Mischventil. Vorliegende Erfindung bezieht, sich auf ein Mischventil für Warm- und Kaltwasser mit. selbsttätiger Regelung der Mischwasser ternperat.ur mittels eines ein Ausdehnungs medium enthaltenden, in der Längsrichtung dehnbaren und zusammenziehbaren Falten rohres.
Bekannte Mischventile dieser Art- haben den Nachteil, dass das. Faltenrohr gerne aus knickt, was die Genauigkeit der Mischtempe ratur beeinträchtigt. Ausserdem ist das Volu men: des Ausdehnungsmediums (Flüssigkeit.) unverhältnismässig gross, so dass die bekann ten Mischventile sehr träge arbeiten. Auch wird das Faltenrohr vom Mischwasser nur teilweise bestrichen, und es findet. ein uner wünschter Wärmefluss in Bezug auf das Aus- dehnungsmedium statt, was beides die Ge nauigkeit der Mischtemperatur ebenfalls be einträchtigt.
Das erfindungsgemässe Mischventil ist da durch -ekennzeichnet, dass der das Ausdeb.- mmgsmedium enthaltende Raum vom an sei ner Aussenseite vom Wasser umspülten Fal tenrohr und von einem in diesem angeordr neten Einsatzkörper gebildet ist, der das Aus knicken des Faltenrehres verhindert und leichzeitig zur Wärmeisolation für das Aus- delinungsmedium dient.
Bei entsprechender Ausbildung des Misch ventils lässt sich erreichen, dass es praktisch trägheitslos arbeitet, und dass die Genauig keit der Mischtemperatur bedeutend verbes sert wird. Die beiliegende Zeichnung zeigt Beispiels weise drei Ausführungsformen des Erfin- dungsgegenst:andes und eine Detailvariante.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer ersten Ausführungsform.
Fig. 2 zeigt ein mit Leitflächen verse henes Leitrohr.
Fig. 3 zeigt eine Detailvariante in grö sserem Massstab.
Die Fig. 4 und 5 sind Längsschnitte zweier weiterer Ausführungsformen.
In allen Ausfühngsformen weist das Mischventil folgende Teile auf: ein Gehäuse 1 mit Anschlussstutzen 2 für das warme und Ansehlussstutzen 3 für das kalte Wasser sowie Anschlussstutzen 4 für die Mischwas- serableitung. Die Warm- und Kaltwasser zuleitungen münden in eine Mischkammer 5 ein. Zwischen jedem Stutzen 2, 3 und der Mischkammer 5 ist je ein Sieb 6 und ein Rückschlagventil 7 vorgesehen.
Die Mün dungsöffnungen der Warm- und Kaltwasser zuleitungen in die Mischkammer 5 sind durch je ein Kegelventil steuerbar. Diese Mün dungsöffnungen mit den Ventilsitzen 8 liegen in der Kammer 5 koaxial zueinander. Zwi schen den beiden Ventilsitzen 8 ist ein axial beweglicher Ventilkörper 9 angeordnet, wel cher an seinen beiden Enden eine dem jewei ligen Sitz 8 entsprechende Kegelfläche 10 aufweist. Der Ventilkörper 9 steht einerseits unter der Wirkung einer Feder 11 und anderseits unter derjenigen eines Steuer= hebels 12, welcher sich mit einem seiner En- den auf einer Lagerschneide 13 des Ventil körpers 9 abstützt. Der Ventilkörper 9 ist in den Bohrungen .der Ventilsitze 8 durch darin axial gleitende Teile 14 geführt.
Anschliessend an die Mischkammer 5 ist ein Raum 15 vorgesehen, in welchem ein auf den Steuerhebel 12 wirkendes, weiter unten beschriebenes thermostatisches Element ange ordnet ist. Der Raum 15 befindet sich zwi schen der Mischkammer 5 und dem An schlussstutzen 4 für die Mischwasserablei- tung, so dass das thermostatische Element mit dem aus der Mischkammer tretenden Wasser in Berührung kommt und von diesem beein- flusst wird.
Das thermostatische Element besteht aus einem Faltenrohr 16, welches an seinen bei den Enden dicht abgeschlossen ist, und einem Einsatzkörper, der als Hülse 17 ausgebildet ist, welcher die Menge des im Faltenrohr 16 enthaltenen Ausdehnungsmediums 16a (z. B. Äther oder Benzol) klein hält, indem die Aussenwandung der Hülse 17 vom Innen durchmesser des Faltenrohres 16 einen sehr geringen Abstand hat, so dass der das Me dium enthaltende Raum fast ausschliesslich durch Taschen des Faltenrohres 16 gebildet ist. Das kleine Mediumvolumen reagiert sehr rasch auf Temperaturänderungen des die Aussenwandung .der Taschen des Faltenrohres bestreichenden Mischwassers.
Ausserdem ver hindert die Hülse 17 infolge dieses geringen Abstandes ein Ausknicken des Faltenrohres 16, wenn dieses sich zusammenzieht.
Das Faltenrohr 16 stützt sich unter Ein schaltung einer vorgespannten Ausgleichs feder 18 über zwei Auflagenasen 19 auf dem Steuerhebel 12 ab, welcher bei 20 am Ge häuse 1 schwenkbar gelagert ist. Ausserdem steht das Faltenrohr 1,6, entgegen der Wir kung der Feder 18, unter dem Einfluss einer Spindel 21, welche, wie Fig. 1 zeigt, in eine mit dem Gehäuse 1 fest verbundene Mutter 22 eingeschraubt und mit einem Steuerkopf 23 starr verbunden ist, auf welchem eine Temperaturskala 24 vorgesehen ist, die mit dem Steuerknopf 23 gegenüber einer auf dem Gehäuse 1 feststehenden Marke 25 bewegt werden kann. Wie aus .der Zeichnung ersicht lich, werden die Bewegungen des Falten rohres 16 auf den Ventilkörper 9 übersetzt übertragen.
Der Steuerknopf 23 trägt innen einen vorspringenden Teil 26, der sieh zwischen zwei einstellbaren Anschlägen 27 und 28 der Mutter 22 bewegen lässt, durch welche die Drehung des Steuerknopfes 23 begrenzt wird.
Der am obern Ende des Faltenrohres 16 befestigte Abschlussteil 29 ist mit einer durch eine Schraube 30 verschliessbaren Einfüll- öffnung versehen.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 1 ist der Raum 15 durch einen Kanal 31 mit dem Anschlussstutzen 4 für die Mischwasser- ableitung verbunden.
Der Hebel 12 weist zwischen seiner Auf lagestelle 13 und seiner Lagerstelle 20 einen ringförmigen Teil 32 auf, durch welchen das Faltenrohr 16 hindurchtritt und welcher zwei diametral gegenüberliegende Einschnitte aufweist, in welchen die zwei Auflagenasen 19 liegen. Diese Auflagenasen 19 bilden ein Stück mit dem Ring 33 eines Leitrohres 34 für das Mischwasser, welch letzteres das Fal tenrohr 16 umgibt. Das Faltenrohr 16 ist an seinem untern Ende bei 35 fest und dicht mit der Hülse 17 verbunden, welche zum Beispiel eine zylindrische oder sonstwie ge formte Metallhülse sein kann. In diese Hülse 17 ist eine zweite Hülse 36 eingeschoben, deren eines Ende bei 35 ebenfalls dicht mit dem Faltenrohr 16 verbunden ist..
Die Hülse 17 bildet mi' der Hülse 36 einen allseitig geschlossen,n ringförmigen Raum 37a, der zu Wärmeisolationszwecken entweder luftleer sein oder aber gasförmige oder feste Isolierstoffe enthalten kann; oder aber die Hülse 17 besteht selbst aus Glas oder Pressstoff oder irgendeinem andern wärmeisolierenden Material.
Zwischen den Hülsen 17 und 36 ist ein Schutzschirm 37 eingesetzt, welcher den Wärmeaustausch durch Strahlung zwischen diesen Teilen vermindern soll. Infolge des Isolationsraumes 37c gibt das Ausdehnungs medium 16a weder nach innen Wärme ab, noch nimmt es von diesem Innern Wärme auf. Eine Beeinträchtigung der Misch genauigkeit infolge eines solchen Wärme- flusses kann also nicht auftreten.
Das Leitrohr 34 weist an seinem untern Ende Öffnungen 38 für den Durchtritt des Wassers auf und trägt ein Widerlager 39 für eine Stange 40, deren über das Widerlager 39 hinausragendes Ende einen Federring 41 trägt und deren anderes Ende in einem Kopf 42 endigt. Zwischen diesem Kopf 42 und dem Widerlager 39 ist die vorgespannte Ausgleichsfeder 18 koaxial zum Faltenrohr 16 eingesetzt.
Ausserdem ist das Leitrohr 34 mit einer sich auf seiner ganzen Innenfläche erstrek- kenden schraubenlinienförmigen Leitfläche 34x versehen, mit welcher die Taschen des Faltenrohres 16 in Berührung kommen. Da durch wird das durch die Öffnungen 38 ein tretende Mischwasser gezwungen, das Falten rohr 16 an seiner Aussenfläche schräg zu seiner Längsachse zu bestreichen, so dass sich zwischen benachbarten Taschen des Falten rohres 16 kein Totwasser ansammeln kann, welches den Wärmefluss zwischen Medium und Mischwasser beeinträchtigen würde.
Die Wirkungsweise im Ausführungs beispiel gemäss Fig. 1 ist folgende: Durch Drehung des Steuerknopfes 23 wird die für das Mischwasser gewünschte Temperatur eingestellt. Durch . diese Dre hung des Steuerknopfes 23 wird das thermo- statische Element in die entsprechende Regtt- lierlage gebracht, das heisst, der Steuerhebel 12 wird unter dem Einfluss der Teile 21, 29, 16, 36, 42, 18, 39, 34, 33 um seinen Dreh punkt 20 geschwenkt und betätigt den Ventil körper 9,
damit das der eingestellten Teinpe- ratur entsprechende Mischungsverhältnis des einfliessenden kalten und warmen Wassers erreicht wird. Aus der Mischkammer 5 fliesst das 1Zischwasser in den Raum 15 und von da durch die Öffnungen 38 in das Leitrohr 34, w o es mit der Aussenwand des Faltenrohres 16 in Berührung kommt und infolge der Leitfläche 34ca in schraubenlinienförmigem Weg nach dem obern Ende des Faltenrohres 16 geführt wird.
Da der zwischen dem Leit- rohr 34 und dem Faltenrohr 16 Freiblei- ; bende Zwischenraum verhältnismässig gering ist, durchfliesst ihn das Wasser mit relativ grosser Geschwindigkeit, so dass der Wärme übergang begünstigt wird.
Da die Ausdehnungsflüssigkeitsmenge zwischen dem Faltenrohr 16 und dem Ein satzkörper 17 verhältnismässig gering ist, passt sie sich rasch und vollständig der mo mentanen Temperatur des durchströmenden Mischwassers an. Mit der Temperatur ändert, sich auch das Volumen des Ausdehnungs mediums 16a. Dadurch ändert sich die Länge des Faltenrohres 16, welche Änderung auf folgende Weise auf den Ventilkörper 9 über tragen wird.
Angenommen, die Temperatur des Was sers zwischen den Teilen 16 und 34 steige über die mittels des Steuerknopfes 23 ein gestellte Temperatur von zum Beispiel 43 C. Das Ausdehnungsmedium 16a dehnt sich aus und verlängert das Faltenrohr 16. Dieses schiebt das Widerlager 39 unter Vermittlung der Teile 36, 42 und 18 nach aussen (nach unten in Fig. 1).
Das Leitrohr 34 wird vom Widerlager 39 mitgenommen und ver- schwenkt vermittels des Ringes 33 mit den Nasen 19 den Hebel 12 im Gegenuhrzeiger- sinn (Fig. 1), wodurch der Ventilkörper 9 die Warmwasserzufuhr verringert und die eingestellte Temperatur wieder erhalten wird.
Sinkt die Temperatur des durch den Raum zwischen den Teilen 16 und 34 strö menden Mischwassers unter den eingestellten Wert, so zieht sich das Mediiun 16a und mit diesem das Faltenrohr 16 zusammen; das Leitrohr 34 mit Widerlager 39 sowie die Fe der 18 und der Kopf 42 folgen dieser Bewe gung unter dem Einfluss der Feder 11, wel che den Hebel 12 im Uhrzeigersinn (Fig. 1) verschwenkt und somit den Ring 33 und die Nasen 19 hinaufschiebt.
Der Ventilkörper 9 wird ebenfalls durch die Feder 11 im Sinne einer Verringerung,der Kaltwasserzufuhr be tätigt, wodurch .die eingestellte Temperatur wieder erhalten wird. Beim Austritt aus dem Leitrohr 34 fliesst das Wasser durch den Kanal 31 zum An schlussstutzen 4 der Ableitung.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 unterscheidet sich vom oben beschriebenen nur dadurch, dass die zum Faltenrohr 16 koaxiale Ausgleichsfeder 18 ausserhalb des thermostatisehen Elementes angeordnet ist und sich einerends auf einem T-förmigen Körper 43 abstützt, welcher mit dem Ein satzkörper 17 fest verbunden ist und das Leitrohr 34 trägt. Das allseitig geschlossene Innere des Einsatzkörpers 17 enthält zum Beispiel Luft, ist also wärmeisolierend. Der Körper 43 ist nach unten als Bolzen 40 aus gebildet, auf welchem das Widerlager 39 für das andere Ende der Feder 18 sitzt. Am Ende des Bolzens 40 ist ebenfalls ein Feder ring 41 angeordnet.
Das Widerlager 39 trägt auch eine Auflagenase 19, welche auf den He bel 12 einwirkt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Hebel 12 als dreiarmiger Hebel ausgebildet, welcher aber genau gleich wirkt wie derjenige nach Fig. 1.
Die Feder 18 ist durch ineinander axial verschiebbare Rohrteile 44, 45, welche am Körper 43, beziehungsweise am Widerlager 39 befestigt sind, gegen direkten Kontakt mit dem Mischwasser geschützt.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungs form ist genau die gleiche wie diejenige des ersten Beispiels.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungs form weicht von den beiden oben beschriebe nen nur dadurch ab, dass das Leitrohr 34 wegfälllt, weil das Gehäuse 1 selbst im Be reiche des Faltenrohres 16 die schrauben- linienförmige Leitfläche 34a besitzt und sich an seinem obern Ende der Anschlussstutzen 4 für .das Mischwasser befindet. Die schrauben- linienförmige Leitfläche 34a. ist direkt an der Innenwandung des Gehäuses 1 vor gesehen.
Ferner ist der Einsatzkörper 17 durch einen an seinen beiden Enden abge schlossenen Hohlkörper gebildet. Sein Inneres enthält zum Beispiel Luft.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 könnte der Einsatzkörper 17, wenn er hohl ist, ebenfalls luftleer gemacht werden, oder er könnte gasförmige oder feste Isolier stoffe enthalten oder zum Beispiel selbst. aus Glas oder Pressstoff oder aus irgendeinem an dern Isoliermaterial bestehen. Im letzteren Falle könnte er massiv sein oder einen hohlen Kern oder einen axialen nach oben offenen Hohlraum aufweisen.
Der Einsatzkörper 17 kann im Quer schnitt entweder rund oder vielkantig oder sternförmig oder auch rund mit Längsrippen ausgeführt sein.
Die in Fig. 3 dargestellte Variante unter scheidet sieh von den oben beschriebenen Aus führungsbeispielen nur dadurch, dass an Stelle einer einzigen, sich über die ganze Höhe des Faltenrohres 16 erstreckenden schraubenlinienförmigen Leitfläche 34a meh rere, sich jeweils nur über einen Teil der Höhe des Faltenrohres 16 erstreckende Leit- flächen 34a. vorgesehen sind.
Die in Fig. 3 zwischen den Taschen des Faltenrohres 16 eingezeichneten Pfeile veranschaulichen die weiter oben geschilderte Wirkung der Leit- fläehe oder Leitflächen 34a.
Eine einzige Leitfläche 34c könnte sich auch nur auf einen Teil der Länge des Leit- rohres 34 erstrecken. Es könnten aueb meh rere parallel zueinander oder eine oder meh rere im Zickzack verlaufende Leitflächen vor gesehen werden.
Die Mengenregulierung am Mischventil wird nach dem Auslauf aus dem Kanal 31 beim Anschlussstutzen 4, durch ein Ab- schlussorga.n, wie z. B. einen Hahn, durch geführt. Dieses Absehlussorgan kann ent weder direkt am Mischventil oder an irgend einer Stelle einer daran angeschlossenen Lei tung angebracht sein.