Mischventil für Warm- und Kaltwasseranlagen Die Erfindung betrifft ein Mischventil für Warm- und Kaltwasseranlagen, bei dem warmes und kaltes Wasser einer Mischkammer durch<B>je</B> eine Zufüh rung in einem Verhältnis zugeführt wird, welches durch ein federbeeinflusstes Steuerventil bestimmt wird, das durch eine zwischen der Mischkammer und einer Druckkammer eingeschaltete, nachgiebige Mein- C <B>CD</B> bran gesteuert wird.
Die Druckkammer steht durch einen Eintrittskanal mit der einen Zuführung und durch einen Austrittskanal mit der Mischkammer in Verbindung, wobei der Austrittskanal an seiner Ausströmöffnung mit einem thermostat- gesteuerten Ventil versehen ist, dessen bimetallisches Steuerorgan in der Mischkammer angebracht ist.
Mischventile der obengenannten Art sind bekannt, aber sie haben unter anderem den Nachteil, dass der bewegliche Kolben des Ventils, um gegen den Wasser druck ausbalanciert zu sein, entweder mit mehr als zwei Ventilsitzen zusammenwirken oder Dichtungs flächen haben muss, die aneinander gleiten,
in wel- kräfte chem zur Fall überwindung verhältnismässig der Reibung grosse Verschiebungs- zwischen den Flächen erforderlich sind.
Hinzu kommt, dass der Kolben und die Ventilsitze dazu neigen, mit Kalk ablagerungen überzogen zu werden, namentlich an den Teilen des Ventils, die in das Warmwasser- system eingebaut werden, was zur Folge hat, dass Unregelmässigkeiten in der Kalkschicht verhindern können, dass das Mischventil vollständig schliesst, und dass es schwierig ist, eine gewünschte Temperatur unabhängig von dem Wasserdruck und der Tempera tur in den angeschlossenen Leitungssystemen schnell und sicher einzustellen und beizubehalten.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Mischventil der obengenannten Art zu schaffen, welches nicht die obenangeführten Nachteile hat, und das ausserdem einfach in seinem Aufbau ist und deshalb mit angemessenen Kosten für eine beson ders gute Betriebssicherheit hergestellt werden kann.
Das Mischventil gemäss der Erfindung ist durch einen hohlen Zylinder gekennzeichnet, dessen innerer Raum in Verbindung mit der Mischkammer steht und der in einem zweiteiligen Raum des Mischventil- gehäuses axial verschiebbar angeordnet und durch eine darin angebrachte Trennwand zwischen der kalten und der warmen Zuführung geführt ist, wo bei die Stirnränder des Zylinders dazu eingerichtet sind, mit im Gehäuse angebrachten und<B>je</B> gegen über den Zylinderstirnflächen liegenden Ventilsitzen zusammenzuwirken, welche Ventilsitze in Verbindung mit den genannten Stirnrändern ringförmige Zufuhr- öffnungen begrenzen,
deren Grösse eine Funktion des Verhältnisses des Querschnittes des Eintrittskanals zum Querschnitt der durch die Lage des bimetalli- schen Organs festgelegten Ausströraöffnung des Aus trittskanals ist.
Der Ventilzylinder ist von dem Wasserdruck so wohl in der kalten wie in der warmen Zuführung entlastet, und weil der Zylinder nur eine verhält nismässig geringe Masse hat, ist er leicht bewegbar, selbst bei geringen Druckänderungen in der Druck kammer, die von Änderungen im Querschnitt der Ausströmöffnung des Austrittskanals herrühren. Dies bewirkt, dass das Mischventil schnell und gleich mässig anspricht, und die Erfahrung hat gezeigt, dass die Ventilsitze und die Stirnränder des Zylinders nur geringe Neigung haben, Kalkablagerunggen anzusam meln, weshalb ein besonders guter Abschluss in den beiden Endstellungen des Mischventils erzielt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Misch ventils gemäss der Erfindung ist vor der Ausström- öffnung des Austrittskanals eine Verschlussplatte an gebracht, die mit verstellbarem Abstand von der Öffnun- an dem bimetallischen Steuerorgan befestigt ist.
Dadurch wird erzielt, dass der Querschnitt der Ausström.öffnung des Austrittskanals von der Ver schiebung der Verschlussplatte durch das bimetalli- sche Steuerorgan abhängig ist.
In dieser Ausführungsform. ist das bimetallische Steuerorgan an einer umgebogenen Blattfeder be- festig gt, deren einer Schenkel an einer drehbaren, exzentrischen Scheibe anliegt, wodurch erzielt wird, dass der Querschnitt der Ausströmöffnung des Austrittskanals von Hand durch Drehen der exzen trischen Scheibe entsprechend einer gewünschten Temperatur eingestellt werden kann.
In einer andern Ausführungsform mündet der Austrittskanal in einer Regulierspindel aus, die zu axialer Verschiebung in Richtung gegen die Ver- schlussplatte und von derselben weg eingerichtet ist, wodurch erzielt wird, dass der Querschnitt der Aus- strömöffnung des Austrittskanals von Hand durch Drehen der Regulierspindel entsprechend einer ge wünschten Temperatur eingestellt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Ein trittskanal der Druckkammer mit einer auswechsel baren Drosseldüse versehen, wodurch die Möglichkeit besteht, unter (yewissen Umständen bei stark schwan kendem Wasserdruck, bei welchem eine Tendenz zum Pendeln des Ventilzylinders entstehen könnte, die Drosseldüse gegen eine besondere Düse auszuwech seln, die in einer Ausführungsfonn mit mindestens einem schwingungsdämpfenden Raum ausgebildet ist, wodurch erzielt wird, dass die Druckschwankungen ohne Pendeln des Ventilzylinders ausgeglichen werden.
Im Innenraum des Ventilzylinders ist bei der erstgenannten Ausführung eine Schraubenfeder an gebracht, deren eines Ende im Innern des Zylin ders befestigt ist, während das andere Ende an dem Gehäuse nahe der Zufuhröffnung der kalten Zufüh rung anliegt, wodurch erzielt wird, dass der Ventil zylinder durch den Federdruck schnell gegen die ge nannte Zufuhröffnung für das warme Wasser ge schoben wird und diese schliesst, wenn die Zufuhr des kalten Wassers aus irgendeinem Grunde versagen sollte, was den Verbraucher in einem solchen Fall dagegen schützt, von dem warmen Wasser verbrüht zu werden.
Da oft ein Druckunterschied zwischen der kalten und der warmen Zuführung vorhanden ist, können im Mischventil am Eingang zum zweiteiligen Raum Rückschlagventile angebracht werden, die derart aus- ,ebildet sind, dass sie eine Bewegungsrichtung des kalten und des warmen Wassers entgegengesetzt der normalen Bewegungsrichtung verhindern, wodurch erzielt wird, dass das Wasser der Zuführung mit dem höheren Wasserdruck daran verhindert ist, in die Zuführung mit dem niedrigeren Wasserdruck zu dringen.
Die Erfindung wird nachstehend an verschiedenen Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeich nung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. <B>1</B> eine Ausführungsform eines Mischventils gemäss der Erfindung, in Ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 2 dasselbe im Schnitt nach der Linie II-11 in Fig. <B>1,</B> Fig. <B>3</B> dasselbe im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. <B>1,</B> Fig. 4 einen Dichtungsring dazu, im diametralen Schnitt, Fig. <B>5</B> eine Drosseldüse dazu, im diametralen Schnitt,
Fig. <B>6</B> und<B>7</B> eine Ausführungsform eines Rück- schlagventils dazu, im Schnitt bzw. in Draufsicht, Fig. <B>8</B> und<B>9</B> eine andere Ausführungsform eines Rückschlagventils dazu, ebenfalls im Schnitt und in Draufsicht, Fig. <B>10</B> eine andere Ausführungsform eines Mischventils gemäss der Erfindung in Ansicht,
Fig. <B>11</B> dieselbe im Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. <B>10</B> und Fig. 12 dieselbe im Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. <B>10.</B>
In der Zeichnung ist ein Mischventil gezeigt, be stehend aus einem Gehäuse<B>1,</B> welches eine Misch kammer 2 und eine Eintrittsöffnung<B>3</B> für den An- schluss des Ventils an eine Kaltwasserleitung, eine zweite Eintrittsöffnung 4 für den Anschluss an eine Warmwasserleitung umfasst sowie eine Austrittsöff nung<B>5</B> für den Anschluss einer Rohrleitung, die zur Verbrauchsstelle des temperierten Wassers führt.
Zwischen Eintrittsöffnung<B>3</B> und Mischkammer 2 ist eine Druckkammer<B>6</B> eingeschaltet, die durch einen Eintrittskanal<B>7</B> mit einer auswechselbaren Drossel- düsb <B>8</B> mit der Eintrittsöffnung <B>3</B> und durch einen Austrittskanal<B>9,</B> der an seiner Ausströmöffnung ein thermostatgesteuertes Steuerventil<B>10</B> aufweist, mit der Mischkammer 2 verbunden ist.
Das Steuerventil <B>10</B> wird durch ein in der Mischkammer 2 unter gebrachtes, bimetallisches Steuerorgan<B>11</B> gesteuert, welches aus einer umgebogenen Blattfeder 12 be steht, deren eines Ende am Gehäuse<B>1</B> festgemacht ist, und deren anderes Ende mit einer Verschlussplatte <B>13</B> versehen ist, die mit der Ausströmöffnung des Aus trittskanals<B>9</B> zur Regelung des Abflusses aus der Druckkammer<B>6</B> in Übereinstimmung mit der Tem peratur des Mischwassers zusammenwirkt.
Das bi- metallische Steuerorgan<B>11</B> ist derart aufgebaut, dass eine Erhöhun- der Temperatur des Mischwassers eine Bewegung der Verschlussplatte <B>13</B> von der Ausströmöffnung weg bewirkt, während eine Senkung der genannten Temperatur bewirkt, dass die Ver- schlussplatte <B>11</B> sich der Ausströmöffnung nähert.
Die Druckkammer<B>6</B> ist gegen die Mischkammer zu durch eine nachgiebige Membran 14 verschlossen, die ein federbeeinflusstes Ventil steuert, welches zwischen den Eintrittsöffnungen<B>3,</B> 4 und der Mischkammer 2 eingeschaltet ist und aus einem hohlen Ventilzylinder <B>15</B> besteht, der in einem Dichtungsring<B>16</B> geführt ist, und dessen Innenraum in Verbindung mit der Mischkammer 2 steht, und der in seiner Achsen- richtung verschiebbar in einem im Gehäuse<B>1</B> aus gebildeten, zweiteiligen Raum 17a,<B>17b</B> angebracht ist; die Trennwand dieses zweiteiligen Raumes bildet der Dichtungsring<B>16,</B> der an der äussern Oberfläche des Ventilzylinders<B>15</B> flüssigkeitsdicht anliegt.
Die Stirnränder des Zylinders<B>15</B> sind dazu eingerichtet, mit im Gehäuse<B>1</B> untergebrachten und<B>je</B> gegenüber den Zylinderstirnflächen liegenden Ventilsitzen<B>18</B> zusammenzuwirken, welche in Verbindung mit den Stirnrändern des Zylinders ringförmige Zufuhröffnun- gen begrenzen, deren Grösse eine Funktion des Ver hältnisses des Querschnittes des Eintrittskanals zum Querschnitt des Austrittskanals sind.
Die Membran 14 ist mittels eines Stössels<B>19</B> mit dem Ventilzylinder <B>15</B> verbunden, welcher mit einer im Innern des<B>Zy-</B> linders angebrachten Druckfeder 20 versehen ist, die dem Druck der Membran 14 entgegenwirkt, und die mit einem Ende im Innern des Zylinders befestigt ist und mit dem andern Ende an dem Gehäuse in der Nähe der Zufuhröffnung der kalten Zuführung an liegt. Wenn der Wasserdruck in der Druckkammer<B>6</B> steigt, z.
B. weil das Steuerorgan<B>11</B> bei abnehmender Temperatur des Mischwassers mit Hilfe der Ver- schlussplatte <B>13</B> das Steuerventil<B>10</B> mehr schliesst, oder wenn der Wasserdruck in der kalten Zuführung aus irgendeinem Grunde steigt, so wird die Mein- bran 14 den Ventilzylinder<B>15</B> entgegen der Wirkung der Feder 20 verschieben, das heisst nach rechts in der Zeichnung in Fig. 2 und<B>3</B> und nach links in der Zeichnung in Fig. <B>11</B> und 12,
so dass der Quer schnitt der Zufuhröffnung für kaltes Wasser ver mindert und der Querschnitt der Zufuhröffnung für warmes Wasser vergrössert wird, wodurch der fallen den Temperatur des Mischwassers oder dem erhöhten Wasserdruck des kalten Wassers durch Zuführung einer kleineren Menge kalten und einer grösseren Menge warmen Wassers entgegengewirkt wird.
Die Blattfeder 12 des bimetallischen Steuerorgans<B>11</B> hat in der in Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> gezeigten Ausführungsform des Mischventils eine Stelle 21, die an einer drehbaren, exzentrischen Scheibe 22 anliegt, die von Hand mit tels<B>-</B> eines Griffes<B>23</B> zur Verschiebung der Berüh rungsstelle 21 und damit der Verschlussplatte <B>13</B> in Richtung gegen die Ausströmöffnung des Austritts kanals<B>9</B> oder von dieser Ausströmöffnung wegge schwenkt werden kann, wodurch die Regulierung des Steuerventils<B>10</B> bewirkt werden kann.
Eine entspre chende Regulierung des Steuerventils von Hand ist bei der in Fig. <B>10</B> bis 12 gezeigten andern Ausfüh rungsform eines Mischventils gemäss der Erfindung dadurch erreicht worden, dass der Austrittskanal<B>9'</B> in einer Regulierspindel 24 ausmündet, die zur axialen Verschiebung in Richtung gegen die Ver- schlussplatte <B>13'</B> oder von derselben weg eingerichtet ist.
Die im Eintrittskanal<B>7</B> angebrachte, aus wechselbare Drosseldüse kann, wie in Fig. <B>5</B> gezeigt, mit mindestens einem schwingungsdämpfenden Raum <B>25</B> ausgebildet sein, welcher durch Bohrungen<B>26, 27</B> von kleinerem Querschnitt als dem Querschnitt des Raumes<B>25</B> mit dem Eintrittskanal<B>7</B> verbunden ist. <U>Der</U> in einer ringförmigen Nut<B>28</B> im Gehäuse<B>1</B> ein gesetzte Dichtungsring<B>16</B> ist elastisch, z. B. aus Kautschuk hergestellt, und zwar so, dass sein axialer Querschnitt die Form eines abgestumpften Kegels hat, wie in Fig. 4 gezeigt, wobei die Grundfläche<B>29</B> des Kegels in der Nut<B>28</B> sitzt, während seine abge stumpfte Spitze<B>30</B> an der äussern Oberfläche des Ventilzylinders 12 anliegt.
Die abgestumpfte Spitze <B>30</B> des Kegels kann mit einer nach innen vorstehen den, ringförinigen Lippe<B>31</B> versehen sein, welche eine kleinere Abmessung in axialer Richtung hat als der übrige Teil des Dichtungsringes. Die Ventilsitze<B>18</B> bestehen vorzugsweise aus Metallblechen, deren dem Ventilzylinder zugekehrte Oberfläche mit einer auf- vulkanisierten Kautschukschicht versehen ist.
Der Querschnitt der Drosseldüse<B>8</B> ist vorzugsweise kleiner als der Querschnitt des Austrittskanals<B>9,</B> um zu ver hindern, dass ein Wasserdruck in der Druckkammer entstehen kann, wenn die Ausströraöffnung des Aus trittskanals<B>9</B> ganz von der Verschlussplatte <B>13</B> frei gegeben ist. In den Eintrittsöffnungen<B>3</B> und 4 für das kalte bzw. das warme Wasser sind vor dem Eintritt zum zweiteiligen Raum 17a,<B>17b</B> Rückschlag- ventile angebracht, die verhindern, dass Wasser aus der einen Zuführung durch entstandene Unterschiede in den Wasserdrücken in die andere Zuführung ge drückt wird.
Das Rückschlagventil besteht aus einer mit Löchern<B>32</B> versehenen Ventilplatte<B>33,</B> die durch Gewinde oder auf andere zweckmässiae Weise im Gehäuse befestigt ist, und die<B>je</B> eine der Zutrittsöff nungen zu dem zweiteiligen Raum 17a,<B>17b</B> deckt. An der Aufschlagseite der Ventilplatte<B>33</B> ist eine biegsame Ventilscheibe 34 angebracht, die die Löcher <B>32</B> deckt, und die aus hitzebeständigem Material, z. B. Kautschuk, hergestellt ist.
Die Ventilplatte<B>33,</B> die aus irgendeinem zweckmässigen Material hergestellt sein kann, vorzugsweise aber aus Nylon, kann an der Abflussseite eine konkave Oberfläche haben, wie in Fig. <B>8</B> gezeigt; und die biegsame Scheibe 34, die an der Ventilplatte<B>33</B> festgespannt ist, z. B. mit tels eines Niets<B>35,</B> kann plan oder konvex im Ver hältnis zur konkaven Oberfläche der Ventilplatte<B>33</B> ausgebildet sein und von dem Niet<B>35</B> gegen die ge nannte Oberfläche mit einer von der Form 'der Scheibe 34 abhängigen Vorspannung festgehalten werden.