮27的被按压状态下,上述上部空间32与形成在封闭体23的下端部24与阀活塞17之间的中间空间34连通。

根据本发明的芯件中使用的活塞阀的操作如下。

在图1所示的位置,活塞阀17被偏压弹簧25压向阀座14,并且阀被密封环18密封。中间空间34中的压力与入口11处存在的比大气压力高的压力相同。在上部空间32中只有大气压力,因为现在控制阀30处于关闭状态(按钮27处于其上部位置),即,中间空间34中的压力不同于上部空间32中存在的压力。上部空间32中的大气压力通过通路31产生,因为在其下端与出口12的连通确保了该大气压力。在该位置,中间空间34中存在的超压作用在杆28的最下表面上,由此该压力高于弹簧26在控制阀30上提供的偏压,控制阀30被压到其自身的阀座上并保持关闭。相同的超压也作用在阀活塞17的上端上,该超压与弹簧25提供的压力一起将阀活塞压向其自身的阀座14。

现在参考图2,其中按钮27被显示为处于按压位置,即其上端落在封闭体23的上平面中,并且控制阀30处于打开状态,因为密封环29远离其带有倾斜表面的阀座移动。当控制阀30打开时,流体通路经由轴向孔33通向中间空间34与上部空间32之间,并且由于在上部空间32中仅存在低(大气)压力的事实,具有超压的流体将流过上部空间32中开放的孔33,中间空间34中的压力将降低。阀活塞17的下表面和上表面之间的压力差将克服弹簧25的偏压力沿着纵向轴线15在向上的方向上推动和移动阀活塞17,由此在阀活塞17下方的通路将打开以用于混合水流向出口12,并且该压力本身也会通过通路31存在于上部空间32中。

作为所描述的压力分布的结果,阀活塞17将沿向上的方向移动直至其靠接,该状态在图3中示出。阀活塞17的上表面(由前述环形成)抵靠封闭体23的下端部24的下表面,中间空间24的容积最大限度地减小。阀活塞17的下表面和上表面之间的分流路径显著减少。从入口11流出的流体的压力克服弹簧25的偏压力沿向上的方向挤压阀活塞17,并且在入口11与出口12之间提供自由流动路径。上部空间32中的压力基本上对应于出口12处的压力。阀活塞17的两个相对的面之间的压力差使其保持在图3所示的打开位置。

该自由流动路径可以通过提起按钮27来关闭。然后控制阀30处于图4所示的关闭位置。通过控制阀30的关闭,上部空间32与阀活塞17上方的中间空间34(最大限度地减小)之间的流动路径被中断。阀活塞17下方升高的压力迫使流体流入中间空间34中,由此阀活塞17的上表面和下表面之间的压力差减小到零,并且弹簧25的偏压力沿向下的方向推动阀活塞17直至它到达图1所示的位置。然后,流体路径在入口11和出口12之间中断并且阀关闭。在上部空间32中,大气压力将再次在通路31中普遍存在。

在这种设计下,如果入口11处的压力由于任何原因消失,弹簧25会将阀活塞17推入阀关闭的最低位置,并且弹簧26将类似地关闭控制阀30。这样,如果供水系统出现任何问题并且超压消失,则自动进入全闭状态,并且当压力恢复时,只有在再次有意按下按钮27后流动才能开始。

所述活塞阀10的特征在于,按钮27与打开和关闭主流路的阀活塞17之间不存在某种直接机械连接,因为阀活塞17仅通过与偏压弹簧25和26的作用一起提供的流动和压力分布模式移动。打开和关闭瞬态过程的速度可以通过分流通路的设计以精细的方式控制,即,减少阀活塞17的外部密封和切口21、22的尺寸以及通路31的截面和长度。

该解决方案的特征在于,阀活塞17的两个相对的面之间的流动路径的截面首先由切口21、22的截面以及沟槽19与环20之间的间隙决定。如果这些通路的截面发生变化、即减小,则流体在两个相对的面之间只会更慢地流动,并且前面提到的压力平衡需要更长的时间,这会导致阀关闭和打开的延迟。可以存在这样的应用领域,其中水流的开始仅在按下按钮27之后延迟地发生。延迟的程度可以通过上述分流路径的截面的变化来精细调整。

到目前为止描述的活塞阀10在下文中将被称为流量受控的活塞阀,并且将使用这样的阀提供根据本发明的芯件中的流体流的打开和关闭。

现在参考图6,其中示出根据本发明的芯件40的第一实施例的剖视图。图6中用大括弧表示的芯件40的内部部分与前面描述的流量受控的活塞阀10相同,区别仅在于某些部件的尺寸和它们的相对尺寸。在图6中,还指示了图1中可见的某些附图标记。流量受控的阀活塞10的壳体13被外壳41环绕,外壳41是静止的(位置固定的),并在其底端设置有密封的连接管道,这在具有预定应用(即一个或多个出口和一个或多个入口)的芯件的情况下是惯常的。外壳41具有中空内部空间,并且其底部部分保持了与轴线15同心布置且不能转动或移动的静止陶瓷盘42。在静止陶瓷盘42上方布置有移动陶瓷盘43,其可绕轴线15在预定角度范围内转动,并可由与其相连的壳体13移动。

取决于静止陶瓷盘42、移动陶瓷盘43和设置在它们上方的空间的设计,芯件40可以执行不同的功能。在描述这些功能之前,首先将介绍芯件40的与流量受控的活塞阀10相连的某些部分,因为这些部分在执行不同功能的芯件40的不同实施例中大致相同。

图7和8是从不同方向投影的壳体13的透视图,其中图7从上方示出壳体13,图8从下方示出壳体13,图9示出壳体13的底视图。在图7中可以看出,壳体13具有上边沿45,其中形成有数个凹槽44,封闭体23的突起46(在图6中可见)装配在所述凹槽44中,以确保该封闭体23的转动迫使壳体13进行同样的转动。在芯件40中,封闭体23起到按钮的外壳的作用。图8和9示出了从下方看去的壳体,可以看到,壳体13在底部具有大的细长倒圆开口47和其半径远离轴线15的单独的扇形开口48。在图6所示的实施例中,开口47具有向上倾斜的壁并通向阀活塞17下方的中心空间,该中心空间与图1所示的出口12相关联。该中心空间在图6中被显示为出口空间49。扇形开口48的下端抵靠装配到壳体13底部上的移动陶瓷盘43的上表面,并且它与同样在图1中示出的通路16连通,该通路16构成流量受控的活塞阀10的入口侧。在图8和9中,可以看到一对短销50、51从壳体底部伸出,它们被装配到形成在移动陶瓷盘43中的相应孔中,由此壳体13的转动将跟随着移动陶瓷盘43的转动。

再次参考图6和图10至12,其示出了布置在外壳41中并与壳体13一起构建并且可作为单件绕轴线15转动的组件,更准确地说,图12以分解图仅示出该组件的上部部分。

在图6的剖视图中可以最好地看到组件的细节。外壳41由罩盖52从上方封闭,该罩盖52具有内下表面,该内下表面通过滑动环连接到封闭体23的下边沿的上表面。图1中所示的按钮27的作用由杆53提供,该杆以密封方式在被支承于封闭体23的内缘上的套筒54中被引导。在杆53的下端中设置凹窝以接纳杆28使控制阀30移动的上端。在杆53的上方布置有本身已知的调节机构,其具有两个稳定位置,其中布置有轴向引导的爪支承件55,该爪支承件55可以围绕轴线转动并且由布置在其上方和周围的爪移动套筒56引导并且可以在图12的分解图中最好地观察到。

从罩盖52伸出的按钮壳体的柱形区段的外罩设有轴向沟槽,套筒57设置在该轴向沟槽上。该套筒57具有配合的内部轴向沟槽,并且其用于接纳固定装置的可旋转旋钮或手柄,该固定装置接纳芯件40并且未在附图中示出,图10至12中所示的单元可以通过该固定装置围绕轴线15转动。该固定装置具有按钮(图中未显示),通过该按钮可以开始和停止流体流动,并且该按钮可以定位在移动套筒56的外部部分上。

在将其安装在相关的固定装置中之后,芯件40可由一个或两个操作元件使用。操作的一种可能性是打开和关闭流体流,这可以通过对移动套筒56的重复轴向推动来控制。通过首先推动移动套筒56的下爪来使爪支承件55转动,并且在这样的转动位置,它将在被推动状态下抵靠,并且在这种情况下杆53将沿向下的方向移动并以相同的程度推动杆28,由此控制阀30移动到打开状态。移动套筒56的重复推动进一步转动爪支承件55并且它将处于比之前更高的第二稳定位置,杆28再次移动到图6所示的位置且控制阀30关闭。这两个位置在移动支承件56的后续按压时重复,由此使用者可以通过操作元件的重复按压来打开和关闭流体流。固定装置的另一操作元件控制带槽套筒57的角向转动,由此壳体13和陶瓷移动盘43将相对于陶瓷静止盘42处于调整后的角位置。由角位置和相关效果限定的调节取决于陶瓷静止盘和移动盘42、43、外壳41的下部通路的设计以及最终如何进行外部连接。

在下面的示例中将显示根据本发明的解决方案的应用的优选可能性。

这种应用的第一个示例是冷水和温水的混合。在这种情况下,芯件40对应于图6中所示的芯件,陶瓷静止盘42的设计在图14的底视图、图15的侧视图、图16的顶视图中示出,最后在图13中的斜投影透视图中示出。

陶瓷静止盘42具有圆形形状,在其边缘处设置有三个切口58、59和60,并且在陶瓷静止盘42在与切口58至60的位置对应的部位插入其中的外壳41的底部处设置了相应的肋,在图6中仅可以看到其中一个的截面。插入切口58至60中的肋防止陶瓷静止盘42的角位移围绕轴线15转动。在图15的仰视图中,可以看到在陶瓷静止盘42的主体中形成的三个开口的外表面,这些开口通过设置在外壳41底部中的通路与芯件的相应连接部连通。开口61与冷水入口相关联并联接到冷水入口,开口62联接到温水入口,开口63联接到混合水出口。在图13和16中,可以看到,开口61至63在变窄和变宽的通路中延伸并到达两个陶瓷盘42、43的共同接触表面。开口61和62具有形状为相应扇形的间隔开的上表面,并且这些表面通过倾斜的变窄通路到达,而与混合水的出口相关联的开口63具有相当大的上截面,该上截面包括轴线15的延伸。

图17和18所示的陶瓷移动盘43具有用于促进温水流动的开口64、用于促进冷水流动的开口65和用于促进混合水流动的开口66。开口64至66具有大致平行于纵向轴线15延伸的壁。在相对于轴线15对称布置的陶瓷移动盘43的上表面上,设置了一对孔67、68,其尺寸和位置与从壳体13的底部伸出的两个销50、51的位置和尺寸相匹配,由此壳体13的角转动也使陶瓷移动盘43转动。当陶瓷移动盘43被压到壳体13的下端时,开口64和66然后与通路16(图6)连通并且中心开口66与中心出口空间49连通。在通过开口64或65的极端角位置中,只有冷水或温水可以流动。

上面所示的芯件用于混合冷水和温水,因为根据开口64和65的截面大小与通路16的下端连通的程度,冷水和温水的流量比例会发生变化并由此确定经流量受控的活塞阀10流入出口空间49中的混合水的温度。这种混合水可以通过芯件的出口被引导到例如淋浴喷头或浴缸的水龙头。水流由具有两种状态的按钮打开和关闭。该解决方案的一个特征在于,转动芯件的内部单元不能关闭水流和流量,但可以舒适地调节温度。

如果开口61和62中只有一个用作已经导入混合水的入口,则芯件40可以控制混合水的流量。

在根据本发明的芯件的又一实施例中,与图6相比,截面不会改变,即使用在前一实施例中示出的结构,但此处使用不同的陶瓷静止盘69和不同的陶瓷移动盘70,其中图19示出了在静止盘69的共同接触平面中的俯视图,图20和21表示陶瓷移动盘70。这种芯件称为旋转芯件。与前一实施例的不同之处在于,在陶瓷静止盘69的情况下,当比较图16和19的视图时可以看出,与具有类似作用的开口61和62相比,用于冷水的入口开口71和用于温水的入口开口72的弧形扇区稍微窄一些。同时,开口71和72之间的分隔空间占据更高的角度范围。图21示出了陶瓷移动盘70的仰视图,图20示出了同一移动盘70从上方投影的透视图。在静止盘69和移动盘70的共同接触平面中,在移动盘70的下表面上设置有一对单独的开口73、74,并且开口73的与冷水入口连通的通路以首先接近第一开口然后与其结合的倾斜方式穿过陶瓷移动盘70的主体延伸,这在图20的透视图中可以很好地观察到。

这样设计的结果在于,通过陶瓷动盘70的转动,可以调节冷水的流量,也可以调节两种水的混合比,即混合水的温度。

现在参考图22至24,其中示出了执行闭合的分流器功能的根据本发明的芯件的一个实施例。图22是对应于图6的下部部分的剖视图,示出了芯件40在阀活塞17下方的部分并且与前面的实施例略有不同。在图22中,与图6的设计相比,壳体13中的通路16布置得更靠右侧,并且阀活塞下方的出口空间49布置在通向左侧的中央部分中。在该实施例中,陶瓷静止盘75布置在外壳41的下部部分上并且陶瓷移动盘76放置在其上方,陶瓷移动盘76由壳体13移动以围绕轴线15进行角位移,这些盘75、75是在公共接触平面内以预定的偏压力被挤压以彼此接触。图23是陶瓷静止盘75的透视图,示出了其在所述共同平面中的表面,而图24以类似方式示出了陶瓷移动盘76在同一平面中的表面。

在陶瓷静止盘75上可以看到一个宽的开口77,该开口由间隔开的同心圆弧限制并延伸通过大的角度范围,该开口连接到芯件40的入口78,具有预定温度的混合水应连接到该入口78。陶瓷移动盘76具有与入口相关联的开口79,并且如在图22的剖视图中可以看出,陶瓷移动盘76具有倾斜的内部轮廓,在陶瓷移动盘76的每个角位置中将陶瓷静止盘75上的宽开口77与芯件40的通路16互相连接,通路16是流量受控的活塞阀10的入口。

在陶瓷静止盘75中设置了两个窄开口80和81,它们布置在彼此成角度间隔开的位置并且两者都联接到各自的出口,在图22中只可以看到出口82。在浴室应用中,这两个出口可以分别连接到浴缸和淋浴喷头,或连接到两个单独的淋浴喷头。在图24中所示的接触平面中的陶瓷移动盘76中,设置了窄圆角矩形开口83,其具有如图22中可见从中心区域转向侧向方向的内部轮廓,以便与陶瓷静止盘75上的两个开口80和81相遇。基于附图可以理解,在芯件40的内部转动期间,出口空间49将通过开口83并且取决于角位置与陶瓷静止盘75的开口80或81连通。在这种情况下,混合水可以流向连接到两个开口80、81的出口之一,并且如果开口83正好与开口80、81之间的封闭空间相对,则水流将被中断。需要注意的是,通过适当设计开口83的宽度,可以实现水流永远不会中断,并且两个出口之中总是会有水流(当然只有在流量受控的活塞阀10的打开状态下)。

图25和26以与图23和24所示的视图对应—即它们显示了它们在它们的接触平面中的表面—的视图示出了带有打开的转向器的芯件的陶瓷静止盘84和陶瓷移动盘86。芯件本身的设计如图22所示,与之前的实施例相比没有变化。具有开放式转向器的芯件的陶瓷静止盘84具有与具有封闭式转向器并且在图23中示出的芯件的静止盘75基本相同的设计。然而,在陶瓷移动盘85的情况下,只有与混合水的入口相关联的开口86与前一实施例的开口79相同或相似,而与出口相关联的开口87比开口83宽得多,并且它具有外部部分,在该外部部分中,形成了圆弧的外边缘具有两个端部,这些端部在相应直接指向内侧的区段中是连续的,而不是沿着开口的中心再次发散。

这种设计确保在芯件在两个极端角位置转动期间,混合水被引导到一个或另一出口,但在中心角位置,两个出口支路都处于活动状态。通过转动也可以改变流量。该实施例没有任何关闭位置。

在上述实施例中已经证明,通过改变两个陶瓷盘和芯件的下部部分的设计,根据本发明的芯件具有多种使用方式,并且基于这些原理可以实现未进一步描述的功能,例如具有两个以上具有关闭或打开的转向器功能的出口的芯件。重要的是要注意,所描述的来自流量受控的活塞阀10的应用的优点将出现在所有这些实施例中。

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