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Mischvorrichtung für heisses und kaltes Wasser
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung für heisses und kaltes Wasser, die dazu bestimmt ist, Wasser mit einer vorausbestimmten Temperatur abzugeben, die zwischen den Temperaturen des zu- geführten heissen und kalten Wassers liegt und im Grenzfall auch gleich einer dieser beiden Temperaturen sein kann.
Diese Mischvorrichtung besteht in bekannter Weise aus je einem Eintrittsstutzen für heisses und kaltes Wasser, einer Mischkammer, die ein mittels eines Drehgriffe von aussen einstellbares thermostatisches Organ zur Betätigung eines Regelschieber enthält und mit dem Heisswassereintrittsstutzen durch eine Zuflussleitung und durch Öffnungen in ihrer Wand verbunden ist, weiter aus zwei handbetätigbaren Absperrventilen und einer gemeinsamen Abflussleitung mit Ausgangsstutzen.
Gemäss der Erfindung ist eine solche Mischvorrichtung für heisses und kaltes Wasser derart ausgebildet, dass die Mischkammer mit der Abflussleitung durch eine zum Sitz des handbetätigbaren Auslaufventils für Mischwasser führende Öffnung unabhängig von der Stellung des thermostatischen Regelorgans verbunden ist, wobei der einzige Weg für die Gesamtmenge des durchfliessenden Heisswassers durch die Mischkammer geht, und dass vom Kaltwassereintrittsstutzen ein einziger Weg zum Inneren der Mischkammer durch einen vom thermostatischen Organ betätigten Schieber, wie an sich bekannt, und ein Weg durch den Sitz des zweiten handbetätigbaren Auslaufventils für Kaltwasser unmittelbar zur Abflussleitung führt.
Eine derartige Flüssigkeitsabgabevorrichtung ist besonders für Haushaltsinstallationen geeignet, bei welchen das heisse Wasser von einem jeweils unmittelbar durch Gas beheizten Wassererhitzer oder Badeofen geliefert wird, wobei stets die ganze abgegebene Heisswassermenge verwendet und der Wassererhitzer oder Badeofen so eingestellt wird, dass er das Wasser mit der gewünschten Höchsttemperatur abgibt. Der Gegenstand der Erfindung kann jedoch auch für andere Zwecke Verwendung finden, da er im allgemeinen stets angewendet werden kann, wenn ein Wasserumlauf (oder der Umlauf einer andern Flüssigkeit) mit einer gewünschten Temperatur gewährleistet werden soll und wenn eine Heisswasserquelle mit einer der gewünschten Temperatur gleichen oder über dieser liegenden Temperatur zur Verfügung steht.
Als andere Anwendungsmöglichkeit kommt beispielsweise die Regelung der Umlauftemperatur des Kühlwassers einer Leistungselektronenröhre durch Zuführung einer Ergänzungsmenge kalten Wassers zu dem von dieser Röhre erhitzten Wasser in Betracht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine solche Mischvorrichtung gegen ein Einströmen vonHeisswasser durch die Zutrittsöffnungen des kalten Wassers zweckmässig dadurch gesichert werden, dass in der Mischkammer in Fliessrichtung des in sie einströmenden Kaltwassers hinter den vom Schieber gesteuerten Durchtrittsöffnungen eine federbelastete, in der genannten Fliessrichtung öffnende Ventilkappe angeordnet wird.
In einer besonderen Ausführungsform sind an der erfindungsgemässen Mischvorrichtung die Eintrittsstutzen für Kaltwasser und Heisswasser an den entgegengesetzten Enden eines rohrförmigen Gehäuses ausgebildet, das aus zwei aneinanderliegenden Leitungen besteht, von denen die in bekannter Weise mit dem Heisswassereinuittsstutzen in Verbindung stehende Leitung die Mischkammer mit Zwischenraum aufnimmt und die andere Leitung die gemeinsame Abflussleitung zu einem einfachen oder mehrfachen Ausgangsstutzen darstellt.
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Das thennostatische Organ ist in einer Mischkammer angeordnet, die das heisse Wasser und die etwaige Ergänzungsmenge kalten Wassers aufnimmt, und besteht vorzugsweise aus einer dehnbaren Kapsel, die mit einer Flüssigkeit von veränderlichem Volumen gefüllt ist und einen praktisch dichten Kolbenschieber betätigt, der in einem Ventilzylinder beweglich ist. Die Seitenwandung des Ventilzylinder weist Öffnungen auf, die mit dem Zufluss des kalten Wassers in Verbindung stehen. Die Ergänzungsmenge kalten Wassers wird eingelassen, wenn diese Öffnungen von dem Schieber freigegeben werden.
Die dehnbare Kapsel ist vorteilhaft so angeordnet, dass sie sich parallel zur Längsachse des Gehäuses der Vorrichtung und senkrecht zu den Achsen der Zuflussstutzen verlängert, und ihr festes Ende ist am Ende des rohrförmigen Gehäuses mit einem äusseren Einstelldrehgriff verbunden, durch welchen dieses feste Ende in Abhängigkeit von der für das abzugebende Wasser gewünschten Temperatur derart verschoben werden kann, dass die Mischungstemperatur verändert wird, jenseits welcher die Kapsel den Zufluss der Ergänzungsmenge kalten Wassers durch die Ventilöffnungen zulässt.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellt die Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Mischvorrichtung mit zwei
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Fig. 1. Die Fig. 5 ist schliesslich ein Längsschnitt eines Teiles der Vorrichtung in grösserem Massstab und zeigt die Bestandteile der Mischvorrichtung in Betriebsstellung. Das Gehäuse 1 der Mischvorrichtung enthält eine sich der Länge nach erstreckende Zuflussleitung 2 und eine an dieser anliegende, sich ebenfalls in der Länge erstreckende Abflussleitung 3 mit einem Ausgangsstutzen 4. Mit dem Gehäuse 1 bilden ein Eintrittsstutzen 5 für heisses Wasser und ein Eintrittsstutzen 6 für kaltes Wasser eine Baueinheit.
Gegenüber diesen Stutzen weist das Gehäuse auf der Seite der Leitung 3 Stutzen 7 und 8 auf, die einen Abflusshahn für das heisse bzw. einen Abflusshahn für das kalte Wasser aufnehmen, deren Knöpfe oder Drehgriffe bei 9 und 10 und deren Schliessvorrichtungen bei 11 und 12 dargestellt sind. Die letzteren wirken mit den Sitzflächen 13 und 14 zusammen, welche die Leitungen 2 und 3 voneinander trennen.
Die Drehknöpfe 9 und 10 sind durch Schrauben 15 und 16 auf Gewindezapfen 17 und 18 befestigt, die die Schliessvorrichtungen tragen und in festen Muttern 19 und 20 verschraubbar sind, die ihrerseits in die mit Gewinde versehenen Stutzen 7 und 8 eingeschraubt sind.
Im Inneren der Leitung 2 ist eine rohrförmige Mischkammer 21 angeordnet und an den Boden der Leitung 2 am linken Ende nach der Fig. 1 angeschweisst, während ihr rechtes Ende auf der Seite des Zuflusses der Ergänzungsmenge kalten Wassers offen ist. Diese Mischkammer 21 weist ein Loch 22 auf, das der Öffnung der Sitzfläche 13 entspricht, und t ägt an ihrem andern Ende einen Satz von Öffnungen 45. Jenseits des offenen Endes der Mischkammer 21 und des Stutzens 6 wird die Leitung 2 durch einen mit einem Gewinde versehenen Stutzen 23 verlängert, der zur Montage der Bauteile dient und mittels eines Schraubzapfens 24 verschlossen ist. Der Schraubzapfen 24 erstreckt sich mit seinem von einer axialen Bohrung durchsetzten Ende 25 in die Mischkammer 21.
Bei 26 ist eine Ringdichtung dargestellt, die in einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut des Teiles 25 angeordnet ist und den Durchtritt kalten Wassers am äusseren Umfang dieses Teiles 25 verhindert. Im Inneren der Mischkammer 21 ist gleichachsig ein Rohr 29 vorgesehen, das eine zylindrische Verlängerung 39 von kleinem Durchmesser mit einem axialen Kanal 40 aufweist, der durch einen verschweissten Schraubzapfen 41 verschlossen ist.
Gegenüber dem Eintrittsstutzen 6 des kalten Wassers ist die Wandung des Schraubzapfens 24 derart eingefräst, dass Öffnungen zwischen den kranzartig angeordneten Zwischenwänden 27 frei bleiben, die den Teil 25 mit dem hinteren Teil des Schraubzapfens. 24 verbinden. In dem Teil 25 und in dem mittleren Teil zwischen den Zwischenwänden 27 kann ein Schieber 28 gleiten, der mit dem Ende der Verlängerung 39 des Rohres 29 fest verbunden ist. Mit dem Rohr 29 ist an seinem andern Ende durch Schweissen ein Balg 30 verbunden, der durch einen Boden 31 abgeschlossen wird. Der Innenraum des Rohres 29 und des Balges 30 ist mit einer durch den Kanal 40 eingeführten Flüssigkeit veränderlichen Volumens gefüllt.
Eine Druckfeder 32 ist zwischen den Teil 25 und das Rohr 29 eingesetzt, das ein sechseckiges äusseres Profil zur Führung durch die Mischkammer 21 aufweisen kann. Der ringförmige Raum zwischen der Mischkammer 21 und dem Rohr 29 wird von dem zugeführten heissen Wasser und der etwaigen Ergänzungsmenge kalten Wassers durchflossen.
Auf die äusserestimfläche der Bodenplatte 31 wirkt der mit einerVierkantführung versehene Kopf 33 eines Gewindezapfens 34 ein, der, ohne sich zu drehen, in einer Gewindebüchse 38 verschraubbar ist, welche einen äusseren Einstellknopf 35 trägt. Der Einstellknopf 35 ist trommelförmig und weist eine gegenüber einem festen Zeiger oder Kennstrich bewegliche Gradation auf. Bei 36 ist eine Schraube für die Befestigung des Knopfes 35 auf der Büchse 38 und bei 37 ein Haltering für die Büchse 38 dargestellt, der in ein Gewinde des Gehäuses 1 eingeschraubt ist. Gegen die innere Stirnfläche des Ringes 37 stützt sich
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eine Schulter der Büchse 38 ab, und in einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut des grösseren Teiles dieser Büchse ist eine Ringdichtung angeordnet.
Auf der Verlängerung 39 des Rohres 29 und hinter dem Schieber 28 ist gleitend eine ringförmige Ventilklappe 42 angeordnet, welche auf eine im Inneren des Endteiles 25 des Zapfens 24 vorgesehenen Sitzfläche 43 durch eine die Verlängerung 39 umgebende Wendelfeder 44 angedrückt wird.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist aus dem nachstehenden leicht verständlich. Es sei angenommen, dass der Eintrittsstutzen 5 des heissen Wassers an die Abflussöffnung eines jeweils bei Bedarf durch Gas beheizten Wassererhitzers angeschlossen ist, der mit unter Druck stehendem Wasser gespeist wird, und dass der h assererhitzer so eingestellt ist, dass er eine begrenzte Wassermenge mit einer Temperatur abgibt, die mindestens in jedem Fall der vom Benutzer gewünschten Höchsttemperatur entspricht, beispielsweise 60-70 C.
Ferner sei angenommen, dass der Regelknopf 35 eine solche Einteilung aufweist, dass sich bei seinen verschiedenen Winkelstellungen der Schieber 28 gerade an der Grenzlinie der vollen Wandung des Teiles 25 auf der Seite des Zuflusses des kalten Wassers befindet, wenn die Flüssigkeitstemperatur der Mischkammer derjenigen gleich ist, die dem dem festen Zeiger gegenüber liegenden Kennstrich der
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Wassererhitzer gelieferte Wasser eine höhere Temperatur als die gewünschte aufweist, dehnt sich die thermostatische Kapsel 29, 30, die mit dem in das Innere der Mischkammer 21 durch die Öffnungen 45 eindringenden heissen Wasser in Berührung steht, aus und der Schieber 28 gibt die Öffnungen des Zapfens 24 frei, wodurch er es ermöglicht, dass eine Ergänzungsmenge kalten Wassers aus dem Eintrittsstutzen 6 des kalten Wassers in die Mischkammer eintritt,
bis die Flüssigkeitstemperatur in dieser Kammer auf den gewünschen Wert zurückgeführt ist. Dadurch wird der Durchfluss von dem Kaltwasserstutzen 6 zur Mischkammer verschlossen oder in geeigneter Weise verengt, wobei die Ventilklappe 42 gegen die Wirkung der Feder 44 durch den Druck des kalten Wassers, der denjenigen des zugeführten heissen Wassers übersteigt, von ihrer Sitzfläche 43 abgehoben ist. Das Wasser der Mischkammer, dessen Temperatur auf diese Weise selbsttätig auf den gewünschten Wert gebracht ist, fliesst durch den Sitzkörper 13, die Abflussleitung 3 und den Austrittsstutzen 4 ab, der einfach oder mehrfach vorgesehen sein kann. Es wird also eine selbsttätige Regelung der Temperatur des abgegebenen Wassers erreicht, wobei der Drehgriff 9 des Abflusshahnes für heisses Wasser in völlig geöffneter Stellung bleibt.
Wenn nur kaltes Wasser gewünscht wird, wird der Abflusshahn für heisses Wasser geschlossen gelassen und nur der Kaltwasserhahn geöffnet.
Ist bei Offenstellung des Schiebers 28 der Druck des heissen Wassers in der Mischkammer gleich demjenigen des kalten Wassers oder übersteigt er diesen, so wird die Ventilklappe 42 unter der Wirkung der Feder 44 und gegebenenfalls unter der Wirkung der Druckdifferenz gegen ihre Sitzfläche 43 angedrückt und verhindert demzufolge jedes Ausfliessen heissen Wassers durch die Zutrittsöffnungen für das kalte Wasser, wie auch die Betriebsbedingungen sein mögen, insbesondere, wenn kaltes Wasser abgegeben werden soll, während das thermostatische Organ noch warm genug ist, dass sich der Schieber 28 in Öffnungsstellung befindet.
Um die Eichung des thermostatischen Organs zu verändern, genügt es, die Befestigung der auf ein Kegelstück der Buchse 39 aufgekeilten Trommel 35 zu verändern, nachdem die Blockierschraube 36 losgeschraubt ist, welche wieder angezogen wird, wenn die Verstellung durchgeführt ist.
Gegenüber bekannten Konstruktionen ähnlicher Mischvorrichtungen für heisses und kaltes Wasser weist jene gemäss der Erfindung verschiedene Unterschiede und Vorteile auf, von denen einige nachstehend angeführt werden sollen. Gemäss der Erfindung betätigt das thermostatischeorgan nur den Schieber zur Steuerung des Zutrittes von kaltem Wasser in die Mischkammer, während bei den bekannten Bauarten gleichzeitig zwei Regelventile betätigt werden müssen, nämlich eines für kaltes und eines für heisses Wasser. Demgegenüber ist die Bauart nach der Erfindung vereinfacht und verbilligt, wobei aber noch die gleiche Wirkung erzielt wird.
Ferner bietet die erfindungsgemässe Mischvorrichtung den Vorteil, dass zur Entnahme kalten Wassers, auch wenn der Vorrichtung unmittelbar vorher warmes Wasser entnommen wurde und ihre Mischkammer samt dem thermostatischenOrgan noch warm ist, nur der Kaltwasserhahn aufgedreht zu werden braucht, während der Hahn für warmes Mischwasser geschlossen bleibt und die Temperatureinstellung des thermostatischen Organs im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen nicht verändert zu werden braucht. Auch braucht man keinen besonderen Hahn für den Zufluss heissen Wassers anzuordnen und zu schliessen. Dabei sichert die eingbaute Ventilklappe als Rückschlagventil gegen unbeabsichtigtes Austreten von heissem oder warmem Wasser.