Temperaturabhängige Mischbatterie Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mischbatterie für die Erzeugung eines Mischwasser stromes vorbestimmter Temperatur aus je einem Heiss- und einem Kaltwasserstrom, wobei die Tempe ratur des Mischwassers von einem Temperaturfühler ermittelt und zur Steuerung von Ventilen verwendet wird, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit je einer axial hintereinander angeordneten Heisswas- serkammer, Mischwasserkammer und Kaltwasser kammer,
wobei die Mischwasserkammer durch zwei in ihrem gegenseitigen Abstand veränderliche Teller ventile gegen die benachbarten Kammern verschliess bar ist, durch eine in der Mischwasserkammer an geordnete, mit einem in dem gesamten Temperatur bereich im Sattdampfzustand verharrenden Steuer medium teilweise gefüllte Steuerkammer, durch ein mit der Steuerkammer verbundenes Druckübertra- gungssystem zur Ausübung einer in axialer Richtung verlaufenden Steuerkraft auf die beiden Tellerven tile, durch eine einstellbare Feder zur Ausübung einer axial gerichteten Gegenkraft,
und durch eine von Hand betätigbare Verstelleinrichtung für die Ver änderung des axialen Abstandes der beiden Teller ventile.
Ein Ausführungsbeispiel einer Mischbatterie zur Lieferung von Wasser einer vorgegebenen und ein stellbaren Temperatur durch selbsttätige Mischung von Warm- und Kaltwasser zeigt die Zeichnung. Die Mischbatterie besteht aus dem Ventilgehäuse 21, einer Warmwasserzuleitung 22, einer Kaltwasserzu- leitung 23 und einer Mischwasserableitung 24. In nerhalb des Ventilgehäuses 21 mündet die Heiss wasserzuleitung 22 in die Kammer 25, die einer seits durch die Membran 26 und anderseits durch den Ventilteller 27 abgeschlossen ist.
Der Ventilteller 27 ragt mit einem hohlen Schaft 28 durch die Heiss wasserkammer 25 hindurch, trägt die an ihm flüssig- keitsdicht angebrachte Membran 26 und setzt sich jenseits der Kammer 25 in die Federkammer 29 fort, wo er einen Teller 30 trägt, gegen den eine Feder 31 drückt. Das andere Ende der Feder 31 (nicht sicht bar) ruht auf einer Gewindemuffe 32, die über das Ventilgehäuse 21 gestülpt ist, durch Drehung auf das Ventilgehäuse 21 aufschraubbar ist und durch die dabei sich ergebende Axialverschiebung den Druck der Feder 31 auf den Federteller 30 reguliert. Eine Marke 33 auf der Gewindemuffe 32 und eine auf dem Ventilgehäuse 21 angebrachte Skala ermög lichen die reproduzierbare Einstellung des Feder druckes auf den Teller 30.
Die Heisswasserkammer 25 mündet über eine vom Ventilteller 27 verschliessbare Öffnung in die Mischkammer 34, die mit der Austrittsleitung 24 ver bunden ist. Innerhalb der Mischkammer 34 befin det sich ein Hohlkörper 35, der die Steuerkammer für ein im gesamten Temperaturbereich im Sattdampfzu- stand verharrendes Dehnungsmedium bildet. Der Hohlkörper 35 ist relativ zum Ventilteller 27 in axialer Richtung verschiebbar, und zwar mittels eines durch den hohlen Schaft 28 hindurchragenden Dreh stiftes 36, der mit dem Drehgriff 37 von ausserhalb des Ventilgehäuses 21 verstellbar ist.
Bei einer Be tätigung des Drehgriffes 37 verschiebt sich der Hohl körper 35 in einer am Ventilteller 27 befestigten Füh rung. An der dem Ventilteller 27 gegenüberliegenden Seite ist die Mischkammer 34 durch einen zweiten, am Hohlkörper 35 starr befestigten und mit diesem gegen Verdrehung gesicherten Ventilteller 38 abge schlossen, der sich samt dem Hohlkörper 35 bei Betätigung des Drehgriffes 37 von seinem Ventilsitz abhebt.
Der Ventilteller 38 verschliesst die Mischkammer 34 gegen eine mit der Kaltwasserzuleitung 23 ver bundene Kammer 39, deren gegenüberliegender Ab- schluss durch eine Membran 40 gebildet wird, die an einer hohlen Buchse 41 bzw. an der Innenwan dung der Kammer 39 luftdicht angebracht ist. Die hohle Buchse 41 ragt durch die Kammer 39 hindurch und kann sich in einer Führung 42 des Ventiltellers 38 in axialer Richtung relativ zu diesem und zum Ventilkörper 21 bewegen. Der Innenraum 43 des Hohlkörpers 35 steht über eine sehr enge Bohrung 44 mit dem Kanal 45 der Buchse 41 in Verbindung, der seinerseits mit seitlichen Bohrungen in einen Hohlraum 46 mündet.
Dieser, einerseits durch die an der Buchse 41 befestigte Membran 47 und anderseits durch die Stirnwand des Ventilgehäuses 21 gebildete Hohlraum 46 stellt zusammen mit dem Kanal 45, der Bohrung 44 und dem Innenraum 43 die Steuerkammer samt Druckübertragungssystem dar. Zwischen den beiden, an der Buchse 41 befestigten Membranen 40 und 47 befindet sich eine Kammer 48, die über Bohrungen 49 im Ventilgehäuse 21 mit der Aussenluft in Verbin dung steht. Die Buchse 41 wird, ausser durch die Führung 42, auch noch durch eine Bohrung 50 in der Stirnwand des Ventilgehäuses 21 axial verschieb bar gehalten.
Die Kammer 46, der Kanal 45, die Bohrung 44 und ein Teil des Innenraumes 43 ist mit einer im Sattdampfzustand befindlichen Dehnungsflüssigkeit, beispielsweise Freon, gefüllt, so dass im Oberteil des Innenraumes 43 ein Saftdampfdruck entsprechend der Temperatur in der Mischkammer 34 herrscht. Durch die sehr enge Bohrung 44 findet nur eine sehr geringe Wärmeübertragung zum Kanal 45 und zur Kammer 46 statt.
In der gezeichneten Ruhestellung ist der Zustrom zur Mischkammer 34 durch die beiden Ventilteller 27 und 38 abgeschlossen, wobei der Drehstift 36 über das Gewinde 51 einerseits den Ventilteller 38 auf seinen Sitz nach abwärts drückt und anderseits mit tels des Bundes 52 den Ventilteller 27 an dessen Ventilsitz presst. Wird nunmehr der Drehgriff 37 in der Öffnungsrichtung betätigt, so schraubt sich das Gewinde 51 in den Hohlkörper 35 hinein, und der unter dem Druck der Feder 31 stehende Schaft 28 folgt dem Bund 52 nach, so dass sich der Ventilteller 27 von seinem Sitz abhebt, aus der Leitung 22 Warm wasser in die Mischkammer 34 strömt und über die Leitung 24 abläuft. Am Drehgriff 37 kann dabei die austretende Wassermenge durch mehr oder weni ger weites Öffnen des Ventils zwischen den Kammern 25 und 34 reguliert werden.
Da durch geeignete Aus bildung der Kammern 25 bzw. 39 dafür gesorgt ist, dass der vom Wasser der Leitungen 22 bzw. 23 aus geübte Druck sich bezüglich des Schaftes 28 bzw. der Buchse 41 kompensiert, wirkt auf die Ventilteller 27 und 38 nur noch der Druck der Feder 31.
Kurz nach dem Öffnen des Ventiltellers 27 wird das in die Mischkammer 34 strömende Wasser noch kalt sein. Sobald jedoch Warmwasser durch die Mischkammer 34 läuft, beginnt die Steuerkammer 43 zu wirken, der Sattdampfdruck im Innenraum 43 ver grössert sich, überträgt sich hydraulisch in die Kam mer 46, bewirkt einen zunehmenden Druck auf die Membran 47 und damit einen über eine Schulter der Buchse 41 und den Führungsteil 42 sich auf den Schaft 28 übertragenden Gegendruck gegen die Wirkung der Feder 31.
Bei einer bestimmten, von der Einstellung der Feder 31 abhängigen Temperatur in der Mischkammer 43 übertrifft der Sattdampf- druck etwas den Druck der Feder 31, so dass sich der Hohlkörper 35 samt dem Ventilteller 38 in Rich tung auf die Kammer 25 verschiebt, wodurch der Kaltwasserzufluss aus der Kammer 39 in die Misch kammer 34 beginnt, und der Warmwasserzufluss aus der Kammer 25 gedrosselt wird. Es stellt sich somit bei einer bestimmten Mischwassertemperatur in der Mischkammer ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Druck der Feder 31 und dem Sattdampfdruck in der Steuerkammer 43 her.
Durch Veränderung des Federdruckes mittels der Gewindebuchse 32 kann die Temperatur, bei welcher dieser Gleichgewichts zustand eintritt, also die Temperatur des aus der Leitung 24 strömenden Mischwassers auf einen ge wünschten Wert eingestellt werden, der dann von der beschriebenen Steuereinrichtung automatisch her gestellt und aufrechterhalten wird.
Durch Umänderung der Schliessrichtung beider Ventilteller 27 und 38 und Anordnung derselben innerhalb der Kammer 25 bzw. 39 kann die Misch batterie für einen Warmwasserzufluss über die Lei tung 23 bzw. einen Kaltwasserzufluss über die Lei tung 22 eingerichtet werden.
Temperature-dependent mixer tap The present invention relates to a mixer tap for the generation of a mixed water stream of a predetermined temperature from a hot and a cold water stream, the temperature of the mixed water being determined by a temperature sensor and used to control valves, characterized by a valve housing with a hot water chamber, mixed water chamber and cold water chamber each arranged axially one behind the other,
The mixed water chamber can be closed by two variable-spaced poppet valves against the adjacent chambers, by a control chamber partially filled with a control medium in the saturated steam state in the mixed water chamber arranged in the mixed water chamber, by a control chamber connected to the control chamber Pressure transmission system for exerting a control force running in the axial direction on the two poppet valves, by means of an adjustable spring for exerting an axially directed counterforce,
and by a manually operable adjusting device for changing the axial distance between the two plate valves.
The drawing shows an embodiment of a mixer tap for supplying water of a predetermined and adjustable temperature by automatically mixing hot and cold water. The mixer tap consists of the valve housing 21, a hot water supply line 22, a cold water supply line 23 and a mixed water discharge line 24. Inside the valve housing 21, the hot water supply line 22 opens into the chamber 25, which on the one hand through the membrane 26 and on the other hand through the valve plate 27 is completed.
The valve plate 27 protrudes with a hollow shaft 28 through the hot water chamber 25, carries the membrane 26 attached to it in a liquid-tight manner and continues beyond the chamber 25 into the spring chamber 29, where it carries a plate 30 against which a spring 31 presses. The other end of the spring 31 (not visible) rests on a threaded sleeve 32 which is slipped over the valve housing 21, can be screwed onto the valve housing 21 by rotating and regulates the pressure of the spring 31 on the spring plate 30 through the resulting axial displacement . A mark 33 on the threaded sleeve 32 and a scale attached to the valve housing 21 allow reproducible setting of the spring pressure on the plate 30.
The hot water chamber 25 opens into the mixing chamber 34, which is connected to the outlet line 24 via an opening which can be closed by the valve disk 27. Inside the mixing chamber 34 there is a hollow body 35 which forms the control chamber for an expansion medium which remains in the saturated steam state over the entire temperature range. The hollow body 35 is displaceable in the axial direction relative to the valve disk 27, namely by means of a rotating pin 36 which projects through the hollow shaft 28 and which is adjustable with the rotary handle 37 from outside the valve housing 21.
When Be actuation of the rotary handle 37, the hollow body 35 moves in a Füh attached to the valve disk 27. On the opposite side of the valve disk 27, the mixing chamber 34 is closed by a second valve disk 38, which is rigidly attached to the hollow body 35 and secured against rotation, and which lifts off from its valve seat together with the hollow body 35 when the rotary handle 37 is actuated.
The valve plate 38 closes the mixing chamber 34 against a chamber 39 connected to the cold water supply line 23, the opposite closure of which is formed by a membrane 40 which is attached to a hollow socket 41 or to the inner wall of the chamber 39 in airtight manner. The hollow bush 41 protrudes through the chamber 39 and can move in a guide 42 of the valve disk 38 in the axial direction relative to the latter and to the valve body 21. The interior 43 of the hollow body 35 is connected via a very narrow bore 44 to the channel 45 of the bushing 41, which in turn opens into a cavity 46 with lateral bores.
This cavity 46, formed on the one hand by the membrane 47 attached to the bushing 41 and on the other hand by the end wall of the valve housing 21, together with the channel 45, the bore 44 and the interior 43 represents the control chamber and the pressure transmission system. Between the two, on the bushing 41 attached membranes 40 and 47 is a chamber 48 which is in connec tion via holes 49 in the valve housing 21 with the outside air. The socket 41 is, in addition to the guide 42, also held by a bore 50 in the end wall of the valve housing 21 axially displaceable bar.
The chamber 46, the channel 45, the bore 44 and part of the interior 43 are filled with an expansion liquid, for example Freon, which is in the saturated steam state, so that a juice vapor pressure corresponding to the temperature in the mixing chamber 34 prevails in the upper part of the interior 43. As a result of the very narrow bore 44, only a very small amount of heat is transferred to the channel 45 and to the chamber 46.
In the rest position shown, the inflow to the mixing chamber 34 is closed by the two valve plates 27 and 38, the pivot pin 36 on the one hand pushing the valve plate 38 down on its seat via the thread 51 and on the other hand with means of the collar 52 the valve plate 27 on its valve seat presses. If the rotary handle 37 is now actuated in the opening direction, the thread 51 screws into the hollow body 35, and the shaft 28, which is under the pressure of the spring 31, follows the collar 52 so that the valve disk 27 lifts off its seat, hot water flows from the line 22 into the mixing chamber 34 and drains via the line 24. At the twist grip 37, the amount of water escaping can be regulated by opening the valve between the chambers 25 and 34 more or less.
Since suitable formation of the chambers 25 and 39 ensures that the pressure exerted by the water in the lines 22 and 23 is compensated for with respect to the shaft 28 and the socket 41, only the valve plate 27 and 38 acts on the valve disk Spring pressure 31.
Shortly after opening the valve disk 27, the water flowing into the mixing chamber 34 will still be cold. However, as soon as hot water runs through the mixing chamber 34, the control chamber 43 begins to act, the saturated steam pressure in the interior 43 increases ver, transfers hydraulically to the Kam mer 46, causes an increasing pressure on the membrane 47 and thus one over a shoulder of the socket 41 and the guide part 42 counter-pressure which is transmitted to the shaft 28 against the action of the spring 31.
At a certain temperature in the mixing chamber 43, which is dependent on the setting of the spring 31, the saturated steam pressure slightly exceeds the pressure of the spring 31, so that the hollow body 35 together with the valve disk 38 shifts in the direction of the chamber 25, whereby the cold water inflow from the chamber 39 into the mixing chamber 34 begins, and the flow of hot water from the chamber 25 is throttled. A state of equilibrium between the pressure of the spring 31 and the saturated steam pressure in the control chamber 43 is thus established at a certain mixed water temperature in the mixing chamber.
By changing the spring pressure by means of the threaded bushing 32, the temperature at which this equilibrium occurs, i.e. the temperature of the mixed water flowing out of the line 24, can be set to a desired value, which is then automatically set and maintained by the control device described.
By changing the closing direction of both valve disks 27 and 38 and arranging them within the chamber 25 or 39, the mixer can be set up for a hot water supply via the line 23 or a cold water supply via the line 22.