卫生用水阀 【技术领域】
本发明涉及一种卫生用水阀，它具有一个通向阀出口的液体导向装置，在阀出口区域设置一个由插入套筒构成的卫生用功能单元。
背景技术
人们已经制造出不同的射束调节器，它们作为卫生用功能单元设置在一个卫生用水阀的阀出口区域并用于产生一个柔和的、不喷溅的水射束。已知的射束调节器通常可以安装在一个套筒形的流出接口管里面，它可以从端面旋紧在阀出口上。
但是使用能够旋紧在阀出口上的套筒形流出接口管需要费事地加工水阀，并且在研制这种水阀时结构上的空间受到限制。此外由单独的且大多镀铬的金属套制成的流出接口管与额外的显著的成本相关。
尤其是在对外观上提出高要求的高价值阀中，所述阀和从属的接口管(Mundstueck)必须以高的成本一起磨削、抛光并随后一起镀铬或油漆，以便在阀与接口管之间实现一个没有色差且没有干扰缝隙的尽可能光滑的过渡同时保证相同的直径。
在使用常见的接口管时在阀与旋到阀出口端部上地接口管之间的通常的缝隙可能不仅可能影响这种阀的外观效果，而且由于汇聚脏物也可能构成一个卫生方面的薄弱环节。
【发明内容】
因此目的尤其在于，实现一种卫生用水阀，它可以不受结构上的空间限制地与一个射束调节器或一个其它的卫生用功能单元一起使用。
在开头所述形式的卫生用水阀中，按照本发明目的的解决方案尤其在于，所述液体导向装置至少在阀出口的开口区域内以其净横截面适配于插入套筒，并且所述插入套筒可以从出口侧装入到阀出口中并可拆卸地固定在其中。
由插入套筒构成的功能单元可以从出口侧装入到阀出口中并可拆卸地固定在其中。为了容纳该插入套筒，所述水阀的液体导向装置以其净横截面至少在阀出口区域适配于插入套筒。因此可以放弃与额外的显著的成本相关的流出接口管；这种流出接口管目前在一个水阀的总成本中占绝大部分。因为可以省去旋入一个这样的流出接口管并且也不必为了颜色匹配而与水阀一起加工这种流出接口管，因此明显简化这种卫生用水阀的加工。因为可以放弃一个接口管，也可以避免在使用常见的接口管时在接口管与水阀之间存在的缝隙，它们否则影响到外观并违背卫生方面的高要求。所述卫生用功能单元可拆卸地固定在卫生用水阀的阀出口里面并因此对于维护工作、如取出脏物或除灰可以由未经训练的使用者简单地实现和取出。通过放弃一个流出接口管也使得在研制水阀时，结构上的空间增加，从而例如也能够实现彩色的水阀，而为此不必通过增加附加费用以相应的颜色加工专用的接口管。
在此适宜的是，所述插入套筒以其纵向长度的至少绝大部分、最好完全以其整个纵向长度设置在阀出口里面。如果该插入套筒完全以其整个纵向长度设置在阀出口里面，则它可以插接，即，从外面实际上不可见地且操作安全地安装在阀出口里面。所述插入套筒例如借助于一个冠形扳手或叉形扳手或一个其它的取出工具在需要时再从阀出口里面拆出来。
所述插入套筒可以直接地无附加适配器地固定在阀出口里面。按照本发明的另一实施例规定，所述插入套筒通过一个最好套筒形的中间固定器固定在阀出口里面。
为了使插入套筒在阀出口中易于装配并且为了使插入套筒在那里位置固定，适宜的是，所述插入套筒或中间固定器可以装入到阀出口中直至一个插入止挡。
在此可以使可从开口侧装入到阀出口中的中间固定器可拆卸或不可拆卸地固定在阀出口里面。
有利的是，所述中间固定器通过粘接、夹紧连接、卡接和/或螺旋连接和/或通过压紧、抓紧或楔紧固定在阀出口里面。在此有利的是，所述中间固定器相对于阀出口的内圆周壁最好环绕地密封。所述中间固定器在水阀中的密封可以通过附加的密封体如O型圈或扁形密封体，通过在中间固定器上成形的密封体或借助于连接方式，例如通过在粘接中间固定器时使用的粘接剂实现。
有利的是，所述插入套筒通过一个夹紧连接、卡接或螺旋连接固定在阀出口里面或中间固定器里面。因此该插入套筒例如通过单头或多头的螺纹连接或通过卡接并因此通过这种可拆卸的连接固定在水阀或中间固定器里面，它们在需要时能够方便且快速地装配和拆卸功能单元。
适宜的是，所述插入套筒也相对于中间固定器或阀出口的内圆周壁密封。所述功能单元相对于中间固定器或阀出口的内圆周壁这种的密封例如可以通过O型圈、扁形密封体或通过其它已知的密封体实现。
在此按照本发明规定一个优选的实施例，为了在插入套筒或中间固定器与水阀之间实现密封设置至少一个密封环，最好至少一个O型圈。
按照本发明的一个扩展结构规定，所述插入套筒或中间固定器具有一个外螺纹，它可以旋进阀出口中的一个内螺纹里面，并且这样设计和设置所述外螺纹和内螺纹，使螺纹在旋进插入套筒或中间固定器时在水阀和插入套筒或中间固定器的相对位置上相互啮合，在该相对位置上，设置在插入套筒或中间固定器外圆周侧上的O型圈或类似密封环还不摩擦锁合地接触水阀。通过沿径向在阀外壳里面密封插入套筒的密封环结构可以在装配和在拆卸时充分利用所述优点：在装配时人们明显更多地关注螺纹，因为只有在已经旋进时，密封环才被径向挤压。通过密封环的挤压产生许多摩擦，它们使装配的感觉明显更困难。在拆卸时所选择的密封环结构的优点是，借助于安装和取出工具将插入套筒从与阀出口的螺旋连接中旋转出来。只要密封环还位于挤压状态，就可以通过螺纹实现一个轴向强迫运动。只有当密封环轴向离开阀座时，螺纹才脱离啮合。这一点具有决定性的优点，人们可以将由插接的插入套筒构成的且可能与一个中间固定器装配在一起的功能单元完全通过旋转运动从阀中取出来，并为此不必由于摩擦影响附加地轴向拉出或者必需水压支持。
也可以在插入套筒上一体地成形至少一个环绕的密封体，其中该插入套筒在密封区内不仅可以由多组分压铸件构成，而且尤其可以由单组分压铸件构成。
因此按照本发明的一个特别有利的具有保护意义的扩展结构规定，所述插入套筒和/或中间固定器与至少一个在插入套筒或中间固定器与水阀之间环绕密封的密封体一体地连接。设置在插入套筒和/或中间固定器上的且一体成形的密封体防止流过水阀的液体还在插入套筒或中间固定器与水阀之间的泄漏流或渗漏流。
有利的是，所述插入套筒和/或中间固定器的流入侧的端面边缘区域由成型密封体构成。这种结构也可以通过一个相对较宽的端面边缘构成，而不必由此受到太多的净外部横截面的限制。在插入套筒和/或中间固定器上的这种相对较宽的端面边缘可以非常好地用于形成一个相对复杂的成型密封体。
在成型密封体的结构中适宜的是，所述成型密封体具有至少一个扁形密封体和/或一个唇形密封体。当所述成型密封体向对应止挡加载并同时在成型密封体上施加一个线压力和/或表面压力的时候，该成型密封体的这种形状可以与水阀的对应止挡一起产生作用密封。
为了防止成型密封体过度变形适宜的是，所述插入套筒和/或中间固定器在流入侧具有一个插入止挡，它在使用位置上限制成型密封体的变形。另外，所述成型密封体可能被损伤或过度变形，这可能导致在插入套筒或中间固定器与水阀之间的区域内的不密封性并由此导致相应的泄漏流。
在成型密封体结构中有利的是，所述成型密封体具有至少一个带一个成型密封体基部的密封体，它设计成插入止挡。在此所述成型密封体可以设置在成型密封体基部的上边界面上。该插入止挡可以用于在将插入套筒或中间固定器固定在阀上时例如通过一个螺旋连接限制旋入深度。当无工具手动地实现旋入时，通过可以感觉到通过插入止挡对阀上的对应止挡加载，该插入止挡可以给出螺旋连接的强度感觉。
为了能够充分利用插入套筒或中间固定器的净横截面的尽可能大的面积，适宜的是，所述成型密封体和必要时其插入止挡与水阀的一个界定净横截面的端面边缘区域共同作用，它同时作为所述插入套筒和/或中间固定器的对应止挡。
在此对于插入止挡的功能特别有利的是，所述插入止挡在径向上相邻于成型密封体设置。因此所述插入止挡可以准确地接收实际上可能损伤成型密封体的作用力。此外在射束调节器的净横截面上由此可以实现插入止挡和成型密封体的一个节省空间的布置。
所述成型密封体的一个简单但起作用的成型密封体结构是，所述成型密封体具有至少一个环形环绕的密封唇。这个密封唇或者弹性和柔性地构成并由此在固定插入套筒和/或中间固定器时适配于水阀中的对应止挡，或者这样构成密封唇，使变形难以实现，由此使所述密封唇在固定时仅通过一个表面压力由水阀的对应止挡密封。这两种方法可以不同形式与多个密封唇组合。
所述成型密封体的一个特别有利的扩展结构规定，所述成型密封体具有至少两个环形围绕的密封唇，它们通过增加的、作用于射束调节器上的安装压力先后起作用。所述成型密封体的这种台阶形的结构可以使得在一个密封唇失效时成型密封体的相邻密封唇起作用。此外通过旋紧已旋在水阀上的部件、即插入套筒或中间固定器，可以这样施加一个安装压力，使得至少也可以使成型密封体的其他的密封体起作用。
具有环形环绕的且先后起作用的密封唇的另一结构规定，这些密封唇具有不同的高度。同时在插入套筒和/或中间固定器使用较长时间后，能够使密封作用通过旋紧已旋在水阀上的部件而保持长时间。如果最高的密封唇已经损伤或磨损或没有弹性，可以使下一高度的密封唇在旋紧后再起到密封作用。此外实际上可以补偿水阀的对应止挡的微小不平度。在此有利的是，所述密封唇具有台阶式的高度并且最高的密封唇构成成型密封体的最里面或最外面的密封体。
可以使所述插入套筒和/或中间固定器的具有密封体的部件由多组分压铸件制成，并且所述部件在至少一个密封体的区域上由柔性和/或弹性的材料制成。但是为了方便地回收构成插入套筒和/或中间固定器的材料，适宜的是，所述密封体和插入套筒和/或中间固定器的与其连接的部件由同一种、最好真正食品的材料制成。在此可以减少加工费用并使用于可能需要的压铸模具的模具成本保持相对较少。
按照本发明的一个优选扩展结构规定，所述卫生用功能单元由射束调节器构成。
【附图说明】
由下面结合权利要求书和附图对按照本发明的实施例的描述给出本发明的其它特征。各个特征本身或多个特征组合可以在按照本发明的一个实施例中实现。附图中：
图1示出一个卫生用水阀在其阀出口区域内，其中由相互分解的横截面图表示，在阀出口里面可以可拆卸地装进一个由射束调节器构成的卫生用功能单元，
图2示出一个与图1类似的且同样以相互分解的横截面图表示的水阀，但是其中插入套筒不是直接的而是间接的通过一个中间固定器固定在阀出口里面，
图3示出一个卫生用水阀，在其阀出口里面通过一个中间固定器可拆卸地装进一个由插入套筒构成的卫生用功能单元，
图4示出一个卫生用水阀，其中由插入套筒构成的卫生用功能单元可以无需一个中间固定器地可拆卸地装进阀出口里面，
图5示出一个卫生用水阀，它具有一个可装进阀出口里面的插入套筒，其中为了从阀出口中旋入和旋出插入套筒，可以使用一个在结构上相同的用于更换的另一插入套筒，
图6示出一个卫生用水阀，在其阀出口中通过一个中间固定器可拆卸地装进一个与图3类似的插入套筒，其中为了插入套筒和中间固定器与水阀之间的密封，在这个插入套筒的流入侧上一体地成形一个环绕密封的密封体，
图7为图6中的密封体在其成型密封体区域的细节图，其中该成型密封体具有一个密封唇和一个径向相邻的插入止挡，
图8为一个与图6和7功能类似的密封体，但是它只具有一个单独的密封唇，
图9为一个与图6至8功能类似的密封体，它具有一个作为成型密封体的扁形密封体，
图10为一个与图6至9功能类似的密封体，它具有两个相邻的密封唇，其具有相反指向的斜面，
图11为一个密封体，它具有两个相邻的密封唇，其具有两个相同方向的斜面，
图12为一个与图6至11功能类似的密封体，它具有四个径向相邻的、环形环绕的密封唇。
【具体实施方式】
在图1和2中以两个不同的实施例1、2示出一个卫生用水阀。这些水阀1、2具有一个液体导向装置3，它通向一个阀出口4。在这个阀出口4区域内分别设有一个卫生用功能单元5，它在这里作为射束调节器。作为射束调节器的功能单元5由插入套筒构成，在其内部中设置至少一个射束分解装置和一个射束调节装置。
由图1和2表明，所述插入套筒5可从水阀1、2的出口侧这样装入到阀出口4中并可拆卸地固定在其中，使得该插入套筒5在这里完全地且以其整个纵向长度实际上不可见地设置在阀出口4里面。
在图1中所示的水阀1的插入套筒5可以直接安装在阀出口4里面，而在图2中所示的水阀2间接地通过一个套筒形或罐状的中间固定器6固定在阀出口4里面。
这个中间固定器6可以可拆卸或不可拆卸地固定在阀出口4里面。在此可以使中间固定器6例如通过夹紧连接、卡接和/或螺旋连接固定在阀出口4里面。如果该中间固定器6粘接在阀出口4里面，则所使用的粘接材料同时也可以作为用于使中间固定器6相对于阀出口4的内圆周壁密封的密封剂。在所述中间固定器6不可拆卸地固定在水阀2里面的实施例中，该中间固定器6可以由阀生产者以简单的方式安装在水阀2里面，以使随后在水阀2的整个使用寿命期间保留在水阀里面。所述插入套筒5在水阀2中也可以可拆卸地固定在中间固定器6里面，以便在需要时，例如为了进行维护以去除脏物或去灰，可以由使用者方便地从水阀2中取出来。
在这里所示的水阀1、2可以无需较大费用且以相对较少的成本制造。如图2所示，可以放弃用于容纳中间固定器6的阀出口的特殊加工。通过去掉目前所需的流出接口管，可以降低额外的成本。
在图1和2中示出，所述水阀在用于容纳卫生用功能单元的阀出口区域内的加工例如可以通过构成一个简单的盲孔或一个具有一个简单的固定形状例如一个槽的盲孔来实现。在功能单元5与水阀1、2之间设置的固定机构的相应结构中，实际上甚至可以完全放弃水阀的加工。
所述中间固定器6在阀出口4中的固定可以例如通过压紧、粘接、卡接、抓紧或楔紧来实现。该中间固定器6在阀出口4中的密封例如可以通过附加的密封体，如O型密封圈或扁形密封体、喷射在中间固定器6上的密封体或通过上述连接方式、如在粘接时使用的粘接剂来实现。
在图1和2中可以看出，所述插入套筒5在这里通过一个螺旋连接可拆卸地固定在水阀1、2里面。为了固定插入套筒可以具有不同的变型方案，如单头或多头螺旋连接、卡锁或其它可拆卸的连接，它们能够实现简单的装配和拆卸。
在图1中所示的水阀中，所述插入套筒5直接安装在水阀出口4区域中，而没有在中间连接中间固定器6。为此在图1所示的水阀1在其阀出口4区域具有一个内螺纹，该插入套筒5可以从出口侧旋入内螺纹里面。在此由射束调节器部件构成的插入套筒5例如通过一个冠形扳手旋紧，该冠形扳手在纵向连接臂之间作用于插入套筒的外轮廓上。指定用于水阀1、2的插入套筒5的装配和拆卸也可以通过标准的或专用的工具实现，它们置放在插入套筒5的下端面上，用于将插入套筒例如旋进水阀1、2。
在图3中示出一个卫生用水阀2在其液体导向装置3的阀出口4区域。在阀出口4区域内设置一个由插入套筒5构成的卫生用功能单元，它通过一个套筒形的中间固定器6固定在阀出口4里面。所述插入套筒5可以从中间固定器6的流入侧装入到中间固定器6中直至固定凸肩7。该中间固定器6在其流出侧的圆周边缘区域上具有一个外螺纹8，该外螺纹8可以这样旋入阀出口4中的一个互补的内螺纹里面，使所述中间固定器6和位于其中的插入套筒5以其整个纵向长度完全设置在阀出口4里面。
在外螺纹8背离流出方向的一侧上在中间固定器的圆周上设有一个固定在一个环形槽10里面的密封环11，它沿径向方向在中间固定器6与水阀1的内圆周之间密封。所述插入套筒5在这里由一个流出侧的射束调节器12构成，它在流入侧与一个流量调节器13以及与一个前置的附加滤网14最好可拆卸地连接。
在中间固定器6的流入侧上设有另一附加滤网15，它可以在水阀2的液体导向装置3内部在一个相对较大的横截面上延伸。该附加滤网15与中间固定器6可拆卸地连接，并为此在其圆周边缘上具有一个环绕的定位凸起16，它嵌入到中间固定器6的流入侧内圆周上的一个环形槽里面。在附加滤网15与插入套筒5的射束调节器12的一个流入侧的端面之间设置一个沿轴向方向密封的密封环17，其中所述射束调节器12通过一个环形法兰18固定在固定凸肩7与附加滤网15之间。在中间固定器6中可以安装常见结构形式的功能单元，它们例如可以由射束调节器、流量调节器、止回阀和/或附加滤网构成。
在图4中示出一个卫生用水阀1，在其出口端部中也可以无中间固定器地装入一个由插入套筒5构成的卫生用功能单元。该插入套筒5为此具有一个由多件的且在这里由两件构成的筒壳19，它在流出侧的外壳件20上具有一个外螺纹21。所述插入套筒5通过这个外螺纹21可以与一个内螺纹旋紧，该内螺纹设置在位于水阀1的出口端部上的液体导向装置3的内圆周上。在外壳件20上在背离流出方向的外螺纹21一侧上还设有一个密封环11，它位于筒壳19外圆周上的一个环形槽里面。
图4中的插入套筒5也以其整个纵向长度基本上完全设置在阀出口4里面。该插入套筒5也具有一个流出侧的射束调节器12，它具有一个射束分解器22和一个后接的射束调节装置23。该射束调节器12在流入侧与一个流量调节器13连接，在流量调节器之前设置一个附加滤网14。
通过所述筒壳19的多件结构，积木式地构成图4中的插入套筒5。所述外壳件20也允许无中间固定器6且无接口管地将插入套筒安装在一个水阀1里面，也可以选择另一在这里未示出的没有外螺纹的流出侧的外壳件，其用于使插入套筒5例如安装在一个常见的接口管里面。
在图3和4中示出的纵向截面图的左半部示出插入套筒安装在一个由铸件构成的水阀里面，而在图3和4的右半部示出，这个插入套筒也可以装进一个在出口侧由金属管构成的水阀里面。
在图3和4中示出，图3中的中间固定器6和图4中的插入套筒5具有一个形成轮廓的并由凸部和凹口24构成的流出端面，其中这个轮廓构成例如用于一个互补成形的安装工具的工具作用面。在此实际上一个常见的硬币就可以作为安装工具。
而在图5中示出一个与图4类似的水阀1，插入套筒5配属于水阀，其中一个插入套筒5位于水阀1里面，而设置另一结构相同的插入套筒5’用于更换。由图5可以看出，每个插入套筒5、5’的流出端面具有一个由端面边缘侧的凸部和凹口24构成的轮廓，使固定在水阀1里面的插入套筒5的凹口24作为用于另一插入套筒5，的凸部25的工具作用面，该插入套筒5，用于更换并在这里可以作为安装工具，以及反过来。在插入套筒5、5’的流出端面上的凸部25和凹口24分别构成一个冠状下边缘，其爪齿适配到相应的待装配或拆卸的配合件里面。
在图5中，为了更换位于水阀1中的插入套筒5使用一个完整的插入套筒5’，相反为了旋出位于水阀中的插入套筒5或中间固定器6也可以仅使用另一中间固定器6或仅使用一个否则不一起提供的插入套筒的另一筒壳。为此，阀生产者可以与阀一起只提供另一中间固定器或另一筒壳，它们作为安装工具。这具有以下优点，即阀生产者不必一起提供第二个可装配到水阀里面的功能单元，并且相对大量生产和使用的另一中间固定器或另一筒壳是非常价廉的辅助工具。
在图6中示出一个水阀2，通过一个中间固定器6可以将一个与图3类似的插入套筒5安装到该水阀中。在图3所示的中间固定器6上设置一个由O型圈构成的密封环11，而在图6所示的插入套筒5上取而代之在流入侧一体地成形一个密封体30。在筒壳的流入侧端面边缘区域上一体成形的密封体30构成为成型密封体，它具有一个密封唇31以及一个与其平行环绕的外部插入止挡32。该插入止挡32在插入套筒5的使用位置上限制密封体30和其成型密封体的变形。在使用位置上，具有密封唇31和其插入止挡32的成型密封体与一个在阀出口的内圆周上环绕的环形凸肩33共同起作用，该环形凸肩界定水阀2的出口净横截面。所述插入套筒5的筒壳与在其上一体成形的密封体30可以由单组分或多组分压铸件制成。但是为了方便地回收插入套筒和其中间固定器所使用的材料，适宜的是，所述筒壳和在其上成形的密封体30由同一种、最好真正食品的材料制成。由此可以减少加工费用，并且用于可能需要的压铸模具成本保持相对较少。
如同由图3与6的比较所表明的那样，在结构上更加简化地构成图6所示的插入套筒5，因为可以省去在图3中由流入侧的卡环构成的附加滤网15及密封环11和17，这使装配工艺和制造工艺明显更加简化。
在图7中以一个局部纵截面图示出图6中的密封体30。可明显地看出密封唇31以及与其平行环绕的外部插入止挡32。
在图9中示出密封体30的一个略有改动的实施例，其成型密封体在这里构成为扁形密封体。
与此相反，图8示出一个具有一个单独密封唇31的结构，它设置在一个成型密封体基部31a上。在此，所述成型密封体基部31a构成为插入止挡32，它在图6和7所示的密封体30的结构中限制插入套筒在水阀中的插入深度。
图10和11示出由成型密封体构成的分别具有两个密封唇31的密封件30的两个结构，它们环形环绕地设置在插入套筒的流入侧的端面边缘区域里面。在此，在图10中所示的密封体30中，密封唇31的侧面不同地倾斜，以便影响在使用位置中的变形。在图10中所示的、相对置倾斜的侧面使得密封唇31在插入套筒的使用位置中相互弯离，并因此也可以密封一个宽的端面边缘区域。图11示出两个密封唇31，它们在其外侧上分别具有斜面，并由此在插入套筒的使用位置中向插入套筒的中心那边弯曲。
在图12中示出密封体30的一个有利结构，其中，在成型密封体基部上设有环形环绕的且先后起作用的密封唇31，它们相互台阶式地设置并具有不同的台阶高度。这些密封唇31通过增加的、作用于插入套筒上的插入压力先后起作用。在此，在插入套筒使用较长时间后，能够通过旋紧插入套筒和/或中间固定器保持长时间地密封作用。当最高的和在这里设置在外边的圆周边缘上的密封唇31已经略微损坏或磨损或无弹性时，可以在旋紧后使在下一高度的密封唇31继续起到密封作用。此外可以补偿对应止挡在水阀中的可能小的不平度。
不言而喻，借助于图7至12所述的成型密封体不仅可以一体地成形在一个插入套筒上，而且可以一体地成形在一个中间固定器上、尤其是其流入侧的端面边缘上。
在这里所示的卫生用功能单元这样装进一个卫生用水阀1、2的出口端部里面，使得可以放弃一个从外部旋到出口端部上的接口管。因为在这里所示的水阀中可以放弃一个接口管，也可以消除否则保留在接口管与水阀之间的缝隙，它对这种水阀的外观不利并由于脏物进入而不满足卫生方面的要求。因为插入套筒在这里所示的水阀1、2中以其整个纵向长度完全设置在水阀的液体导向装置里面，所述水阀可以无需较大费用地均匀着色或镀铬，而不必同时将接口管或其它部件加工成相同的颜色或形式。因为设置在水阀中的液体导向装置的整个净横截面可以供插入套筒使用，所以可以使用大面积的附加滤网，它明显延长两次维修间隔期之间的服务期间。如图5所示，如果插入套筒在其流出侧上这样构成，使得通过它可以旋出并且再次旋入一个结构相同的、但是指定用于更换的插入套筒，所述插入套筒同时也可以用作为装配和拆卸用的工具。