Mischventil für Warm- und Kaltwasseranlagen Die Erfindung betrifft ein Mischventil für Warm- und Kaltwasseranlagen von der Art, die im Haupt patent beschrieben ist, und das einen hohlen Zylinder aufweist, dessen innerer Raum in Verbindung mit der Mischkammer steht, und der in einem zweiteiligen Raum im Gehäuse des Mischventils axial verschieb bar angebracht ist und durch eine darin angebrachte Trennwand zwischen der kalten und der warmen Zu führung geführt ist, wobei die Stirnränder des Zylin ders dazu eingerichtet sind, mit in dem Gehäuse an gebrachten und<B>je</B> gegenüber den Zylinderstirnflächen liegenden Ventilsitzen zusammenzuwirken,
welche in Verbindung mit den Stirnrändern ringförmige Zu führungsöffnungen begrenzen, deren Grösse eine Funktion des Verhältnisses des Querschnittes des Eintrittskanals zum Querschnitt der durch die Lage des bimetallischen Organs festgelegten Ausströmöff- nung des Austrittskanals ist.
Mischventile der obenerwähnten Art haben den Nachteil, dass die Temperatur des Mischwassers sich bei Schwankungen der abgezapften Wassermenge än dert. Wird beispielsweise eine kleinere Mischwasser menge gewünscht, und wird z.
B. das Austrittsventil für die Brause gedrosselt, so erfolgt der Druckabfall, der normalerweise in den Zuführungsöffnungen zwi schen dem Ventilzylinder und dessen Venilsitzen vor handen ist, im erwähnten Austrittsventil, wodurch der Druck in der Mischkammer des Mischventils zu nimmt, was eine Verschiebung des Ventilzylinders bewirkt, so dass der Durchlass für kaltes Wasser mehr geöffnet wird, wodurch sich das Mischverhältnis än dert und die Temperatur des Mischwassers abnimmt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Misch ventil der obenerwähnten Art zu schaffen, bei dem der genannte Nachteil vermieden wird. Das Misch ventil gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass der eine der Ventilsitze aus einer federbela- steten Membran besteht, die eine mittlere Öffnung hat, die zu einem sonst geschlossenen Raum führt, wobei die Membran in der Richtung gegen den Ven tilzylinder zu federbelastet ist.
Dadurch wird erzielt, dass die Membran sich auf den Ventilzylinder zu bewegt und so das kalte Was ser mehr absperrt, wenn der Druck des temperierten Wassers steigt, während der Druck des kalten Was sers konstant gehalten wird, und umgekehrt wird die Membran sich von dem Ventilzylinder wegbewegen und so den Durchlass für kaltes Wasser mehr öffnen, wenn dieser Druck steigt, während der Druck des temperierten Wassers konstant gehalten wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Misch ventils gemäss der Erfindung ist die Mittelöffnung der Membran längs dem Rande durch eine starre Buchse verstärkt, welche mit einer Anlagefläche für eine Feder ausgebildet ist, die die Membran in der ge nannten Richtung belastet, wodurch eine sichere Füh rung der Feder erreicht wird.
In einer anderen Ausführungsform des Misch ventils gemäss der Erfindung wird die Membran längs ihrem umgebogenen Umfang in dem zweiteiligen Raum mit Hilfe einer elastischen Schale festgehalten, welche Schale derart ausgebildet ist, dass sie zugleich die Lage des Mernbranumfanges im Verhältnis zum Ventilzylinder sichert, wodurch auf einfache Weise eine Dichtung längs dem Umfang der Membran er reicht wird, indem gleichzeitig die Lage des Mein- branumfanges gegen eine Verschiebung in axialer Richtung, insbesondere von dem Ventilzylinder weg, gesichert ist.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. <B>1</B> eine Ausführungsform eines Mischventils gemäss der Erfindung, in Ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 2 dieselbe im Schnitt nach der Linie 11-II in Fig. <B>1,</B> Fig. <B>3</B> dieselbe im Schnitt nach der Linie 111-III in Fig. <B>1</B> und Fig. 4 einen Teil von Fig. 2 in grösserem Mass stab.
In der Zeichnung ist ein Mischventil dargestellt, das aus einem Gehäuse<B>1</B> besteht, welches eine Mischkammer 2 und eine Eintrittsöffnung<B>3</B> für den Anschluss des Ventils an eine Kaltwasserleitung, eine zweite Eintrittsöffnung 4 für den Anschluss einer Warmwasserleitung sowie eine Austrittsöffnung<B>5</B> für den Anschluss an eine Rohrleitung, die zur Ver brauchsstelle für das temperierte Mischwasser führt, umfasst. Zwischen die Eintrittsöffnung<B>3</B> und die Mischkammer 2 ist eine Druckkammer<B>6</B> eingeschal tet, die durch einen Eintrittskanal<B>7</B> mit einer aus wechselbaren Drosseldüse<B>8</B> mit der Eintrittsöffnung <B>3</B> und durch einen Austrittskanal<B>9,
</B> in dessen Aus- strömöffnung ein therinostatgesteuertes Steuerventil <B>10</B> eingeschaltet ist, mit der Mischkammer 2 verbun den ist. Das Steuerventil<B>10</B> wird von einem in der Mischkammer 2 untergebrachten, bimetallischen Steuerorgan<B>11</B> gesteuert, welches aus einer Blatt feder 12 besteht, deren eines Ende im Gehäuse<B>1</B> festgemacht ist, und deren anderes Ende mit einer Verschlussplatte <B>13</B> versehen ist,
die mit der Aus- strömöffnung des Austrittskanals<B>9</B> zur Regelung des Abflusses aus der Druckkammer<B>6</B> in übereinstim- mung mit der Temperatur des Mischwassers zusam menwirkt.
Das bimetallische Steuerorgan<B>11</B> ist der art aufgebaut, dass eine Erhöhung 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 Verschlussplatte <B>11</B> die Ausströraöffnung mehr ab sperrt.
Die Druckkammer<B>6</B> ist nach der Mischkam mer zu mit einer nachgiebigen Membran 14 ver schlossen, 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 Dich tungsring<B>16</B> geführt ist, und dessen Innenraum in direkter Verbindung mit der Mischkammer 2 steht, und der in seiner Achsenrichtung verschiebbar in einem im Gehäuse<B>1</B> ausgebildeten, zweiteiligen Raum<B>17, 18</B> angebracht ist, dessen Trennwand der Dichtungsring <B>16</B> bildet, der an der äusseren Oberfläche des Ventil zylinders<B>15</B> flüssigkeitsdicht anliegt.
Die Stirnränder des Zylinders<B>15</B> sind dazu eingerichtet, mit im Ge häuse<B>1</B> untergebrachten Ventilsitzen<B>19,</B> 20 zusam- menzawirken, welche in Verbindung mit den Stirn- rändem des Zylinders ringförmige Zufuhröffnungen begrenzen, deren Grösse sich ändert, wenn der Ventil zylinder<B>15</B> verschoben wird.
Den einen Ventilsitz<B>19</B> bildet eine federbelastete Membran 21 (Fig. 4), die von einer Metallschale 22 im kaum<B>17</B> festgehalten wird, und die eine Mittelöffnung<B>23</B> hat, die mit einer Buchse 24 ausgefuttert sein kann, welche eine Feder <B>25</B> führt, die zwischen der Buchse 24 und der Schale 22 eingesetzt ist. Die Mittelöffnung<B>23</B> fÜhrt zu einem sonst geschlossenen Raum<B>26,</B> der von der Schale 22 begrenzt wird, und die Membran 21 wird in der Rich tung gegen den Ventilzylinder<B>15</B> von der Feder<B>25</B> gespannt gehalten.
Die Lage der Membran 21 im Verhältnis zum festen Endboden der Schale ist nicht nur von dem Druck der Feder<B>25</B> gegen die dem Raum<B>26</B> zugekehrte Innenseite der Membran, son dern auch von dem Druckunterschied zwischen dem kalten und dem temperierten Wasser abhängig, so dass die Membran sich auf den Ventil zylinder<B>15</B> zu bewegt und so das kalte Wasser mehr absperrt, wenn der Druck des temperierten Wassers zunimmt, während der Druck des kalten Wassers konstant gehalten wird, und um gekehrt wird die Membran sich von dem Ventilkör per<B>15</B> wegbewegen und so den Durchlass des kalten Wassers mehr öffnen, wenn der Druck desselben zu nimmt, während der Druck des temperierten Wassers konstant gehalten wird.
Die Membran 14 ist mit Hilfe eines Stössels<B>27</B> mit dem Ventilzylinder<B>15</B> verbun den, der mit einer im Innern des Zylinders angebrach ten Druckfeder<B>28</B> versehen ist, welche dem Druck der Membran 14 entgegenwirkt, und welche am einen Ende im Innern des Zylinders befestigt ist und am anderen Ende am Ventilgehäuse anliegt, nahe der Zufuhröffnung, die zu der kalten Zuführung führt. Wenn der Wasserdruck in der Druckkammer<B>6</B> steigt, z.
B. weil das Steuerorgan<B>11</B> bei abnehmender Tem peratur des Mischwassers mit Hilfe der Verschluss- platte <B>13</B> das Steuerventil<B>10</B> mehr schliesst, oder, wenn der Wasserdruck in der kalten Zuführung aus irgendeinem Grund steigt, so wird die Membran 14 den Ventilzylinder<B>15</B> entgegen der Wirkung der Fe der<B>28</B> verschieben, das heisst nach rechts in der Zeichnung in Fig. 2 und<B>3,</B> so dass der Querschnitt der Zufuhröffnung für das kalte Wasser vermindert und der Querschnitt der Zufuhröffnung für das warme Wasser vergrössert wird,
wodurch der fallenden Tem peratur des Mischwassers oder dem erhöhten Wasser druck des kalten Wassers durch Zuführung einer klei neren Menge kalten und einer grösseren Menge war men Wassers entgegengewirkt wird. Die Blattfeder 12 des bimetallischen Steuerorgans<B>11</B> hat in der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform des Misch ventils eine Stelle<B>29,</B> die an einer drehbaren exzen trischen Scheibe<B>30</B> anliegt, die von Hand mittels eines Griffes<B>31</B> zur Verschiebung der Stelle<B>29</B> und damit der Verschlussplatte <B>13</B> in Richtung gegen die Ausströmöffnung des Austrittskanals<B>9</B> oder von der selben weggeschwenkt werden kann, wodurch das Steuerventil<B>10</B> eingestellt werden kann.
Der in der ringfönnigen Nut<B>32</B> im Gehäuse<B>1</B> eingesetzte Dich tungsring<B>16</B> ist elastisch, z. B. aus Kautschuk, her gestellt, und zwar so, dass sein Querschnitt die Form eines abgestumpften Kegels hat, wie in Fig. 2 und<B>3</B> gezeigt, wobei die Grundfläche des Kegels in der Nut <B>32</B> sitzt, während seine abgestumpfte Spitze an der äusseren Oberfläche des Ventilzylinders<B>15</B> anliegt.
Die abgestumpfte Spitze des Kegels kann mit einer nach innen vorstehenden ringförmigen Lippe ver sehen sein, welche eine kleinere Abmessung in axialer Richtung hat als der übrige Teil des Dich tungsringes<B>16.</B> Der endgestellte Ventilsitz 20 besteht vorzugsweise aus einer Metallplatte, deren dem Ven tilzylinder<B>15</B> zugekehrte Oberfläche mit einer auf- vulkanisierten Kautschukschicht versehen ist.
Der Querschnitt der Drosseldüse<B>8</B> ist vorzugsweise klei ner als der Querschnitt der Ausströmöffnung des Austrittskanals<B>9,</B> um zu verhindern, dass ein Wasser druck in der Druckkammer entstehen kann, selbst wenn die Ausströraöffnung des Austrittskanals<B>9</B> ganz von der Verschlussplatte <B>13</B> freigegeben ist.
In den Eintrittsöffnungen<B>3</B> und 4 für das kalte bzw. das warme Wasser können am Eintritt zum zweiteiligen Raum<B>17</B> und<B>18</B> Rückschlagventile angebracht sein, die verhindern, dass durch entstandene Unterschiede in den Wasserdrücken Wasser aus der einen Zufüh rung in die andere Zuführung gedrückt wird, und die <B>je</B> einen Eintritt zum zweiteiligen Raum<B>17, 18</B> dek- ken.
Die Wirkungsweise des Mischventils ist wie folgt: Beim Abzapfen von Mischwasser wird das bi- metallische Steuerorgan<B>11</B> die Verschlussplatte <B>13</B> in dem der Stellung des Griffes<B>31</B> und der exzentrischen Scheibe<B>30</B> entsprechenden Abstand von der Aus- strömöffnung der Druckkammer<B>6</B> halten, und der da durch entstandene Druck in der Druckkammer wird bewirken, dass die Membran 14 den Ventilzylinder <B>15</B> in eine solche Lage im Verhältnis zu dessen end- gestellten Ventilsitzen<B>17</B> und<B>18</B> verschiebt,
dass eine passende Menge kalten und warmen Wassers ge mischt wird, zur Erlangung der durch die Stellung des Griffes festgelegten Temperatur des Mischwassers. Wenn der Benützer eine kleinere Menge Mischwasser wünscht und beispielsweise ein in Serienschaltung mit einer Brause angebrachtes, nicht gezeigtes Regelven til drosselt, wird der Druck in der Mischkammer 2 ansteigen, wodurch die Membran 14 und damit der Ventilzylinder<B>15</B> sich nach links in Fig. 2 und<B>3</B> be wegen werden, so dass die Eintrittsöffnung rechts in den genannten Figuren für das kalte Wasser grösser wird, was bewirken würde, dass das Mischwasser eine niedrigere Temperatur bekäme,
Diesem wird jedoch die oben erwähnte Bewegung der Membran 21 auf den Ventflzylinder <B>15</B> zu entgegenwirken, so dass die Eintrittsöffnung für das kalte Wasser, trotz dem ge änderten Druck in der Mischkammer, konstant gehal ten oder sogar vermindert wird, als Ausgleich dafür, dass die Eintrittsöffnung für das warme Wasser durch die Bewegung des Ventilzylinders<B>15</B> nach der linken Seite der Zeichnung vermindert worden ist.
Es wird einem Fachmann einleuchten, dass ein vollständiger Ausgleich der Temperaturänderungen des Mischwas sers bei weit unterschiedlichen Mengen desselben durch eine passende Wahl der Querschnitte der Mein- bran, die dem Druck des kalten bzw. des temperier ten Wassers ausgesetzt sind, erzielt werden kann. Wird ein besonders grosser Ausgleichbereich ge wünscht, so kann der Druck der Feder<B>25</B> gegen die Membran einstellbar gemacht werden.