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Badewannen-Einlaufgarnitur mit thermostatischer Regelung der Mischwassertemperatur
Die Erfindung betrifft eine Badewannen-Einlaufgarniturmitthermostatischer Regelung der Mischwassertemperatur, wobei die Öffnungszustände eines Heiss- und eines Kaltwasserventils durch Temperaturänderungen des Mischwassers in entgegengesetztem Sinn beeinflusst werden und die beiden Ventile unmittelbar unter dem Einfluss von zwei mit Temperaturkoeffizienten von entgegengesetztem Vorzeichen versehenen Temperaturfühlern, stehen, die, durch eine Stange miteinander verbunden, hintereinander angeordnet sind.
Die Erfindung besteht darin, dass die Temperaturfühler in einer gemeinsamen Verstellhülse angeordnet und an einer zwischen ihnen befindlichen Nabe dieser Hülse abgestützt sind, wobei die Lage der Nabe zwecks Einstellung der gewünschten Mischwassertemperatur in an sich bekannter Weise durch einen mit einem im Armaturgehäuse drehbar gelagerten Zapfen fest verbundenen Reguliergriff von aussen verstellbar ist.
Demgegenübersindteieiner bekannt gewordenen Mischvorrichtung die beiden Temperaturfühler nicht hintereinanderineiner gemeinsamen Verstellhülse angeordnet, sondern sie sind nebeneinander im Aussengehäuse der Mischvorrichtung angeordnet. Es fehlt also insbesondere das Merkmal der gemeinsamen, die Temperaturfühler umgebenden Verstellhülse, selbstverständlich auch deren Verstellmechanismus. Die Temperaturfühler gemäss der bekannt gewordenen Mischvorrichtung arbeiten zwar auf zwei Ventile, diese Ventile sind aber nicht einander gegenüberliegend angeordnet wie bei der erfindungsgemässen BadewannenEinlaufgarnitur. Insbesondere sind aber die Temperaturfühler nicht an einer Nabe der Verstellhülse abgestützt. Vielmehr arbeiten auf jeden Temperaturfühler bei der bekannt gewordenen Mischvorrichtung Verstellvierkante einzeln.
Bei einer weiteren bekannt gewordenen Mischvorrichtung liegen die beiden Temperaturfühler ebenfalls nebeneinander in einem Gehäuse, nicht hintereinander und insbesondere nicht in einer gemeinsamen Verstellhülse. Auch sind die beiden Temperaturfühler unabhängig voneinander postiert und nicht durch eine gemeinsame Stange miteinander verbunden. Sie sind einzeln angeordnet und wirken einzeln auf die Mischventile.
Gegenüber diesen bekannt gewordenen Mischvorrichtungen hat die erfindungsgemässe BadewannenEinlaufgarnitur den Vorteil der gemeinsamen Verstellbarkeit und des gemeinsamen, kombinierten Arbei- tens der Temperaturfühler, wodurch eine sehr feine Verstellbarkeit von Seiten dieser Temperaturfühler auf die Ventile ausgeübt wird und somit eine einwandfreie Konstanthaltung der Mischtemperatur des Mischwassers gewährleistet wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist : Fig. 1 ein Schnitt gemäss der Linie I-I von Fig. 2, mit einem Teilschnitt gemäss der Linie I'-I'dieser selben Figur ; Fig. 2 ein Schnitt gemäss der Linie II-II von Fig. 1 ; Fig. 3 ein Schnitt gemäss der Linie III-III von Fig. 1 ; Fig. 4 ein Querschnitt durch ein Paar von aneinanderliegenden, gewölbten Bimetalltellern.
Die dargestellte Badewannen-Einlaufgarnitur weist ein Armaturgehäuse 1 mit zwei Einlaufstutzen 2 und 3 fur das heisse bzw. fur das kalte Wasser auf, die nach einem Bogen von 900 in einen das Armatur- gehäusei vOllkommendurchsetzendenHohlraum4einmUnden. Dabei sind an jedem der genannten Stutzen 2 und 3 bzw. den-anschliessenden Bögen ein Filter und ein Kugelrückschlagventil vorgesehen, die in Fig. 3. mit 2'und 2"bezeichnet sind. Zwischen den Aussenwandungen des Gehäuses und den inneren Wandungen 5 und 6, die den mittleren Teil des Hohlraumes 4 begrenzen, sind sich in Längsrichtung erstreckende Kanäle 7. 8, 9 und 9a vorhanden, wobei die Kanäle 9 und 9a miteinander in Flucht liegen und durch eine
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Trennwand 10 voneinander getrennt sind.
Der Kanal 8, in welchen das Mischwasser auf später näher erläuterte Weise gelangt, steht mit zwei Mengenregulierventilen 11 und 11a in Verbindung, die mit Reguliergriffen 12 und 12a versehen sind. Wenn man das Ventil 11 öffnet, fliesst das Mischwasser vom Kanal 8 durch das Ventil 11 hindurch in den Kanal 9 (s. Fig. 3) und dann, ohne diesen Kanal in Längsrichtung zu durchströmen, unmittelbar in einen Auslaufstutzen 13, in den ein Anschlussnippel 14 für den Anschluss eines nicht dargestellten, zu einer Brause führenden Schlauches dient.
Wenn man das Ventila öffnet, fliesst das Mischwasser vom Kanal 8 durch das Ventil lla hindurch in den Kanal 9a (s. Fig. 2) und durch letzteren zu einem gebogenen, freien Badewannenauslauf 15, der in der Mittelebene der Garnitur liegt, in bezug auf welche die Stutzen 2 und 3, die Ventile 11 und 11a und die Stutzen16und16a zueinander symmetrisch liegen. Der Auslauf 15 hat, wie aus den Fig. l und 2 hervorgeht, nicht einen runden, sondern einen länglichen Querschnitt, der sich nach dem freien Ende des Auslaufes hin verjüngt.
Das Gehäuse' ! weist ferner zwei zylindrische Stutzen 16 und 16a auf, die miteinander in Flucht liegen und die beiden offenen Enden des länglichen Gehäusehohlraumes 4 umgeben. In die Stutzen 16 und 16a sind zwei Buchsen 17 und 17a bei 18 bzw. 18a eingeschraubt und mit je zwei Dichtungen 19 bzw. 19a abgedichtet. Die Buchse 17 bzw. 17a weist eine Einlaufringnut 20 bzw. 20a auf, die mit dem Heiss- bzw. dem Kaltwasserstutzen 2 bzw. 3, in Verbindung steht und die ferner über einen Kranz von geneigten Löchern 21 bzw. 21a mit dem Hohlraum 22 bzw. 22a der Buchse 17 bzw. 17a verbunden ist.
In einer axialen Sackbohrung 23 bzw. 23a ist ein Ende eines Absperrkörpers 24 bzw. 24a axial verschiebbar gelagert, der einen Ventilkegel 25 bzw. 25a aufweist, welcher mit einem von der Buchse 17 bzw. 17a gebildeten Ventilsitz 26 bzw. 26a zusammenarbeitet. Das genannte A bsperrkärperende ist hohl und enthält eine Druckfeder 27 bzw. 27a, die den Ventilkörper 24 bzw. 24a im Öffnungssinne des Ventils 25 - 26 bzw. 25a - 26a zu bewegen sucht. Das andere Ende des Absperrkörpers 24 bzw. 24a ist in einer Bohrung 28 bzw. 28a der Buchse 17 bzw. 17a gelagert und mit einer Ausnehmung 29 bzw. 29a versehen, auf deren Boden sich ein leicht bombierter Boden 30 bzw. 30a einer Kappe 31 bzw. 31a abstützt.
Die Kappen 31 und 31a sitzen auf den beiden Enden eines in der Achse des Hohlraumes 4 liegenden runden Stabes 32. Es ist ersichtlich, dass die Absperrkörper 24 und 24a durch die Federn 27 und 27a über die Kappenböden 30 und 30a mit den beiden Enden des Stabes 32 in Kontakt gehalten werden.
Die Buchse 17 bzw. 17a weist hinter dem Ventilsitz 26 bzw. 26a einen Kranz von Ausflusslöchern 33 bzw. 33a auf, die in eine Auslaufringnut 34 bzw. 34a ausmünden, welche mit dem Kanal 7 bzw. 7a in Verbindung steht. Die Kanäle 7 und 7a stehen am freien Ende einer einwärtsragenden Gehäuserippe 35 miteinander in Verbindung, welche das an dieser Stelle sich bildende Mischwasser über eine Gehäusering- nut 36 einem Kranz von Löcher 37 zuführt, diefneinemhUlsenformigen Fortsatz 38 der Buchse 17 vorgesehen sind.
Die den mittleren Teil des Hohlraumes 4 umgebenden Gehäuseteile sind mit Führungsflächen 39 für eine zylindrische Verstellhülse 40 versehen, deren Innenraum durch einen Zwischenboden 41 in zwei ungleiche Räume unterteilt ist, die über einen Kranz von im Zwischenboden 41 vorgesehenen Durchflussöffnungen 42 miteinander in Verbindung stehen. Der Zwischenboden 41 ist in der Mitte mit einer Nabe 43 versehen, in welcher der Stab 32 gelagert ist, und weist an seinem Umfang eine Ringnut 44auf.
In einem Gehäusestutzen 45 (s. Fig. 2) ist ein Zapfen 46 drehbar gelagert und mittels einer Dichtung 47 abgedichtet. Am inneren Zapfenende ist ein exzentrischer Mitnehmer 48 vorgesehen, der in die Ringnut 44 eingreift.
Auf den mit Aussengewinde 49 versehenen Stutzen 45 ist eine Kappe 50 aufgeschraubt, die eine Skalenscheibe 51 auf dem Gehäuse 1 festhält, die durch eine Schraube 52 gegen Verdrehung gesichert ist. Ein Reguliergriff 53 ist durch eine Schraube 54 mit dem Zapfen 46 fest verbunden, und mit einer Ringnut 55 versehen, in welcher der Kopf der Schraube 52 Platz hat. Der Reguliergriff 53 ist ferner mit einem Zeiger 56 versehen, der vor einer auf der Skalenscheibe 51 vorgesehenen Temperaturskala spielt.
Es ist ersichtlich, dass bei Drehung des Reguliergriffes 53 der exzentrische Mitnehmer 48 infolge seines Eingreifens in die Ringnut 44des Zwischenbodens 41 der zylindrischen Verstellhülse 40 letztere in axialer Richtung verstellen wird. Die Exzentrizität des Mitnehmers 48 ist aus Fig. 2 nicht ersichtlich, weil er sich gerade in einer extremen Stellung befindet, in der, wie noch näher erläutert werden wird, das Heisswasserventil 25 - 26 ganz geschlossen, das Kaltwasserventil 25a - 26a dagegen ganz offen ist.
Indem mittleren Teil des länglichen Hohlraumes 4sind zwei Bimetalltemperaturfühler 57und 58an- geordnet. Jeder Temperaturfühler besteht aus einer Anzahl von miteinander in Berührung stehenden, auf dem Stabe 32 aufgereihten Tellerpaaren, von denen in Fig. l jeweils nur die beiden an den Enden des Temperaturfühlers 57 bzw. 58 befindlichen Tellerpaare dargestellt. sind. Ein Paar von gewölbten Tellern
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59 ist in Fig. 4 in grösserem Massstabe im Schnitt dargestellt. Jeder Teller besteht aus einer inneren und einer äusseren Metallschicht 60 bzw. 61, die verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Die beiden Teller 59 kehren einander ihre konkave Seite zu und stehen an ihren äusseren Rändern miteinander in Berührung.
In ihrer Mitte sind die Teller 59 gelocht, um sie auf dem Stabe 32 aufreihen zu können.
Der Temperaturfühler 57, der sich einerseits an der Kappe 29 und anderseits an der Nabe 43 des Zwischenbodens 41 abstützt, ist aus Tellern 59 zusammengesetzt, bei denen die auf der konkaven Tellerseite befindliche Metallschicht 60 einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als die auf der konvexen
Tellerseite befindliche Metallschicht 61. Bei Temperaturerhöhung wird sich somit die Wölbung des Tel- lers 59 vergrössern, die gesamte Länge des auf dem Stab 32 angeordneten Tellerpaketes also zunehmen, in andern Worten ist der Temperaturkoeffizient des Bimetalltemperaturfühlers 57 positiv. Der Temperaturfühlers 58, der sich einerseits an der Kappe 29a und anderseits an der Nabe 43 des Zwischenbodens 41 abstützt, ist dagegen aus Tellern 59 zusammengesetzt, bei denen der Wärmeausdehnungskoeffizient der Metallschicht 60 grösser ist als derjenige der Metallschicht 61.
Bei Temperaturerhöhung wird sich somit die Länge des Temperaturfühlers 58 verkleinern, d. h. sein Temperaturkoeffizient ist negativ. Die absolute Grösse der Temperaturkoeffizienten der beiden Temperaturfühler 57 und 58 ist dieselbe und da diese
Temperaturfühler praktisch gleich lang sind (z. B. bei Zimmertemperatur genau gleich lang), so wird die Summe ihrer Längen auch bei jeder andern der in Betracht kommenden Temperaturen konstant sein. Der Abstand der Absperrkörper 24 und 24a voneinander ist also von der Temperatur des Mischwassers, das beide Temperaturfühler umspült, unabhängig.
Der Vollständigkeit halber sei noch die Konstruktion der einander gleichen Mengenregulierventile 11 und 11a erläutert, die der nicht dargestellten Brause bzw. dem Badewannenauslauf 15 zugeordnet sind.
Das Gehäuse des Ventils 11 wird durch einen Stutzen 62 gebildet, in den eine Buchse 63 bei 64 eingeschraubt ist. In die Buchse 63 ist bei 65 ein Zapfen 66 eingeschraubt, der durch eine Schraube 67 mit dem Reguliergriff 12 verbunden ist. Am inneren Ende des Zapfens 66 ist ein Absperrkörper 68 befestigt, z. B. durch Einpressen, der mit einer elastischen Dichtung 69 versehen ist, die mit einem in eine Gehäusewand 70 eingeschraubten Ventilsitz 71 zusammenarbeitet. Mit 72 ist eine Dichtung bezeichnet. Es ist ersichtlich, dass durch Drehen des Griffes 12 die Dichtung 69 mehr oder weniger vom Ventilsitz 71 entfernt wird und dadurch die Wassermenge reguliert werden kann.
Die beschriebene Badewannen-Einlaufgarnitur arbeitet wie folgt :
Wenn man, von der dargestellten Lage ausgehend, in der das Heisswasserventil 25 -26 ganz geschlo"- sen, das Kaltw. isserventil 25a - 26a dagegen ganz offen ist, den Temperaturreguliergriff 53 verdreht, so wird die Verstellhülse 40, wie bereits erläutert, durch den exzentrischen Mitnehmer 48 nach rechts verschoben, so dass das Ventil 25 - 26 etwas Jeöffnet, das Ventil 25a - 26a etwas geschlossen wird. Vorausgesetzt, dass eines der Mengenregulierventile 11 oder lla offen ist, fliesst nun das heisse Wasser durch 2, 20,21, 25-26,33, 34, 7, während das kalte Wasser durch 3, 20a, 21a, 25a-26a, 33a, 34a, 7a fliesst und sich bei der Rippe 35 mit dem heissen Wasser mischt.
Das Mischwasser fliesst durch den Ringkanal 36 und die Löcher 37, umspült den Temperaturfühler 57, fliesst durch die Durchflussöffnungen 42 des Zwischenbodens 41, umspült den Temperaturfühler 58 und strömt durch eine Öffnung 73 der inneren Wand 6 in den Kanal 8, von wo es über das offene Ventil 11 oder lla und den Kanal 9 oder 9a zur Brausenanschlussnippel 14 oder zum Badewannenauslauf 15 gelangt.
Nimmt bei unveränderter Stellung des Temperaturreguliergriffes 53 die Temperatur des heissen oder deskaltenWassers ab, so sinkt die Temperatur des Mischwassers ein wenig, was eine Verkürzung des Tem- peraturfühlers57 und eine Verlängerung des Temperaturfühlers 58 zur Folge hat. Infolgedessen wird der Absperrkörper 24 unter der Einwirkung der Feder 27 etwas nach rechts verschoben und das Heisswasserven- til25- 26etwas mehr geöffnet, während der Absperrkörper 24a entgegen der Wirkung der Feder 27a ebenfalls etwas nach rechts verschoben und das Kaltwasserventil 25a - 26a etwas mehr geschlossen wird. Dadurch wird dem Einfluss der Temperaturermässigung des heissen oder des kalten Wassers stark entgegengewirkt, so dass die Mischungstemperatur praktisch konstant bleibt.
Bei Zunahme der Temperatur des heissen oder des kalten Wassers ist die Wirkung auf die Temperaturfühler 57 und 58 entgegengesetzt, so dass dasselbe Resultat erzielt wird. Dadurch dass die Temperaturfühler 57 und 58 entgegengesetzt gleiche Temperaturkoeffizientenhaben, wird der äusserst einfache, weitgehend symmetrische Aufbau der Garnitur ermöglicht, bei dem sich die Buchse 17 von der Buchse 17a lediglich durch ihren kleinen Fortsatz 38 unterscheidet. Die dargestellten Bimetalltemperaturfühler sind sehr empfindlich, weil das dieselben umspülende Mischwasser zwischen die einander gegenüberliegenden konvexen Aussenflächen benachbarter Tellerpaare eindringt und somit eine ausgezeichnete Wärmeübertragung vom Mischwasser auf die Bimetallteller stattfindet.
Die Temperaturfühler 57 und 58 sprechen somit auf Temperaturänderungen sehr rasch an und haben überdies einen relativ grossen Temperaturkoeffizienten.
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Zur Verbesserung der Wärmeübertragung können gegebenenfalls noch in Fig. 4 nicht dargestellte Löcher in den Tellern 59 vorgesehen sein, in einigem Abstand von ihrem zentralen Montageloch. Die dargestellten Teller 59 sind kegelförmig gewölbt, was sich, insbesondere für den Wärmeaustausch, als zweckmässiger erwiesen hat, als andere, z. B. sphärische Wölbungen. Die Bombierung der Kappenböden 30 und 30a bezweckt eine genaue Einhaltung des gegenseitigen Abstandes der Absperrkörper 24 und 24a, u. zw. auch bei geringfügiger Schrägstellung des Stabes 32, der in der Nabe 43mit Spiel geführt ist, um jegliche, die Wirkung der Temperaturfühler 57 und 58 hemmende Reibung zu vermeiden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Badewannen-Einlaufgarnitur mit thermostatischer Regelung der Mischwassertemperatur, wobei die Öffnungszustände eines Heiss- und eines Kaltwasserventils durch Temperaturänderungen des Mischwassers in entgegengesetzem Sinn beeinflusst werden und die beiden Ventile unmittelbar unter dem Einfluss von zwei mitTemperaturkoeffizienten von entgegengesetztem Vorzeichen versehenen Temperaturfühlern stehen, die, durch eine Stange miteinander verbunden, hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturfühler (57,58) in einer gemeinsamen Verstellhülse (40) angeordnet und an einer zwischen ihnen befindlichen Nabe (43) dieser Hülse abgestützt sind, wobei die Lage der Nabe (43)
zwecks Einstellung der gewünschten Mischwassertemperatur in an sich bekannter Weise durch einen mit einem im Armaturgehäuse (1) drehbar gelagerten Zapfen (46) fest verbundenen Reguliergriff (53) von aussen verstellbar ist.