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PATENTANSPRÜCHE
1. Thermostatisch geregeltes Mischventil für Kalt- und Warmwasser, dadurch gekennzeichnet, dass zur von der thermostatischen Temperaturregelung getrennt bedienbaren Mengensteuerung ein Paket von drei, mit getrennten Durchlässen für Kalt- und Warmwasserzufuhr versehenen Keramikscheiben (12, 13 bzw. 32, 33) vorgesehen ist, wovon die beiden äusseren (13; 33) stationär und die mittlere (12; 32) zwecks Mengensteuerung drehbar ist.
2. Thermostatisch geregeltes Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Keramikscheibe als Mengensteuerscheibe (12) dient und am einen-Ende einer Hohlspindel (11) sitzt, deren anderes Ende mit Handbetätigungsmitteln (10) verbunden ist, wobeiderHohlraum derhinterdem Scheibenpaket eine Mischkammer (9) durchsetzenden Hohlspindel (11) hinter dem in der Mischkammer angeordneten Thermostaten (17) mit dieser Mischkammer verbunden ist und als axialer Mischwasserauslass durch das Scheibenpakethindurch dient (Fig. 1).
3. Thermostatisch geregeltes Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Keramikscheibe als Mengensteuerscheibe (32) dient und über eine an ihrem Umfang angreifende Hülse (35) mit einem Handbetätigungsmittel (14) verbunden ist (Fig. 2).
4. Thermostatisch geregeltes Mischventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Thermostat (17; 37) zur Temperaturregelung auf einen Drehkolbenschieber (8) bzw.
einen Hubkolbenschieber (28) wirkt.
Gegenstand der Erfindung ist ein thermostatisch geregeltes Mischventil für Kalt- und Warmwasser. Bei bekannten Mischventilen dieser Art erfolgt die Mengensteuerung meist über bezüglich eines Sitzes axial bewegliche Ventile.
Ungenauigkeit, Abnützungserscheinungen und relativ komplizierter Aufbau sind Nachteile solcher Mischventile. Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung eines thermostatisch geregelten Mischventils, bei welchem eine Mengensteuerung besonders vorteilhafter Art vorgesehen ist, d. h., das erfindungsgemässe Mischventil ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Mengensteuerung ein mit Durchlässen für Kalt- und Warmwasser versehenes Paket aus drei Keramikscheiben vorgesehen ist, wovon die beiden äusseren stationär, die mittlere dagegen zwecks Mengensteuerung, z. B. über einen Drehgriff, drehbar ist. Die Temperaturregelung kann über einen Thermostaten mit gasförmigem, flüssigem, wachsartigem oder festem dehnbarem Füllstoff oder über eine Bimetallspirale erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt; darin zeigt:
Fig. 1 im Axialschnitt ein Mischventil mit Bimetallspirale, und
Fig. 2 im Axialschnitt ein Mischventil mit einem einen Füllstoff enthaltendem Thermostaten.
In beiden Beispielen sind Mengensteuerungund Temperaturregelung mechanisch voneinander getrennt.
Beim Beispiel nach Fig. 1 fliessen Kalt- und Warmwasser getrennt im Kanal 1 für Warmwasser und im Kanal 2 für Kaltwasser durch die beiden Gehäuseöffnungen 3 und anschliessend durch die beiden Mengen-Steueröffnungen 4 eines dreiteiligen Keramikscheibenpaketes 12, 13. Sodann wird das Wasser in der Umlenkscheibe 5 von axialer Richtung in radiale Richtung gegen die Achsmitte umgelenkt und tritt durch die Regulieröffnungen 6 für Warmwasser und 7 für Kaltwasser eines Drehkolbenschiebers 8 in den Mischraum 9.
Durch Drehen des Mengengriffes 10, welcher mit der Hohlspindel 11 fest verbunden ist, dreht sich die damit verbundene mittlere Scheibe 12 des dreiteiligen Scheibenpaketes. Dadurch werden die Öffnungen der Scheibe 12 gegenüber den Öffnungen der beiden stationären Scheiben 13 verschoben und die Querschnitte für Kalt- und Warmwasser gleichermassen verändert.
Die Temperatureinstellung erfolgt durch Drehen des Griffes 14, wodurch das mit dem Griff 14 verbundene Planetengetriebe 15 die Drehbewegung untersetzt auf den Gabelhebel 16 überträgt. Die Enden der als Thermostat wirkendenDoppel-Bimetallspirale 17 sind aussen im Gabelhebel 16 gefasst und innen in einer nutenförmigen Vertiefung 18 des Drehkolbenschiebers 8 abgestützt. Das durch dieBimetallspirale 17 strömende Mischwasser bewirkt infolge derErwärmung eine Dehnung der aussen aktiven Bimetallspirale, so dass dieselbe eine Drehbewegung auf den Drehkolbenschieber 8 ausübt und das gewünschte Mischverhältnis bzw. die gewählte Mischtemperatur konstant hält.
Beim Beispiel nach Fig. 2 erfolgt die Mengensteuerung ebenfalls nach dem Drehscheibenprinzip, während die Temperaturregelung thermostatisch mit Hubkolbenschieber nach Ventilprinzip arbeitet.
Kalt- und Warmwasser fliessen getrennt in den beiden Kanälen 1 für Warmwasser und Kanal 2 für Kaltwasser durch die beiden Gehäuseöffnungen 3 und anschliessend durch die beiden Mengen-Regulieröffnungen 4 des dreiteiligen Keramikscheibenpaketes 32,33 zu den nngförmig angeordneten Eintrittskanälen 6a für Warmwasser und 7a für Kaltwasser in den Mischraum 9.
Der als auf beiden Stirnseiten offene Hülse ausgebildete Hubkolbenschieber 28 regelt mit den beiden Stirnkanten das einströmende Kalt- und Warmwasser, welches in den Mischraum 9 fliesst. Der Hubkolbenschieber 28 wird durch die Feder 30 auf den Thermostaten 37 gepresst. Das Mischwasser umströmt den Thermostaten 37 und fliesst sodann in entgegengesetzter Richtung in axial verlaufenden Kanälen 42 zum Auslauf 43.
Durch Drehen des Mengengnffes 14, welcher mittels Stiftschraube und Hülse 35 mit der mittleren Keramikscheibe 32 des Scheibenpaketes verbunden ist, werden jeweils die beiden Öffnungen der Scheibe 32 gegenüber den beiden statischen Scheiben 33 in Umfangsrichtung verschoben. Dadurch werden die Durchlassquerschnitte für Kalt- und Warmwasser gleichermassen ver ändert.
Die Temperatureinstellung erfolgt durch Drehen des Griffes 10 in Umfangsrichtung, welcher über die Spindel 19 den schraubenförmigen Federteller 20 dreht und somit in axialer Richtung verschiebt. Dadurch wird die Federkraft der Feder 21 verändert, welche auf den Thermostaten 37 wirkt.
Das über den Thermostaten 37 strömende Mischwasser erwärmt dessen dehnbaren Füllstoff, wodurch sich der Thermostat entsprechend in axialer Richtung dehnt und einen äquivalenten Gegendruck zur eingestellten Federkraft ausübt.
Eine Steigerung der Federkraft bewirkt über den Hubkolbenschieber 28 das Offnen des Warmwassers und gleichzeitig Schliessen des Kaltwassers.
Nachdem beim Beispiel nach Fig. 2 der Hubkolbenschieber 28 nur eine Regulierfunktion ausübt, ist der Einbau von Dichtungen auf den Stirnseiten dieses Schiebers nicht unbedingt erforderlich.
Nötigenfalls können die beiden Stirnseiten auch mit Gummi beschichtet werden.
ZurVerbesserung der Gleiteigenschaften und zum Schutze gegen Verkalkung ist der Hubkolbenschieber 28 am Umfang und auf beiden Stirnseitenzweckmässigmit einem Teflonbelagbe- schichtet.
Für Servicearbeiten des Mischventils sind keine Spezialwerkzeuge erforderlich. Nach Demontage des Oberteils kann dasselbe um 180O gedreht, auf den Thermostaten geschraubt werden, worauf der letztere bequem aus dem Gehäuse gezogen werden kann.
Die den Hubkolbenschieber 28 aufnehmende Zylinderbüchse bildet mit diesem Schieber einen kompakten Austauschteil,
wobei die Feder 30 die Rückstellfunktion des Hubkolbenschiebers 28 übernimmt.
Die Verbindungsspindel 11ast gegen Verschmutzung durch einen Gummischlauch 11b geschützt, auf der einen Stirnseite im Hubkolbenschieber 28 gefasst, auf der andern Stirnseite in einer Schraube 1 1c, die zur Spannung bzw. Justierung der Feder 30 dient. Die Führungshülse 22 besitzt zwei gegenüberliegende Bohrungen 22a in axialer Richtung für getrennten Durchfluss von Kalt- und Warmwasser sowie axiale Aussparungen 22b am Umfang für den Durchfluss des Mischwassers.
In beiden beschriebenen Fällen bildet das Temperatur-Regelorgan eine kompakte, zweiteilige Einheit, bestehend aus Thermostat und Regulierschieber. Dank mechanischer Trennung von Mengensteuerung und Temperaturregelung kann auf den bisher notwendigen Einbau von Filtern in den Zuleitungen für Kalt- und Warmwasser verzichtet werden. Dieses Konzept ermöglicht den Wegfall des bisher üblichen Austauschteils in aufwendiger Patronenform mit zusätzlichem Zwischengehäuse. Die sinnreiche Anwendung von Keramikscheiben für die Mengensteuerung und von Hub- bzw. Drehkolbenschiebern für die thermostatische Temperaturregelung ergibt eine optimale Einsatzmöglichkeit dieser Elemente. Die beschriebenen Mischventile eignen sich besonders zur Verwendung in Unterputz-Badebatterien.
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PATENT CLAIMS
1. Thermostatically controlled mixing valve for cold and hot water, characterized in that a package of three ceramic disks (12, 13 or 32, 33) provided with separate passages for cold and hot water supply is provided for quantity control that can be operated separately from the thermostatic temperature control , of which the two outer (13; 33) are stationary and the middle (12; 32) can be rotated for quantity control.
2. Thermostatically controlled mixing valve according to claim 1, characterized in that the central ceramic disc serves as a quantity control disc (12) and sits at one end of a hollow spindle (11), the other end of which is connected to manual actuation means (10), the cavity of the disc package behind being a mixing chamber (9) penetrating hollow spindle (11) behind the thermostat (17) arranged in the mixing chamber is connected to this mixing chamber and serves as an axial mixed water outlet through the disk pack through (Fig. 1).
3. Thermostatically controlled mixing valve according to claim 1, characterized in that the central ceramic disc serves as a quantity control disc (32) and is connected to a manual actuating means (14) via a sleeve (35) engaging on its periphery (Fig. 2).
4. Thermostatically controlled mixing valve according to claim 2 or 3, characterized in that a thermostat (17; 37) for temperature control on a rotary slide valve (8) or
a reciprocating slide valve (28) acts.
The invention relates to a thermostatically controlled mixing valve for cold and hot water. In known mixing valves of this type, the quantity control is usually carried out via valves which are axially movable with respect to a seat.
Inaccuracy, signs of wear and a relatively complicated structure are disadvantages of such mixing valves. The present invention therefore aims to provide a thermostatically controlled mixing valve, in which a quantity control is provided in a particularly advantageous manner, i. That is, the mixing valve according to the invention is characterized in that a package comprising three ceramic disks with passages for cold and hot water is provided for quantity control, of which the two outer ones are stationary, while the middle one is used for quantity control, e.g. B. is rotatable via a rotary handle. The temperature can be controlled using a thermostat with gaseous, liquid, wax-like or solid expandable filler or using a bimetal spiral.
Embodiments of the invention are shown in the drawing; therein shows:
Fig. 1 in axial section, a mixing valve with a bimetal, and
Fig. 2 in axial section a mixing valve with a filler-containing thermostat.
In both examples, volume control and temperature control are mechanically separated.
In the example according to FIG. 1, cold and hot water flow separately in channel 1 for hot water and in channel 2 for cold water through the two housing openings 3 and then through the two quantity control openings 4 of a three-part ceramic disk package 12, 13. Then the water in the Deflection plate 5 deflected from the axial direction in the radial direction against the center of the axis and passes through the regulating openings 6 for hot water and 7 for cold water of a rotary piston valve 8 into the mixing chamber 9.
By turning the quantity handle 10, which is firmly connected to the hollow spindle 11, the middle disk 12 of the three-piece disk package connected therewith rotates. As a result, the openings of the disc 12 are displaced relative to the openings of the two stationary discs 13 and the cross sections for cold and hot water are changed equally.
The temperature is adjusted by turning the handle 14, whereby the planetary gear 15 connected to the handle 14 transmits the rotary movement, stepped down, to the fork lever 16. The ends of the double bimetal spiral 17 acting as a thermostat are held on the outside in the fork lever 16 and supported on the inside in a groove-shaped recess 18 of the rotary piston slide 8. The mixed water flowing through the bimetallic coil 17 causes the externally active bimetallic coil to expand as a result of the heating, so that it exerts a rotational movement on the rotary slide valve 8 and keeps the desired mixing ratio or the selected mixing temperature constant.
In the example according to FIG. 2, the quantity is also controlled according to the turntable principle, while the temperature control works thermostatically with a piston valve according to the valve principle.
Cold and hot water flow separately in the two channels 1 for hot water and channel 2 for cold water through the two housing openings 3 and then through the two volume regulating openings 4 of the three-part ceramic disk package 32, 33 to the inlet channels 6a arranged for warm water and 7a for cold water in the mixing room 9.
The piston slide valve 28, which is designed as an open sleeve on both end faces, regulates the inflowing cold and warm water with the two end edges, which flows into the mixing chamber 9. The piston slide 28 is pressed by the spring 30 on the thermostat 37. The mixed water flows around the thermostat 37 and then flows in the opposite direction in axially extending channels 42 to the outlet 43.
By turning the quantity 14, which is connected to the central ceramic disk 32 of the disk package by means of the stud screw and sleeve 35, the two openings of the disk 32 are shifted in the circumferential direction relative to the two static disks 33. This alters the passage cross sections for cold and hot water alike.
The temperature is set by rotating the handle 10 in the circumferential direction, which rotates the helical spring plate 20 via the spindle 19 and thus shifts in the axial direction. This changes the spring force of the spring 21, which acts on the thermostat 37.
The mixed water flowing over the thermostat 37 heats its expandable filler, whereby the thermostat expands accordingly in the axial direction and exerts an equivalent counter pressure to the set spring force.
An increase in the spring force causes the hot water to open and at the same time to close the cold water via the piston valve 28.
Since in the example according to FIG. 2 the piston valve 28 only has a regulating function, the installation of seals on the end faces of this valve is not absolutely necessary.
If necessary, the two end faces can also be coated with rubber.
In order to improve the sliding properties and to protect against calcification, the piston valve 28 is purpose-coated on the circumference and on both ends with a Teflon coating.
No special tools are required for service work on the mixing valve. After dismantling the upper part, the same can be turned 180 °, screwed onto the thermostat, after which the latter can be pulled out of the housing.
The cylinder liner receiving the piston valve 28 forms a compact replacement part with this valve,
the spring 30 takes over the resetting function of the piston valve 28.
The connecting spindle 11ast is protected against soiling by a rubber hose 11b, held on one end side in the piston slide 28, on the other end side in a screw 11c, which is used for tensioning or adjusting the spring 30. The guide sleeve 22 has two opposite bores 22a in the axial direction for separate flow of cold and hot water and axial recesses 22b on the circumference for the flow of the mixed water.
In both cases described, the temperature control element forms a compact, two-part unit, consisting of a thermostat and a regulating slide. Thanks to the mechanical separation of volume control and temperature control, the previously necessary installation of filters in the supply lines for cold and hot water can be dispensed with. This concept makes it possible to dispense with the usual replacement part in a complex cartridge form with an additional intermediate housing. The sensible use of ceramic discs for volume control and of lifting and rotary slide valves for thermostatic temperature control results in an optimal application of these elements. The mixing valves described are particularly suitable for use in concealed bath mixers.