CH668627A5

CH668627A5 - THERMOSTATICALLY CONTROLLED MIXER BATTERY.

Info

Publication number: CH668627A5
Application number: CH3712/85A
Authority: CH
Inventors: Heinz Schmidt
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1984-09-06
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1989-01-13
Also published as: IT1185685B; FR2569814A1; IT8522054A0; FR2569814B1; DE3432730A1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie mit einem Gehäuse, welches axial zueinander versetzt mindestens eine Warmwasser-Zulauföffnung, eine Kaltwasser-Zulauföffnung und eine Mischwasser-Auslauföffnung enthält; mit einem Dehnstoffelement, mit einer Sollwert-Einstellspindel, an welcher sich das Dehnstoffelement an einer Seite abstützt und mit einem axial verschiebbaren, hohlzylindrischen und abgedichtet im Gehäuse geführten Ventilverschlussteil, an welchem sich das Dehnstoffelement an der anderen Seite abstützt, welches eine radiale, als Anschlagfläche wirkende Ventilsitzfläche aufweist, die mit einer entsprechenden, radialen Ventilsitzfläche des Gehäuses im Bereich der Kaltwasser-Zulauföffnung zusammenwirkt, und welches ausserdem geeignet ist, den Warmwasser-Zustrom durch die Warmwasser-Zulauföffnungen zu steuern. The invention relates to a thermostatically controlled mixer tap with a housing which contains at least one hot water inlet opening, a cold water inlet opening and a mixed water outlet opening offset axially to one another; with an expansion element, with a setpoint adjustment spindle, on which the expansion element is supported on one side, and with an axially displaceable, hollow-cylindrical valve seal that is guided in the housing and on which the expansion element is supported on the other side, which has a radial, as a stop surface has acting valve seat surface, which cooperates with a corresponding radial valve seat surface of the housing in the region of the cold water inlet opening, and which is also suitable for controlling the hot water inflow through the hot water inlet openings.

Eine derartige thermostatisch gesteuerte Mischbatterie ist aus der DE-PS 2 703 950 bekannt. Hier sind die Ventilsitze an den Kaltwasser-Zulauföffnungen und an den Warmwasser-Zulauföffnungen in gleicher Weise gestaltet: es handelt sich jeweils um radial gerichtete, anschlagartig zusammenwirkende Ventilsitzflächen von Ventilverschlussteil und Gehäuse. Auf Grund des anschlagartigen Charakters des Ventilsitzes im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen kann sich das Ventilverschlussteil nicht weiter bewegen, wenn die Warmwasser-Zulauföffnung vollständig verschlossen ist. Um nun die Längenausdehnung des Dehnstoffelementes bei einer weiteren Volumenvergrösserung des Dehnstoffes auffangen zu können, ist bei der bekannten Mischbatterie im Kraftweg zwischen dem Dehnstoffelement und der Sollwert-Einstellspindel eine Sicherheitsfeder vorgesehen. Diese Sicherheitsfeder ist so stark, dass sie im Normalbetrieb praktisch als starrer Körper aufgefasst werden kann. Erst in dem geschilderten Falle, in dem bei vollständig geschlossener Warmwasser-Zulauföffnung eine weitere Ausdehnung des Dehnstoffelementes stattfindet, tritt sie in Funktion. In diesem Falle ergibt sich aber — gerade auf Grund der verhältnismässig grossen Stärke der Sicherheitsfe-der- ein plötzlicher, starker Druckanstieg innerhalb des Dehnstoffelementes, was zu Zerstörungen führen kann. Such a thermostatically controlled mixer tap is known from DE-PS 2 703 950. Here, the valve seats on the cold water inlet openings and on the hot water inlet openings are designed in the same way: they are each radially directed, stop-like interacting valve seat surfaces of the valve closure part and housing. Due to the stop-like character of the valve seat in the area of the hot water inlet openings, the valve closure part cannot move any further when the hot water inlet opening is completely closed. In order to be able to compensate for the length expansion of the expansion element in the case of a further increase in volume of the expansion material, a safety spring is provided in the known mixer tap in the force path between the expansion element and the setpoint adjustment spindle. This safety spring is so strong that it can practically be understood as a rigid body in normal operation. Only in the case described, in which there is a further expansion of the expansion element when the hot water inlet opening is completely closed, does it function. In this case, however - precisely because of the relatively large strength of the safety springs - there is a sudden, strong increase in pressure within the expansion element, which can lead to destruction.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass auf die Sicherheitsfeder verzichtet werden kann und in keinem Betriebszustand mit einem plötzlichen, starken Druckanstieg innerhalb des Dehnstoffelementes gerechnet werden muss. The object of the present invention is to design a thermostatically controlled mixer tap of the type mentioned at the outset in such a way that the safety spring can be dispensed with and a sudden, strong pressure rise within the expansion element must not be expected in any operating state.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Ventilverschlussteil im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnung schieberartig ausgebildet ist, so dass es sich über die vollständige Schliessstellung hinaus teleskopartig an der Warmwasser-Zulauföffnung vorbeischieben kann und zwischen dem Dehnstoffelement und der Sollwert-Einstell-spindel eine starre, nicht nachgiebige Verbindung vorgesehen ist. This object is achieved according to the invention in that the valve closure part in the area of the hot water inlet opening is designed in the manner of a slide, so that it can telescopically slide past the hot water inlet opening beyond the full closed position and a rigid between the expansion element and the setpoint adjustment spindle , non-compliant connection is provided.

Erfindungsgemäss werden also im Bereich der Warm-wasser-Zulauföffnung und der Kaltwasser-Zulauföffnung unterschiedliche Ventilsitzausgestaltungen verwendet. Während im Bereich der Kaltwasser-Zulauföffnung der sogenannte «Flachdichtsitz» mit radial gerichteten, anschlagartig wirkenden Ventilsitzflächen beibehalten wird, was hier zu den bekannten Vorteilen führt, wird das Ventilverschlussteil im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen schieberartig benutzt. Dadurch, dass im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen kein Anschlag für die Bewegung des Ventilverschlussteiles vorhanden ist, kann sich das Ventilverschlussteil über diejenige Stellung hinaus bewegen, in der die Warmwasser-Zulauföffnungen vollständig verschlossen sind. Aus diesem Grunde ist es nicht erforderlich, eine gesonderte Sicherheitsfeder vorzusehen. According to the invention, different valve seat configurations are therefore used in the area of the hot water inlet opening and the cold water inlet opening. While in the area of the cold water inlet opening the so-called “flat sealing seat” with radially directed, stop-like valve seat surfaces is retained, which leads to the known advantages here, the valve closure part in the area of the hot water inlet openings is used like a slide. Because there is no stop for the movement of the valve closure part in the area of the hot water inlet openings, the valve closure part can move beyond the position in which the hot water inlet openings are completely closed. For this reason, it is not necessary to provide a separate safety spring.

Wegfall der Sicherheitsfeder hat gleichzeitig zur Folge, dass der Druck innerhalb des Dehnstoffelementes im wesentlichen durch diejenige Druckfeder bestimmt ist, welche das Ventilverschlussteil in kraftschlüssiger Anlage am Dehnstoffelement hält. Plötzliche, starke Druckanstiege innerhalb des Dehnstoffelementes sind nun nicht mehr zu befürchten. Ausserdem ist es jetzt möglich, die Stärke der erwähnten, das Ventilverschlussteil an das Dehnstoffelement pressenden Druckfeder zu vergrössern, was das Regelverhalten insgesamt verbessert und insbesondere die Unempfindlichkeit gegen Verkalkungen erhöht. Eliminating the safety spring also has the consequence that the pressure within the expansion element is essentially determined by the pressure spring which holds the valve closure part in a frictional engagement with the expansion element. Sudden, strong pressure increases within the expansion element are no longer to be feared. In addition, it is now possible to increase the strength of the compression spring mentioned, which presses the valve closure part onto the expansion element, which improves the control behavior overall and in particular increases the insensitivity to calcifications.

Sofern die Dichtwirkung zwischen metallisch aneinander liegenden Flächen des Ventilverschlussteiles und des Gehäuses im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen im Einzelfalle nicht ausreicht, ist es möglich, dass in eine der Zylinderflächen von Gehäuse oder Ventilverschlussteil, die sich gegenüber liegen, wenn das Ventilverschlussteil über diejenige Stellung hinausgeschoben ist, in der die Warmwasser-Zulauföffnung vollständig verschlossen ist, eine Dichtimg eingelegt ist. If the sealing effect between metallically adjacent surfaces of the valve closure part and the housing in the area of the hot water inlet openings is not sufficient in individual cases, it is possible that in one of the cylinder surfaces of the housing or valve closure part, which lie opposite one another, when the valve closure part is pushed beyond that position in which the hot water inlet opening is completely closed, a seal is inserted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie. An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing; the only figure shows an axial section through a thermostatically controlled mixer tap.

Das mit 1 bezeichnete Batteriegehäuse hat eine Anschlussöffnung 2 für die Kaltwasser-Zuleitung, eine in Achsrichtung dazu versetzte Anschlussöffnung 3 für die Warmwasser-Zuleitung, sowie eine Auslauföffnung 4 für das Mischwasser. Die Gehäusebohrung, in welche die Öffnungen 2, 3 und 4 münden, enthält einen ein- und ausbaubaren hohlzylindrischen Einsatz 5, der aus drei miteinander verschraubten Buchsen 6,7 und 8 besteht. Die mittlere Buchse 6 begrenzt den Äuslaufraum für das Mischwasser nach innen und hat in ihrer Wand Auslauföffnungen 10. Die Buchse 7 The battery housing designated 1 has a connection opening 2 for the cold water supply line, a connection opening 3 offset in the axial direction for the hot water supply line, and an outlet opening 4 for the mixed water. The housing bore into which the openings 2, 3 and 4 open contains a hollow cylindrical insert 5 which can be installed and removed and which consists of three bushings 6, 7 and 8 screwed together. The middle socket 6 delimits the outflow space for the mixed water to the inside and has outlet openings 10 in its wall. The socket 7

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

668 627 668 627

ist in der Gehäusebohrung abgedichtet und hat einen Halsfortsatz 12, auf dem mit Steilgewinde ein hülsenförmiger Drehgriff 13 schraubbar ist, der mit der in den Halsfortsatz 12 hineinragenden Sollwert-Einstellspindel 14 nachstellbar und durch eine Stellschraube 15 sicherbar ist. Die Buchse 7 ist mittels Stellschrauben 17 gegenüber dem Batteriegehäuse 1 festgelegt. Hierdurch liegt der ganze Einsatz 5 im Gehäuse fest. Die Buchse 8 hat Kaltwasser-Zuflussöffnungen 19 und ist beiderseits derselben im Gehäuse abgedichtet. Im An-schluss daran hat die Buchse 8 Warmwasser-Zuflussöffnungen 20 und ist stirnseitig durch einen Boden 21 abgeschlossen. is sealed in the housing bore and has a neck extension 12 onto which a sleeve-shaped rotary handle 13 can be screwed with a steep thread, which can be adjusted with the setpoint adjustment spindle 14 protruding into the neck extension 12 and secured by an adjusting screw 15. The socket 7 is fixed by means of set screws 17 in relation to the battery housing 1. As a result, the entire insert 5 is fixed in the housing. The socket 8 has cold water inlet openings 19 and is sealed on both sides of the same in the housing. Following this, the socket 8 has hot water inlet openings 20 and is closed at the end by a base 21.

Ein im Ganzen mit 25 bezeichnetes Dehnstoffelement erstreckt sich in den Hohlräumen der Buchsen 6 und 7. Es besteht aus einem Gehäuse 26 und einer als Temperaturfühler dienenden hohlzylindrischen Dehnstoffkammer 27. Die letztere ist innerhalb des Gehäuses 26 durch einen Membran abgeschlossen, die auf einen aus dem Gehäuse 26 ausschiebba-ren Druckstift 28 wirkt. Mit dem Druckstift 28 stützt sich das Dehnstoffelement 25 an der Sollwert-Einstellspindel 14 ab. Der Druckstift 28 ist in dem Halsfortsatz 12 der Buchse 7 abgedichtet geführt. An expansion element designated as a whole with 25 extends in the cavities of the bushings 6 and 7. It consists of a housing 26 and a hollow cylindrical expansion chamber 27 serving as a temperature sensor. The latter is closed inside the housing 26 by a membrane which acts on one of the Housing 26 extendable push pin 28 acts. The expansion element 25 is supported on the setpoint adjustment spindle 14 by the pressure pin 28. The pressure pin 28 is guided in the neck extension 12 of the socket 7 in a sealed manner.

Innerhalb der Buchse 8 ist ein hohlzylindrisches Ventilverschlussteil 30 abgedichtet und verschiebbar geführt, das mit dem Gehäuse 26 des Dehnstoffelements 25 über ein Zwischenstück 31 Verbindung hat. Mit dem Zwischenstück 31 ist das Dehnstoffelement 25 auf einem in den Boden 21 der Buchse 8 fest eingesetzten zentralen Führungsstift 32 geführt, der das Ventilverschlussteil 30 mit einem kleinen radialen Spiel durchsetzt. Das Ventilverschlussteil 30 liegt mit einer kugeligen Stirnfläche an einer Kugelpfanne des Zwischenstücks 31 an und wird mit dieser durch eine sich an dem Boden 21 der Buchse 8 abstützenden Druckfeder 35 in Kraftschluss gehalten. Die Feder 35 hält gleichzeitig das Dehnstoffelement 25 über den Druckstift 28 mit der Sollwert-Einstellspindel 14 in Kraftschluss. A hollow cylindrical valve closure part 30 is sealed and displaceably guided within the bushing 8 and has a connection with the housing 26 of the expansion element 25 via an intermediate piece 31. With the intermediate piece 31, the expansion element 25 is guided on a central guide pin 32 which is firmly inserted into the base 21 of the bushing 8 and which penetrates the valve closure part 30 with a small radial play. The valve closure part 30 rests with a spherical end face on a ball socket of the intermediate piece 31 and is held in frictional engagement with the latter by a compression spring 35 supported on the bottom 21 of the bushing 8. The spring 35 simultaneously holds the expansion element 25 via the pressure pin 28 with the setpoint adjusting spindle 14 in frictional engagement.

Die Feder 35 ist innerhalb des hohlen Ventilverschlussteiles 30 von einer Glocke 42 umgeben, die von eintretendem Warmwasser seitlich angeströmt wird. The spring 35 is surrounded within the hollow valve closure part 30 by a bell 42, which is flown laterally by incoming hot water.

Innerhalb des Hohlraumes der Buchse 7 ist eine an dem Gehäuse 26 des Dehnstoffelementes 25 angreifende Druckfeder 43 vorgesehen, die der Feder 35 entgegenwirkt und das Dehnstoffelement mit dem Ventilverschlussteil 30 in Kraftschluss hält, wenn das Dehnstoffelement durch weites Zurückschrauben der Sollwert-Einstellspindel 14 von dieser freikommt. Provided within the cavity of the bushing 7 is a compression spring 43 which engages the housing 26 of the expansion element 25 and which counteracts the spring 35 and holds the expansion element in frictional engagement with the valve closure part 30 when the expansion element 14 is released therefrom by screwing back the setpoint adjustment spindle 14 .

Das Ventilverschlussteil 30 wirkt in bekannter Weise mit einer den Kaltwasser-Zuflussöffnungen 19 zugeordneten Sitzfläche 36 zusammen. Dabei handelt es sich um einen herkömmlichen, und in radialer Richtung sich erstreckenden Flachsitz, gegen den sich das Ventilverschlussteil 30 bei seiner Axialbewegung mit einer entsprechenden, sich radial erstreckenden Fläche anschlagartig anlegen kann. The valve closure part 30 cooperates in a known manner with a seat 36 assigned to the cold water inlet openings 19. This is a conventional flat seat which extends in the radial direction and against which the valve closure part 30 can abut in its axial movement with a corresponding, radially extending surface.

Im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen 20 der Buchse 8 jedoch ist kein entsprechender, anschlagartig wirkender Flachsitz vorgesehen. Vielmehr kann das Ende des Ventilverschlussteils 30 teleskopartig weiter an den Warmwasser-Zulauföffnungen 20 vorbei in die Buchse 8 mit guter Passung eintauchen. Die Abdichtung erfolgt an den einander gegenüberliegenden zylindrischen Mantelflächen von Ventilverschlussteil 30 und Buchse 8. Sollte die Dichtwirkung der metallisch aneinander anliegenden Zylinderflächen im Einzelfalle nicht ausreichen, kann in eine dieser Flächen eine geeignete Dichtung (Formdichtung, O-Ring, Quad-Ring) eingelegt werden. In the area of the hot water inlet openings 20 of the socket 8, however, there is no corresponding flat seat which acts as a stop. Rather, the end of the valve closure part 30 can be telescoped further past the hot water inlet openings 20 into the socket 8 with a good fit. Sealing is carried out on the opposing cylindrical outer surfaces of valve closure part 30 and bushing 8. If the sealing effect of the cylindrical surfaces lying against each other is not sufficient in individual cases, a suitable seal (molded seal, O-ring, quad-ring) can be inserted into one of these surfaces .

In der Zeichnung ist diejenige Stellung des Ventilverschlussteiles 30 gezeigt, in der die Warmwasser-Zulauföff-nungen 20 der Buchse 8 gerade vollständig verlegt sind. In the drawing, the position of the valve closure part 30 is shown in which the hot water inlet openings 20 of the socket 8 have just been completely laid.

Bei einer herkömmlichen, thermostatisch gesteuerten Mischbatterie liegt in dieser Stellung eine radial verlaufende Anschlagfläche an einer entsprechenden radial verlaufenden Anschlagfläche der Buchse 8 an (Flachsitz). Wenn sich nun der Dehnstoff im Dehnstoffelement 25 weiter auszudehnen sucht, wird die nunmehr stattfindende Längenveränderung des Dehnstoffelementes 25 von einer steifen Sicherheitsfeder aufgenommen, die im Kraftweg zwischen dem Druckstift 28 und der Sollwert-Einstellspindel 14 liegt. Auf Grund der Stärke der Sicherheitsfeder hat dies einen starken Druckanstieg im Dehnstoff-Aufnahmeraum des Dehnstoffelementes 25 zur Folge, in der Regel auf etwa den doppelten Wert. In the case of a conventional, thermostatically controlled mixer tap, in this position a radially extending stop surface bears against a corresponding radially extending stop surface of the socket 8 (flat seat). If the expansion material in the expansion element 25 now tries to expand further, the change in length of the expansion element 25 now taking place is taken up by a rigid safety spring which lies in the force path between the pressure pin 28 and the setpoint adjustment spindle 14. Because of the strength of the safety spring, this results in a sharp increase in pressure in the expansion space of the expansion element 25, usually to approximately twice the value.

Dies kann zu Beschädigungen des Dehnstoffelementes 25 führen. This can damage the expansion element 25.

Bei der dargestellten thermostatischen Mischbatterie dagegen ist der Weg des Ventilverschlussteiles 30 in der dargestellten Stellung noch nicht zu Ende: Wie erwähnt, kann sich dieses vielmehr weiter an den Warmwasser-Zulauföffnungen 20 vorbeischieben. Es entfällt somit die Notwendigkeit einer besonderen Sicherheitsfeder. Die Stärke der Druckfeder 35 kann nunmehr vergrössert werden, ohne dass Gefahr für das Dehnstoffelement 25 besteht. Hierdurch ergibt sich ein besseres Regelverhalten, insbesondere eine geringere Verkalkungsempfindlichkeit. In the case of the thermostatic mixer tap shown, on the other hand, the path of the valve closure part 30 in the position shown has not yet ended: as mentioned, it can rather slide past the hot water inlet openings 20. This eliminates the need for a special safety spring. The strength of the compression spring 35 can now be increased without there being any danger to the expansion element 25. This results in better control behavior, in particular a lower sensitivity to calcification.

Im übrigen stimmt die Funktionsweise der beschriebenen thermostatischen Mischbatterie mit derjenigen der bekannten Vorrichtung überein: Otherwise, the mode of operation of the thermostatic mixer tap described is the same as that of the known device:

Das kalte Wasser strömt aus der Gehäuseöffnung 2 über die Sitzfläche 36 unmittelbar in die Buchse 6 und das warme Wasser aus der Gehäuseöffnung 3 durch die Warmwasser-Zulauföffnungen 20 in den Hohlraum des Ventilverschlussteiles 30 und aus diesem ebenfalls in die Buchse 6 ein. Die beiden Wasserströme kommen innerhalb der Buchse 6 in einer der Dehnstoffkammer des Dehnstoffelementes 25 vorgelagerten Mischkammer zusammen, die sich ausserhalb und innerhalb der hohlzylindrischen Dehnstoffkammer erstreckt. Der in den Hohlraum der Dehnstoffkammer eingetretene Mischwasserstrom fliesst durch die Doppelwand der Dehnstoffkammer durchsetzende Hülsen und zusammen mit dem aussen an der Dehnstoffkammer fliessenden Mischwasserstrom durch die Auslassöffnungen 10 der Buchse 6 über die Auslauföffnung 4 des Batteriegehäuses 1 ab. The cold water flows from the housing opening 2 via the seat surface 36 directly into the socket 6 and the warm water from the housing opening 3 through the warm water inlet openings 20 into the cavity of the valve closure part 30 and from this also into the socket 6. The two water flows come together within the bushing 6 in a mixing chamber upstream of the expansion chamber of the expansion element 25, which extends outside and inside the hollow cylindrical expansion chamber. The mixed water flow that has entered the cavity of the expansion chamber flows through sleeves passing through the double wall of the expansion chamber and, together with the mixed water flow flowing outside on the expansion chamber, through outlet openings 10 of bushing 6 via outlet opening 4 of battery housing 1.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

668 627 2 PATENT CLAIMS

1. Thermostatically controlled mixer tap with a housing, which contains at least one hot water inlet opening, a cold water inlet opening and a mixed water outlet opening axially offset from one another, with an expansion element, • with a setpoint adjustment spindle, on which the expansion element is attached to a Supported side, and with an axially displaceable hollow cylindrical and sealed valve closure part, on which the expansion element is supported on the other side, which has a radial valve seat surface acting as a stop surface, which with a corresponding radial valve seat surface of the housing in the area of cold water -Inlet opening interacts, and which is also suitable for controlling the hot water inflow through the hot water inlet opening, characterized in that the valve closure part (30) is designed in the area of the hot water inlet opening (20) so that it extends over the complete Closing position can telescope past the hot water inlet opening (20) and a rigid, non-compliant connection is provided between the expansion element (25) and the setpoint adjustment spindle (14).

2. Mixer tap according to claim 1, characterized in that in one of the cylinder surfaces of the housing (8) or valve closure part (30), which face each other when the valve closure part (30) is pushed beyond the position in which the hot water inlet opening (20 ) is completely closed, a seal is inserted.