<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Misch- und Absperrventil, insbesondere für den Sanitärbereich, mit ei- nem Ein- und Auslassöffnungen für Warm-, Kalt- und Mischwasser aufweisenden Gehäuse, in dem eine Ventilsitzscheibe drehfest gehalten ist und an der eine mit einem Handgriff drehbare Steuer- scheibe dichtend angelagert ist, wobei die Ventilsitzscheibe Durchbrüche für die Wasserzu- und Wasserableitung aufweist, welche andererseits mit einer Ausnehmung an der Steuerscheibe in Überlappung bringbar sind, derart, dass das Ventil mit dem Handgriff durch eine Linksdrehung (Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Absperrstellung zunächst zunehmend einen Kaltwasserauslass freigibt, wobei die Ventilsitzscheibe drei, an einem Kreisbogen mit Abstand zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist, von denen ein erster Durchbruch über einen Kanal mit dem Kaltwasserversorgungsleitungsnetz,
ein zweiter Durchbruch mit einem Kaltwasserkanal zu einer Mischkammer und ein dritter Durchbruch mit einem Kaltwasserkanal zu einem drucklosen Warmwasserbereiter verbunden ist.
Ein derartiges Wassermisch- und Absperrventil ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 38 701 A1 bekannt. Bei diesem Ventil ist es jedoch erforderlich, dass es jeweils mit einer Einlassöffnung mit einem Kaltwasserversorgungsleitungsnetz und einem Warmwasserversor- gungsleitungsnetz verbunden wird. Ein Betrieb mit einem drucklosen Überlaufwarmwasserspeicher ist bei diesem Ventil nicht vorgesehen. Derartige drucklose Warmwasserbereiter benötigen einen steuerbaren Kaltwasserzulauf, wobei für die zulaufende Kaltwassermenge aus dem offenen Behäl- ter eine entsprechende Menge Warmwasser abfliesst.
Weiters ist in der DE 29 12 909 A1 eine Sicherheitsmischbatterie für Niederdruckspeicher be- schrieben, bei dem eine feststehende Steuerscheibe mit drei Durchlassöffnungen mit einer verdrehbaren Steuerscheibe zusammenwirkt, welche verdrehbare Steuerscheibe aber nur zwei Durchlassöffnungen aufweist, die miteinander in Verbindung stehen und von welchen eine erste Durchlassöffnung in allen Offenstellungen eine Öffnung der feststehenden Steuerscheibe zumin- dest teilweise überlappt. Die zweite Öffnung der verdrehbaren Scheibe gibt dagegen beim Drehen in Öffnungsrichtung zunächst die zweite Durchlassöffnung der feststehenden Scheibe frei und verschliesst diese dann im selben Mass, wie sie die dritte Durchlassöffnung freigibt.
Die Armatur gemäss der DE 34 41 579 A1 weist einen Kaltwasser-Zulauf und einen Warmwas- ser-Überlauf aus einem Speicher auf, welche in einen Mischwasser-Auslauf münden sowie eine Kaltwasser-Zuführung zum Speicher. Die Temperier- und Mengenregulierung erfolgt über eine Einhebel-Mischbatterie mit zwei Keramikscheiben, die beide je drei Durchbrüche aufweisen. Dabei verbinden der erste Durchbruch den Kaltwasser-Zulauf mit einer Umlenkkammer, der zweite Durchbruch die Umlenkkammer mit der Kaltwasser-Zuführung zum Speicher und der dritte Durch- bruch die Umlenkkammer mit dem Mischwasser-Auslauf.
Bei einer Einhebelmischbatterie, wie sie in der DE 195 07 195 A1 geoffenbart ist, die auch für den Betrieb mit einem drucklosen Überlauf-Warmwasserspeicher mit einem Wassermischraum und einem Mischwasserauslauf versehen ist, ist eine Ventilsitzscheibe mit drei Öffnungen ortsfest gehalten, an der an der ersten Öffnung eine Kaltwasserversorgungsleitung, an der zweiten Öffnung eine Kaltwasserzuflussleitung für den Überlauf-Warmwasserspeicher und an der dritten Öffnung ein Kaltwasserkanal zu dem Wassermischraum angeschlossen, in welchen ausserdem eine Warm- wasserrückführleitung des Überlauf-Warmwasserspeichers mündet.
An dieser festen Scheibe ist eine über ein Stellglied in zwei Freiheitsgraden bewegbare, mit einer Einlassöffnung, einer Über- strömkammer und einer Auslassöffnung versehene Steuerscheibe angelagert, wobei mit einer Drehbewegung die Temperatur und mit einer Radialbewegung die Gesamtdurchflussmenge des Wassers einstellbar ist. Dabei sind in der Absperrstellung der Mischabatterie die erste Öffnung und die zweite Öffnung von der Steuerscheibe abgesperrt, während die dritte Öffnung nicht völlig absperrbar ist, oder ist die Auslassöffnung zur Einlassöffnung in der Steuerscheibe so platziert, dass beim Schliessvorgang zunächst die erste Öffnung für die Kaltwasserversorgungsleitung abge- sperrt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Ventil mit einer entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgenden Öffnungsdrehbewegung so auszubilden, dass es mit einem drucklosen Überlaufwarmwasserbereiter betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ausnehmung mit drei, sich mit Abstand zueinander bis zu dem Kreisbogen hinerstreckenden Armen versehen ist, die in der Absperrstellung seitlich neben den Durchbrüchen platziert sind, wobei der mit dem ersten Durch-
<Desc/Clms Page number 2>
bruch korrespondierende Arm so angeordnet und ausgebildet ist, dass bei der Absperrdrehbewe- gung der erste Durchbruch vor dem zweiten Durchbruch abgesperrt wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein zum Teil dargestelltes Misch- und Absperrventil für den Betrieb mit einem druck- losen Überlaufwarmwasserspeicher im Längsschnitt;
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Ventilsitzscheibe in Draufsicht;
Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Steuerscheibe in Draufsicht;
Fig. 4 die in Fig. 1 gezeigte Ventilsitzscheibe mit der Steuerscheibe in Draufsicht, wobei die
Steuerscheibe sich in der Absperrstellung zu der Ventilsitzscheibe befindet und die an sich nicht sichtbaren Begrenzungen der drei Durchbrüche in der Ventilsitzscheibe an der feinstbearbeiteten Oberfläche sichtbar dargestellt sind ;
Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Ventilscheibenpaarung, wobei die Steuerscheibe zur Ventilsitz- scheibe aus der Absperrstellung um einen Winkel von 15 gedreht ist;
Fig. 6 die in Fig. 4 gezeigte Ventilscheibenpaarung, wobei die Steuerscheibe zur Ventilsitz- scheibe aus der Absperrstellung um einen Winkel von 45 gedreht ist;
Fig. 7 die in Fig. 4 gezeigte Ventilscheibenpaarung, wobei die Steuerscheibe aus der Ab- sperrstellung um einen Winkel von 60 zur Ventilsitzscheibe gedreht ist;
Fig. 8 die in Fig. 4 gezeigte Ventilscheibenpaarung, wobei die Steuerscheibe aus der Ab- sperrstellung um einen Winkel von 75 zu der Ventilsitzscheibe gedreht ist;
Fig. 9 die in Fig. 4 gezeigte Ventilscheibenpaarung, wobei die Steuerscheibe aus der Ab- sperrstellung um einen Winkel von 90 zu der Ventilsitzscheibe gedreht ist;
Fig. 10 eine andere Steuerscheibe in Draufsicht, die ebenfalls an der in Fig. 2 gezeigten Ven- tilsitzscheibe anlagerbar ist.
Das in Fig. 1 gezeigte Wassermisch- und Absperrventil ist in einem zum Teil dargestellten Ge- häuse 1 angeordnet. In einer Öffnung 15 des Gehäuses 1 ist eine etwa zylindrische Kartuschen- hülse 100 mit einem Boden 101 angeordnet. Im Grund der Öffnung 15 mündet ein Kanal 10 für den Zufluss von Kaltwasser aus dem Kaltwasserversorgungsleitungsnetz und parallel versetzt zu dem Kanal 10 sind zwei parallel verlaufende Kaltwasserkanäle 11,12 vorgesehen, wobei der Kaltwas- serkanal 11 in einer Mischkammer 14 mündet, während der Kaltwasserkanal 12 mit dem - in der Zeichnung nicht dargestellten drucklosen Überlaufwarmwasserbereiter verbunden ist. Koaxial zu dem Kaltwasserkanal 11 mündet in der Mischkammer 14 ein Warmwasserkanal 13, der das vom Warmwasserbereiter abgegebene Warmwasser der Mischkammer 14 zuführt.
In dem Boden 101 sind mit dem Kanal 10 und den beiden Kaltwasserkanälen 11 und 12 korrespondierende Öffnun- gen ausgebildet, wobei in der Wandung jeweils eine Schlauchdichtung 16 zum dichten Anschluss vorgesehen ist. In der Kartuschenhülse 100 ist auf dem Boden 101 eine Ventilsitzscheibe 3 aus Keramikmaterial drehfest, aber axial begrenzt verschieblich angeordnet. In der Ventilsitzscheibe 3 sind, von einem Kreisbogen 30 begrenzt, wie es insbesondere aus Fig. 2 der Zeichnung zu ent- nehmen ist, drei Durchbrüche 31,32, 33 ausgebildet. Der erste Durchbruch 31 steht hierbei mit dem Kanal 10, der zweite Durchbruch 32 mit dem Kaltwasserkanal 11 und der dritte Durchbruch 33 mit dem Kaltwasserkanal 12 in Verbindung. Die Schlauchdichtungen 16 stellen hierbei die dichten- de Verbindung zwischen dem Gehäuse 1 und der Stirnseite der Ventilsitzscheibe 3 her.
An der von dem Boden 101 abgekehrten Stirnseite der Ventilsitzscheibe 3 ist eine feinst bearbeitete Anlage- fläche für eine Steuerscheibe 4 aus Keramikmaterial ausgebildet. Die Steuerscheibe 4 hat eben- falls eine feinst bearbeitete Oberfläche in diesem Bereich, so dass die beiden Scheiben wasserdicht aufeinander anliegen, aber zueinander verdrehbar sind. In der Ventilsitzscheibe 3 ist der erste Durchbruch 31 in einer ersten Hälfte und der zweite und dritte Durchbruch 32,33 in einer zweiten Hälfte angeordnet. Der zweite Durchbruch 32 ist hierbei in einem ersten Quadranten und der dritte Durchbruch 33 in einem zweiten Quadranten der zweiten Hälfte vorgesehen, während der erste Durchbruch 31 sich im Bereich der Grenze der beiden Quadranten der ersten Hälfte erstreckt.
Die Steuerscheibe 4 weist hierbei eine Ausnehmung 40 auf, wie es insbesondere aus Fig. 3 der Zeichnung zu entnehmen ist, wobei aus einem Mittelbereich sich drei Arme 41,42, 43 bis zu dem Kreisbogen 30 erstrecken. An der gegenüberliegenden Stirnseite der Steuerscheibe 4 ist eine Abdeckhaube 5 gedichtet und drehfest mit der Steuerscheibe 4 verbunden. Die Abdeckhaube 5
<Desc/Clms Page number 3>
trägt eine in der Kartuschenhülse 100 axial und radial gelagerte Spindel 51, an deren aus der Kartuschenhülse 100 vorstehendem Endbereich ein Handgriff 2 mit einer Stellschraube 20 drehfest verbunden ist.
Die Ausnehmung 40 mit den Armen 41,42 und 43 ist so angeordnet, dass sie in der Absperr- stellung mit einem Mindestabstand zu den Durchbrüchen 31,32 und 33 der Ventilsitzscheibe 3 angeordnet ist. Die Ausnehmung 40 mit den Armen 41,42 und 43 ist bei dem Ausführungsbeispiel als Durchbruch ausgebildet. An der von der Ventilsitzscheibe 3 abgekehrten Stirnseite ist der Durchbruch von der Abdeckhaube 5 verschlossen. Selbstverständlich kann die Ausnehmung 40 auch als Oberflächenkanal an der feinst bearbeiteten Stirnseite der Steuerscheibe 4 ausgebildet sein.
Auch kann sich die Ausnehmung 40 axial gestuft erstrecken, wobei dann lediglich die Arme 41,42, 43 als Durchbrüche in der Steuerscheibe 4 ausgebildet sind, wie es insbesondere aus Fig. 10 der Zeichnung zu entnehmen ist, und sich der zentrale Bereich der Ausnehmung 40 axial versetzt in einer Kammer 50 der Abdeckhaube 5 befindet.
Die Arme 41,42, 43 sind so dimensioniert und plaziert, dass sie in der Absperrstellung sich mit einem erforderlichen Abstand zu den Durchbrüchen 31,32, 33 befinden, wie es aus Fig. 4 der Zeichnung zu entnehmen ist.
Wird nun vom Benutzer aus der Absperrstellung mit dem Handgriff 2 durch eine Linksdrehung die Steuerscheibe 4 zur Ventilsitzscheibe 3 gedreht, so gelangt zunächst der Arm 42 mit dem Durchbruch 32 in Überdeckung. Erst danach gelangt der Arm 41 mit einer Steuerkante 410 mit dem Durchbruch 31 zunehmend in Überdeckung, so dass vom Kaltwasserversorgungsleitungsnetz Kaltwasser über den Durchbruch 31 und die Ausnehmung 40 in den Durchbruch 32 abgegeben wird, wo es als Kaltwasser durch die Mischkammer 14 einem Auslauf 17 zufliesst. Der Arm 43 ist in dieser Position noch mit Abstand zu dem Durchbruch 33 angeordnet, so dass hierdurch kein Kalt- wasser zum Warmwasserbereiter abfliessen kann und somit in dieser Drehstellung kein Warmwas- ser durch den Warmwasserkanal 13 in die Mischkammer 14 einfliesst.
Der mit dem dritten Durch- bruch 33 korrespondierende Arm 43 ist dabei so angeordnet, dass er erst nach einer Öffnungsdre- hung, ausgehend von der Absperrstellung, von etwa 45 mit dem dritten Durchbruch 33 zuneh- mend in Überdeckung gelangt. Dagegen ist der mit dem zweiten Durchbruch 32 korrespondierende Arm 42 so plaziert, dass er nach einer Öffnungsdrehung von etwa 50 , ausgehend von der Absperr- stellung, in abnehmende Überdeckung zum zweiten Durchbruch 32 gelangt, wobei nach einer Öffnungsdrehung von 90 der zweite Durchbruch 32 abgesperrt und der dritte Durchbruch 33 voll geöffnet ist.
Zur feinen Dosierung und geräuscharmen Wasserströmung ist an dem Durchbruch 31 eine ge- rade Schliesskante 310 ausgebildet. Die Steuerkante 410 an dem Arm 41 wirkt beim Öffnungs- und Schliessvorgang mit der Schliesskante 310 zusammen. Die Steuerkante 410 ist hierbei zur Schliess- kante 310 leicht geneigt angeordnet und weist vier Zähne 411auf, so dass anfangs beim Öffnungs- vorgang und im Endbereich des Schliessvorgangs der Wasserdurchtritt von Zahnlücken 412 in einzelne Durchtrittskanäle unterteilt ist. Aufgrund der leicht geneigt zur Schliesskante 310 angeord- neten Steuerkante 410 wird erreicht, dass beim Öffnungs- und Schliessvorgang die Zahnlücken 412 entsprechend dem Drehwinkel nacheinander den Durchtritt freigeben, so dass eine relativ ge- räuscharme Wasserströmung in diesem kritischen Bereich erreicht wird.
Bei einem Durchmesser des Kreisbogens 30 von 20 mm bis 30 mm, vorzugsweise 26 mm, hat es sich als zweckmässig erwiesen, die vier Zähne mit einer Zahnhöhe von etwa 1,5 mm zu versehen.
Wird bei der Ventilscheibenpaarung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, die Steuerscheibe um einen Winkel 60 von 15 durch eine Linksdrehung zur Ventilsitzscheibe 4 verdreht, wie es aus Fig. 5 zu entnehmen ist, so wird zunehmend mit dem Drehwinkel zunehmend der Durchfluss von Kaltwasser zu dem Durchbruch 32 freigegeben, so dass mit zunehmendem Drehwinkel zuneh- mend mehr Kaltwasser pro Zeiteinheit durch den Auslauf 17 abgegeben wird. Die Kaltwasseraus- flussmenge pro Zeiteinheit wird bis zu einem Drehwinkel 61 von 45 auf ein Maximum gesteigert, wie es insbesondere aus Fig. 6 der Zeichnung zu entnehmen ist.
Wird der Drehwinkel hiernach weiter erhöht, so gelangt der Arm 43 zunehmend in Über- deckung mit dem Durchbruch 33, so dass zunehmend ein Teil des durch den Durchbruch 31 und dem Arm 41 einströmenden Kaltwassers in den Durchbruch 33 und von hier in den Kaltwasser- kanal 12 für den Kaltwasserzulauf zum Warmwasserbereiter abgegeben wird. Vom Warmwasser- bereiter wird hierbei die entsprechende Menge Warmwasser über den Warmwasserkanal 13 in die
<Desc/Clms Page number 4>
Mischkammer 14 eingespeist, so dass nunmehr in der Mischkammer 14 temperiertes Mischwasser entsteht und über den Auslauf 17 abgegeben wird. Gleichzeitig wird die Überdeckung des Arms 42 mit dem Durchbruch 32 entsprechend verringert. Eine mittlere Mischstellung ist bei einem Dreh- winkel 62 von 60 erreicht, wie es in Fig. 7 und Fig. 1 dargestellt ist.
Durch eine weitere Linksdrehung kann die Temperatur des Mischwassers entsprechend weiter erhöht werden. Bei einem in Fig. 8 gezeigten Drehwinkel 63 von 75 fliesst nur noch ein geringer Teil des zufliessenden Kaltwassers direkt durch den Durchbruch 32 zur Mischkammer 14. Nach einem maximalen Drehwinkel 64 von 90 von der Absperrstellung aus ist der Durchbruch 32 von der Steuerscheibe 4 völlig abgesperrt, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, so dass nur noch Kaltwasser vom Arm 43 in den Durchbruch 33 abgegeben wird, so dass nunmehr lediglich vom Warmwasserbereiter über den Kanal 13 Heisswasser in die Mischkammer 14 eingespeist und über den Auslauf 17 abge- geben wird.
Durch eine Drehbewegung von 90 im Uhrzeigersinn mit dem Handgriff 2 von der voll geöffne- ten Heisswasserventilstellung kann das Ventil wieder in umgekehrter Reihenfolge in die Absperr- stellung zurückgeführt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Misch- und Absperrventil, insbesondere für den Sanitärbereich, mit einem Ein- und Aus- lassöffnungen für Warm-, Kalt- und Mischwasser aufweisenden Gehäuse, in dem eine
Ventilsitzscheibe drehfest gehalten ist und an der eine mit einem Handgriff drehbare Steu- erscheibe dichtend angelagert ist, wobei die Ventilsitzscheibe Durchbrüche für die Was- serzu- und Wasserableitung aufweist, welche andererseits mit einer Ausnehmung in der
Steuerscheibe in Überlappung bringbar sind, derart, dass das Ventil mit dem Handgriff durch eine Linksdrehung (Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Absperrstellung zunächst zunehmend einen Kaltwasserauslass freigibt, wobei die Ventilsitzscheibe (3) drei, an einem Kreisbogen (30) mit Abstand zueinander angeordnete Durchbrüche (31,32, 33) aufweist, von denen ein erster Durchbruch (31) über einen Kanal (10)
mit einem Kaltwas- serversorgungsleitungsnetz, ein zweiter Durchbruch (32) mit einem Kaltwasserkanal (11) zu einer Mischkammer (14) und ein dritter Durchbruch (33) mit einem Kaltwasserkanal (12) zu einem drucklosen Warmwasserbereiter verbunden ist, dadurch h g e k e n n z e i c h - n e t , dass die Ausnehmung (40) mit drei sich mit Abstand zueinander bis zu dem Kreisbo- gen (30) hinerstreckenden Armen (41,42, 43) versehen ist, die in der Absperrstellung seit- lich neben den Durchbrüchen (31,32, 33) platziert sind, wobei der mit dem ersten Durch- bruch (31) korrespondierende Arm (41) so angeordnet und ausgebildet ist, dass bei der
Absperrdrehbewegung der erste Durchbruch (31) vor dem zweiten Durchbruch (32) abge- sperrt wird.