阅读说明：本技术 转换阀装置 (Change-over valve device ) 是由 A.布劳恩瓦尔特 D.P.迪特勒 F.多尔德 J.金 F.迈尔 于 2020-02-20 设计创作，主要内容包括：按照本发明的转换阀装置包括：阀壳体(1)；到阀壳体的流体入口(2)；在阀壳体中的入口腔(3),流体入口通入所述入口腔；在阀壳体中的中间腔(4),所述中间腔与入口腔处于流体连通；第一流体出口(5),所述第一流体出口通过能截止的第一出口通道(10)与入口腔处于流体连通；第二流体出口(6),所述第二流体出口通过能截止的第二出口通道(11)与中间腔处于流体连通；用于能截止的第一出口通道的自动经流体压力控制的第一截止阀单元(7)；和用于能截止的第二出口通道的用户操纵的第二截止阀单元(8)。(The switch valve device according to the present invention includes: a valve housing (1); a fluid inlet (2) to the valve housing; an inlet chamber (3) in the valve housing into which the fluid inlet opens; an intermediate chamber (4) in the valve housing, the intermediate chamber being in fluid communication with the inlet chamber; a first fluid outlet (5) in fluid communication with the inlet chamber through a first stoppable outlet channel (10); a second fluid outlet (6) in fluid communication with the intermediate chamber through a second stoppable outlet channel (11); a first shut-off valve unit (7) for automatically controlled by fluid pressure of the first closable outlet channel; and a second shut-off valve unit (8) for user actuation of the second, closable outlet channel.)

转换阀装置

技术领域

本发明涉及一种转换阀装置，其带有阀壳体、到阀壳体内的流体入口、从阀壳体出来的第一流体出口和从阀壳体出来的第二流体出口，其中，转换阀装置设置用于，将在流体入口上输入的流体选择性地进一步导引给第一流体出口或第二流体出口。

背景技术

这种类型的转换阀装置用于，将所输送的流体能控制地要么在第一流体出口上要么在第二流体出口上提供或在那里排出。因此这种转换阀装置不具有截止功能，通过所述截止功能截止所输送的流体防止进一步导引，更确切地说，所输送的流体始终进一步导引给两个或两个以上的流体出口中的至少一个流体出口。换句话说，当前所观察的转换阀装置类型保持在静态运行中，这就是说，除了将流体入口与第一或第二流体出口连接起来的两个流体连通结构的可能的转换效果外，始终打开一个流体连通结构和关闭另一个流体连通结构。倘若额外可选设置一个或多个其它的流体出口，那么从流体入口到相应的另外的流体出口的相关的流体连通结构可以视意愿而定与从流体入口到第一或第二流体出口的流体连通结构同步地打开或关闭，这就是说截止。倘若额外请求一个截止功能，那么可以为转换阀装置配设相应的截止阀功能，比如，在流体入口的上游或备选在第一和/或第二流体出口的下游。

这种转换阀装置例如在卫生技术中作为卫生的转换装置用于将所输送的流体，在这种情况下典型地为水，选择性地通过第一流体出口输送给第一使用部位，例如浴缸出口，或者通过第二流体出口输送给第二使用部位，例如浴缸手持龙头，或者在设计用于多种喷淋束类型的卫生的淋浴龙头或厨房龙头中，将喷淋流体选择性地输送给用于第一种喷淋束类型的流体导引结构或用于第二种喷淋束类型的流体导引结构。传统的卫生的转换阀装置经常需要较高的、有待由用户施加的转换力和/或当流体输送停止时，自动地回到两个阀位置中的作为特定的初始位置的其中一个阀位置中，因而在流体输送打开时每次又都必须重新设定另一个阀位置。

公开文本DE 10 2012 221 043 A1公开了一种截止阀装置，其带有经导阀支持的用户操纵的隔膜阀单元，所述隔膜阀单元包括伴随通过导阀的预控的隔膜阀体，导阀具有能轴向运动的导阀控制活塞，该导阀控制活塞能由用户通过按钮操作单元操纵。所述操作单元包括能轴向运动的按钮、转接装置和用于将轴向的按钮运动传递给控制活塞的磁体单元，其中，所述转接装置负责使按钮一方面在阀装置的截止位置中并且另一方面在阀装置的打开位置中占据不同的位置。类似的截止阀装置在较久远的德国专利申请10 2018 204147.4中公开。带有经导阀支持的由用户用按钮操纵的隔膜阀单元的另一种截止阀装置在公开文本JP 2005-264459 A中公开。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种本文开头所述类型的转换阀装置，其相比上述现有技术提供了在工作方式、制造耗费和/或运行可靠性方面的优点。

本发明通过提供一种带有权利要求1特征的转换阀装置解决所述问题。

所述转换阀装置包括：阀壳体；到该阀壳体中的流体入口；在阀壳体中的入口腔，流体入口通入该入口腔；在阀壳体中的中间腔，该中间腔通过永久敞开的连接通道与入口腔处于流体连通；从阀壳体出来的第一流体出口，该第一流体出口通过能截止的第一出口通道与入口腔处于流体连通；从阀壳体出来的第二流体出口，该第二流体出口通过能截止的第二出口通道与中间腔处于流体连通；用于打开和关闭能截止的第一出口通道的自动经流体压力控制的第一截止阀单元；和用于打开和关闭能截止的第二出口通道的用户操纵的第二截止阀单元。在此，第一截止阀单元具有阀活塞，该阀活塞能经由作用到其上的流体压力一方面与入口腔并且另一方面与中间腔的差受控制地在打开第一出口通道的打开位置和截止第一出口通道的关闭位置之间运动。第二截止阀单元具有用户操纵的能在打开第二出口通道的打开位置和截止第二出口通道的关闭位置之间运动的阀关闭体。当阀关闭体处在其打开位置中时，阀活塞占据其关闭位置，并且当阀关闭体处在其关闭位置中时，阀活塞占据其打开位置。

通过带有用于从流体入口到第一流体出口的流体连通结构的特定的、自动经流体压力控制的第一截止阀单元和用于到第二流体出口的流体连通结构的用户操纵的第二截止阀单元的这种特殊的阀结构，使得这种转换阀装置相比本文开头所述类型的传统的转换阀装置实现了在制造耗费、工作方式和/或运行可靠性方面的优点。因此这种转换阀装置可以毫无问题地这样构造实现，使得有待由用户施加的操纵力可以保持较小和/或在停止流体输送时维持最后设定的阀位置。将转换阀功能划分成两个截止阀单元尤其有助于此，两个截止阀单元中，仅一个截止阀单元需要由用户操纵，而另一个截止阀单元则自动地借助流体压力工作，这就是说，在它的打开位置和它的关闭位置之间转换。两个截止阀单元分开地作用到从流体入口到第一或第二流体出口的两个流体连通结构的各一个流体连通结构上，其中，这两个流体连通结构通过入口腔和中间腔到入口腔的永久敞开的连通而相互联接，从而能恰当地进行第二截止阀单元的流体压力控制。

在本发明的一种扩展设计方案中，阀活塞布置成能轴向运动并且具有面朝中间腔的第一活塞端侧以及面朝入口腔的第二活塞端侧，其中，第一活塞端侧的压力接触面大于第二活塞端侧的压力接触面。这是阀活塞的一种对阀活塞的期望的功能的在设计结构上有利的实现方案。在制造技术上和功能上有利的实施方案中，阀活塞布置在阀壳体内的空腔中并且将该空腔分成中间腔和入口腔，其中，通过连接通道保持入口腔和中间腔的流体连通。在备选的实施方案中，入口腔和中间腔由阀壳体内的分别自有的中空室形成，阀活塞在所述中空室之间延伸。

在本发明的一种设计方案中，阀活塞具有从第二活塞端侧沿轴向延伸的活塞杆状的突起，在该突起上构造有阀关闭件，该阀关闭件与壳体侧的阀座配合作用。在这种实施方案中，第一出口通道通过阀关闭件与阀座的配合作用关闭和打开。在备选的实施方案中，阀活塞具有另一个例如传统的关闭器件，阀活塞能用该关闭器件选择性地打开和关闭第一出口通道。

在本发明的一种扩展设计方案中，第二截止阀单元是经导阀支持的、用户操纵的隔膜阀单元。第二截止阀单元的这种实现方案可以有利地有助于，以如下方式将由有待由用户施加的操纵力保持得小，即，导阀在操纵隔膜阀单元时支持所述用户。在备选的实施方案中，第二截止阀单元是另一种传统的阀类型，如其通常用于截止阀那样，例如是带有能由用户直接操纵的、与阀座配合作用的阀关闭体的一种类型。

在本发明的一种设计方案中，转换阀装置包括带有能轴向运动的导阀控制活塞的配设给隔膜阀单元的导阀以及作用到该导阀控制活塞上的用户操纵的按钮操作单元。这是针对第二截止阀单元并且针对配设给该第二截止阀单元的、有待由用户操作的操纵器件的一种设计结构上和功能上有利的实现方案。在备选的实施方案中设有另一种传统的导阀，和/或为所述导阀设置另一种用户操纵器件，例如操作单元，其包含作用到导阀上的操纵滑阀、旋钮、枢转杆或类似物。

在本发明的一种设计方案中，按钮操作单元包括按钮，当阀关闭体处在其打开位置中时，该按钮占据第一开关位置，并且当阀关闭体处在其关闭位置中时，该按钮占据第二开关位置，其中，按钮在两个开关位置中具有不同的轴向位置。在按钮操作单元的这种实现方案中，用户可以借助按钮的轴向位置来识别，用户操纵的第二截止阀单元是暂时处在其打开位置中还是处在其关闭位置中。

在本发明的一种扩展设计方案中，阀壳体是圆柱形的，并且在第一和第二流体出口中，一个流体出口处在阀壳体的圆柱圆周区段上，而另一个流体出口处在阀壳体的第一轴向的端面末端上。这是这两个流体出口在阀壳体上的一种设计结构上和功能上有利的布置。在备选的实施方案中，流体出口以另外的方式布置在阀壳体上，例如两者布置在阀壳体的各一个圆柱圆周区段上或阀壳体的对置的端面末端上，或者阀壳体具有非圆柱形的形状，例如球形或立方体形。

在本发明的一种设计方案中，到阀壳体中的流体入口在轴向处在第一和第二流体出口之间。这也是第一和第二流体出口以及流体入口的一种功能和设计结构上对相应的应用有利的布置。在备选的实施方案中，流体入口在轴向布置在第一和第二流体出口之间的区域外，例如布置在圆柱形的阀壳体的轴向的端面末端上或者与这个轴向的端面末端间隔比第一和第二流体出口更小的间距地布置。

在本发明的一种设计方案中，按钮处在阀壳体的背对第一轴向的端面末端的第二轴向的端面末端上。这是按钮参照第一和第二流体出口的布置的一种对许多应用均有利的定位。在备选的实施方案中，按钮布置在阀壳体的另一个部位上，例如布置在圆柱形的阀壳体的所配设的圆柱形圆周区段上。

附图说明

本发明的有利的实施方式在附图中示出。接下来详细阐释本发明的这些和另一些有利的实施方式。附图中：

图1是带有圆柱形的阀壳体、圆周侧的流体入口、端侧的第一流体出口和圆周侧的第二流体出口的转换阀装置的侧视图；

图2是图1的转换阀装置的立体的分解视图；

图3是在第一流体出口打开时图1的转换阀装置的纵截面视图；

图4是图3中区域IV的细节视图；

图5是在第二流体出口打开时对应图3的纵截面视图；并且

图6是图5中的区域VI的细节视图。

具体实施方式

在图中所示的、尤其可以涉及卫生的转换阀装置的转换阀装置，包括阀壳体1、到阀壳体1中的流体入口2、在阀壳体1中的入口腔3、在阀壳体1中的中间腔4、从阀壳体1出来的第一流体出口5、从阀壳体1出来的第二流体出口6、第一截止阀单元7和第二截止阀单元8。

流体入口2通入入口腔3。中间腔4通过永久敞开的连接通道9与入口腔3处于相应保持的、未被中断的流体连通。第一流体出口5通过能截止的第一出口通道10与入口腔3处于流体连通。第二流体出口6通过能截止的第二出口通道11与中间腔4处于流体连通。在中间腔4中，可选能布置着颗粒筛36，如在所示的示例中那样。

第一截止阀单元7设计成自动经流体压力控制并且用于选择性地打开和关闭第一出口通道10。第二截止阀单元8设计成用户操纵的并且用于选择性地打开和关闭第二出口通道11。

第一截止阀单元7具有阀活塞12，该阀活塞受作用到该阀活塞上的流体压力一方面与入口腔3和另一方面与中间腔4的差受控制地能在打开第一出口通道10的打开位置和截止第一出口通道10的关闭位置之间运动。第二截止阀单元8包括能经用户操纵地在打开第二出口通道11的打开位置和截止第二出口通道11的关闭位置之间运动的阀关闭体13。

当阀关闭体13处在其打开位置中时，阀活塞12占据其关闭位置。图5和6示出了在这种开关状态中的转换阀装置，在该开关状态中，在流体入口2上输入的并且进入入口腔3的流体因此通过连接通道9、中间腔4和打开的出口通道11流向第二流体出口6并且在那里可以从阀壳体1出来，如在图6中通过相关的流体流动箭头F2象征性示出的那样。反之，第一出口通道10则通过阀活塞12被截止，因而没有流体从入口腔3进入第一流体出口5。

当阀关闭体13处于其关闭位置中时，阀活塞12占据其打开位置。图3和4示出了在这种开关状态中的转换阀装置。通过流体入口2进入入口腔3的流体，例如水，在这种情况下通过打开的第一出口通道10流向第一流体出口5并且可以在那里从阀壳体1出来，如在图4中通过流体流动箭头F1示出的那样。虽然可以通过敞开的连接通道9流体从入口腔3也进入中间腔4，但从那里不再能继续流到第二流体出口6，因为阀关闭体13截止了第二出口通道11。

所示的转换阀装置可以在这两个所述的开关状态之间转换。为此，第二截止阀单元8设置用于，能用户操纵地转换到其相应其它阀位置中，这就是说，用户可以操纵第二截止阀单元8，以便能使其阀关闭体13从其打开位置运动进入其关闭位置中或者从其关闭位置运动进入其打开位置中。第一截止阀单元7设置用于，经流体压力控制地自动使其阀活塞12从其关闭位置运动进入其打开位置或者从其打开位置运动进入其关闭位置。

当第二截止阀单元8保持关闭第二出口通道11时，流体积存在中间腔4中，并且通过在中间腔4中的这个动压头使阀活塞12被压入到其打开第一出口通道10的打开位置中。为此，从中间腔4到阀活塞12上的流体压力大于从入口腔3到阀活塞12的流体压力。这可以例如由此达到，即，阀活塞12朝着中间腔4具有比朝着入口腔3更大的有效的压力接触面。当第二截止阀单元8将第二出口通道11保持敞开时，流体可以从中间腔4经由第二流体出口6流出，由此在中间腔4中存在相比入口腔3更低的流体压力，因而在入口腔3内的流体压力将阀活塞12压入到其截止第一出口通道10的关闭位置中。第一截止阀单元7安全的、可靠的自动的转换功能所需的在入口腔3和中间腔4之间的流体差，可以在需要时通过连接通道9的相应的实现方案在其位置和/或其有效的通流横截面的尺寸设定方面加以恰当地设定。

第一截止阀单元7以这种方式在其转换特性上自动地通过流体压力控制追随第二截止阀单元8的用户操纵地推动的开关特性。不需要用户操纵介入第一截止阀单元7。通过将转换阀装置分成两个独立的截止阀单元7、8，可以在需要时个性化地并且彼此独立地优化一方面从流体入口3到第一流体出口5并且另一方面从流体入口3到第二流体出口6的两条流体流动路径。

在有利的实施方式中，如在所示示例中那样，阀活塞12能轴向运动，这就是说，平行于活塞纵轴KL运动地布置并且具有面朝中间腔4的第一活塞端侧12a和面朝入口腔3的第二活塞端侧12b。在此，第一活塞端侧12a的压力接触面大于第二活塞端侧12b的压力接触面。在所示示例中，两个活塞端侧12a、12b虽然具有相同的、圆形的外部尺寸，但轴向延伸的突起14从第二活塞端侧12b突出，该突起的侧面尺寸不作为压力接触面提供用于处在入口腔3内的流体。

在一种设计上有利的实施方案中，如在所示示例中那样，阀活塞12布置在阀壳体1内的空腔34中并且将空腔34划分成中间腔4和入口腔3。通过连接通道9保持了入口腔3和中间腔4的流体连通。在备选的实施方案中，入口腔3和中间腔4由阀壳体1内的分别自有的中空室形成，其中，于是阀活塞例如可以作为带有活塞杆的双活塞和两个单侧的单活塞从一个中空室延伸到另一个中空室。

在一种有利的实现方案中，已经提到的突起14沿轴向从第二活塞端侧12b活塞杆状地延伸并且具有阀关闭件15。在壳体侧，在这种情况下设有对应的阀座16，突起14的阀关闭件15与阀座配合作用。阀座16可以例如具有截锥形的座面，对应地为截锥形的阀关闭面和/或阀关闭件15的阀密封圈17可以流体密封地贴靠到该座面上。

在有利的实施方案中，第二截止阀单元8如在所示实施例中那样实现为是经导阀支持的用户操纵的隔膜阀单元。在此，转换阀装置如在所示实施例中那样包括配设给隔膜阀单元的、带有能轴向运动的导阀控制活塞19的导阀18和作用到导阀控制活塞19上的用户操纵的按钮操作单元20。第二截止阀单元8的这种实现方案尤其适用于，有待由用户为了转换所述转换阀装置而施加的操纵力保持得小并且为用户实现了较高的操作舒适度。在一种设计上有利的实施方案中，第二截止阀单元8以经导阀支持的用户操纵的隔膜阀单元的形式并且按钮操作单元20如在所示示例中那样集成到一个圆柱形的阀筒21中。

阀筒21可以和如由图2的分解图可以看到的其它构件一起在所示示例的实现方案中完整成所述转换阀装置。尤其是在这个实施方案中，属于这些构件的有：容纳阀筒21的壳体套筒22，该壳体套筒与阀筒21一起形成了第二流体出口6；下方的壳体终端套筒23，在该下方的壳体终端套筒上在圆周侧形成了流体入口2并且第一流体出口5在轴向从该下方的壳体终端套筒出来；和上方的壳体终端套筒24，该上方的壳体终端套筒将阀筒21固定保持在容纳套筒22中。此外，在图2中还可以看到阀活塞12、夹紧圈25、各式各样的O型密封圈26、用于流体入口2的环形的入口筛27、阀密封圈17和有待拧固到阀活塞突起14上的终端螺母28。

在相应的实施方案中，按钮操作单元20如在所示实施例中那样包括按钮29，当阀关闭体13处在其打开位置中时，该按钮如在图5中可以看到的那样占据第一开关位置29a，并且当阀关闭体13处于其关闭位置中时，该按钮如在图3中可以看到的那样占据第二开关位置29b。按钮29在这两个开关位置29a、29b中具有不同的轴向位置。这由图3和5的比较可知，按钮29在第一开关位置29a中沿轴向离开阀壳体1的端侧向上突出了在图5中示出的高度间距Da，而其在第二开关位置29b中沿轴向向上离开这个壳体端侧地突出了相比所述高度间距Da更小的高度间距Db。用户因此可以借助按钮29相对阀壳体1的轴向位置极为容易地识别，第二截止阀单元8是处在其阀关闭体13的打开位置中还是关闭位置中，这就是说，转换阀装置是暂时处在其关闭第一流体出口5并且打开第二流体出口6的状态中还是处在其打开第一流体出口5并且关闭第二流体出口的状态中。

针对设计成经导阀支持的用户操纵的隔膜阀单元的第二截止阀单元8的结构并且针对按钮操作单元20的结构，可以分别使用任意本领域技术人员本身公知的、传统的结构类型。因此在所示示例中为此使用本申请人的相应的畅销的截止阀装置和例如也在上述DE10 2012 221 043 A1公知的结构类型，因而在此不需要对其作更为详细的阐释。在这种结构类型中，磁性地进行从按钮29到导阀控制活塞19的力传递，为此在按钮操作单元20的内部的端面末端上布置着磁体35。阀关闭体13保持在在边缘侧包围该阀关闭体的隔膜30上并且配设有中央的平衡钻孔31，该平衡钻孔能被导阀控制活塞19的端面末端截止。各式各样的弹簧元件负责恰当地预紧被这些弹簧元件加载的组件。导阀钻孔32延伸穿过阀关闭体13或隔膜30，以便将中间腔4与一定程度上作为中间腔4的延长部分的导阀腔33连接起来。直径较小的清洁针可以可选地延伸穿过导阀钻孔32，以便防止导阀钻孔32堵塞。按钮操作单元20可以例如包括按照圆珠笔开关原理类型的合适的转接装置，如本领域技术人员本身公知的那样。

当用户例如从转换阀装置的按照图3的开关状态起操纵按钮操作单元20时，按钮29先是向前运动并且紧接着越过按钮的轴向的最终位置返回运动，由此使导阀控制活塞19通过磁体35返回运动，这就是说，离开阀关闭体13运动，因而流体能从导阀室33通过平衡钻孔31流出。到阀关闭体13上的流体压力由此减小，这导致了，阀关闭体13运动进入其按图5的打开第二出口通道11的打开位置。这打开了从中间腔4到第二流体出口6的流体连通，由此如上文所阐释的那样使阀活塞12自动从其按图3的打开位置运动进入其按图5的关闭位置并且相对入口腔3截止第一流体出口5。

当用户从转换阀装置的按图5的开关状态起操纵按钮操作单元20时，按钮29先是向前运动并且带动导阀控制活塞19，所述导阀控制活塞由此使阀关闭体13运动进入其关闭位置中并且截止平衡钻孔31。流体可以通过导阀钻孔32流入导阀室33。按钮29紧接着在用户松开该按钮之后再次大致返回运动，直至该按钮到达其图3的最终位置。阀关闭体13留在其关闭位置中，直至用户重新操纵按钮29。流体可以不再通过第二出口通道11流出，因而在中间腔4中产生了动压头，阀活塞12如上文所阐释的那样通过该动压头自动运动进入其按图3的打开位置中。

在相应的实施方案中，转换阀装置的阀壳体1如在所示的实施例中那样是圆柱形的，带有纵向中轴线VL，并且在第一和第二流体出口5、6中，一个流体出口处在阀壳体1的圆柱圆周区段1a上并且另一个流体出口处在阀壳体1的第一轴向的端面末端1b上。在具体示出的示例中，第二流体出口6处在圆柱圆周区段1a上并且第一流体出口5处在轴向的端面末端1b上，在备选的实现方案中则是相反的。

在相应的实施方案中，流体入口2如在所示的实施例中那样沿轴向处在第一流体出口5和第二流体出口6之间。流体入口备选可以设置在两个流体出口5、6之间的轴向的区域外。

在相应的实施方案中，按钮29如在所示的实施例中那样处在阀壳体1的背对阀壳体的第一端面末端1b的第二端面末端1c上。按钮29备选可以处在阀壳体1的与第一或第二流体出口5、6或流体入口2相同的端面末端上，或者按钮29可以处在阀壳体1的所配设的圆柱圆周区段上。在所示示例中，按钮29布置成带有与阀壳体1的纵向中轴线VL齐平的按钮纵轴线。所述按钮备选可以偏心地布置。导阀控制活塞19同样可以与这个纵轴线VL齐平地或备选偏心地布置，相同的说明也适用于阀活塞12或该阀活塞的突起14。

如所示的和其它上文阐释的实施例中变得明显的那样，本发明提供了一种转换阀装置，其相比传统的转换阀装置提供了尤其在工作方式、制造耗费和/或运行可靠性方面的优点。

本发明在此并不局限于带有正好两个流体出口的转换阀装置，而是也包括这样的转换阀装置，它们除了第一和第二流体出口外也具有一个或多个其它的流体出口，在所述流体出口之间可以选择性地转换到流体入口的流体连通，其中，转换阀装置然后相应地具有多于两个的开关状态。

按本发明的转换阀装置尤其能使用在卫生技术中，例如用于在浴缸出口、淋浴龙头和厨房龙头中的流体转换。