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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Mischbatterie zum Bereitstellen eines fluiden
Mediums. Derartige Mischbatterien können beispielsweise
in privaten Haushalten, öffentlichen Einrichtungen und
Industriebetrieben eingesetzt werden, um flüssige oder
gasförmige Medien, insbesondere Wasser, an einen Benutzer
und/oder eine weitere Vorrichtung bereitzustellen. Insbesondere
kann die Mischbatterie als Mischarmatur und/oder in einer Mischarmatur
oder in einer Kühlvorrichtung eingesetzt werden.
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Stand der Technik
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Aus
dem Stand der Technik sind zahlreiche Anwendungen bekannt, bei welchen
fluide Medien, insbesondere flüssige Medien, beispielsweise
Wasser, in variablen Mengen und/oder Temperaturen und/oder Zusammensetzungen
bereitgestellt werden sollen. Diese Bereitstellung kann beispielsweise
mittels so genannter Mischbatterien erfolgen. Unter einer Mischbatterie
wird dabei im Folgenden allgemein eine Vorrichtung verstanden, welche
es einem Benutzer erlaubt, mittels mindestens eines Stellgliedes einen
Fluss des bereitgestellten fluiden Mediums einzustellen. Unter einem
Fluss wird dabei im Folgenden die pro Zeiteinheit bereitgestellte
Menge, d. h. das Volumen pro Zeiteinheit und/oder die Masse pro Zeiteinheit,
verstanden. Optional können mittels der Mischbatterie,
wie unten näher ausgeführt wird, weiterhin auch
Mischungsverhältnisse eingestellt werden, beispielsweise
Mischungsverhältnisse zwischen Warmwasser und Kaltwasser.
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Das
Stellglied kann beispielsweise in Form eines Stellhebels ausgestaltet
sein. Mischbatterien mit lediglich einem Stellglied werden dabei
in der Regel auch als Einhandarmaturen, Einhandmischer, Einhebelmischer
oder Einhandhebelmischer bezeichnet.
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Sollen
fluide Medien, wie beispielsweise Wasser, in variablen Strömen
und optional mit variabler Temperatur und/oder variabler Zusammensetzung
aus einem Hahn entnommen werden, so werden heute in privaten Haushalten, öffentlichen
Einrichtungen und Industriebetrieben fast ausschließlich Mischbatterien
eingesetzt. Armaturen mit zwei getrennten Hähnen sind zwar
grundsätzlich noch erhältlich, stellen jedoch
in den meisten Bereichen lediglich einen kleinen Teil der Produktnachfrage
dar. Übliche Einhebel-Mischbatterien für die Bereitstellung
von Wasser besitzen in der Regel zwei Zuflüsse, einen für
kaltes Wasser und einen für warmes Wasser, sowie einen
Auslass (auch als Ausfluss bezeichnet), welcher das Wasser in variablem
Strom und gegebenenfalls mit variabler Temperatur liefert.
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Soll
mittels der Mischbatterie die Temperatur eingestellt werden, so
wird in der Regel diese Temperatur durch ein Mischverhältnis
von warmem und kaltem Wasser gesteuert. Dies erfolgt bei Einhandarmaturen
in der Regel durch ein Kugelgelenk oder eine andere Ventilvorrichtung.
Beispielsweise kann bei einem Kugelgelenk ein Azimuthwinkel ein
Mischverhältnis und damit eine Temperatur bestimmen, wohingegen
ein zweiter Winkel, in der Regel ein Polarwinkel, den Volumenfluss
bestimmt. Die Mischbatterie kann dabei beispielsweise direkt über
dem Auslass gelegen sein oder auch getrennt von diesem angeordnet
sein, was für die folgende beschriebene Erfindung jedoch
unerheblich ist. Auch die absolute Lage eines gegebenenfalls vorhandenen
Kugelgelenks, welches mit dem Stellglied verbunden ist oder Teil
des Stellgliedes sein kann, ist für die Erfindung ohne
Belang.
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Der
allgemeinen Erfahrung nach wird der Fluss des Mediums aus einer
Mischbatterie in der Regel aus Bequemlichkeit oder Gewohnheit auf
sein Maximum eingestellt. So wird bei fast allen Anwendungen, beispielsweise
bei der Bereitstellung von Wasser, ein überhöhter
Fluss bereitgestellt, beispielsweise ein Fluss bis zu 20 Litern
pro Minute. Handelt es sich um erwärmtes Medium, beispielsweise
Wasser, so wird zusätzlich Energie verbraucht, in einer
Menge, welche den eigentlichen Bedarf stark überschreitet.
Typischerweise liegt der eigentliche Bedarf bei ca. 5 Litern pro
Minute, beispielsweise beim Händewaschen.
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Aus
dem Stand der Technik sind zahlreiche Ansätze bekannt,
diese Nachteile bekannter Mischbatterien zu vermeiden und den Fluss
des bereitgestellten fluiden Mediums, insbesondere Wasser, zu begrenzen.
Beispielsweise sind auf oder in einen Auslassstutzen schraubbare
Vorsätze und/oder Durchflussbegrenzer bekannt, welche den
Strömungswiderstand erhöhen, und damit einen Volumenfluss
erniedrigen. Dies kann teilweise auch unter Beimengung von Luft
erfolgen, in welchem Fall die Durchflussbegrenzer auch als Perlatoren
bezeichnet werden. Weiterhin sind elektronische Abschalter an Waschbecken
bekannt, welche einen Fluss nur dann freigeben, wenn sich die Hände
in der Nähe eines Sensors befinden. Derartige Vorrichtungen
sind jedoch allgemein nachteilig. So ist ein An- und Abschrauben
der genannten Vorsätze zur Durchflussbegrenzung zwar grundsätz lich
möglich, wird jedoch aus Bequemlichkeitsgründen
in der Regel nicht praktiziert. Zudem können derartige
Vorsätze leicht verschmutzen oder verkalken, insbesondere
von außen her, was den Fluss zusätzlich mindern
und die Wasserqualität beeinträchtigen kann. Eine
zusätzliche Elektronik, wie beispielsweise zusätzliche
elektronische Abschalter an Waschbecken, können andererseits
Kosten verursachen und können auch zu einer Störanfälligkeit
führen.
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Weiterhin
sind aus dem Stand der Technik Mischbatterien bekannt, welche eine
mechanische Mengenbegrenzung ermöglichen. Eine Form der Mengenbegrenzung
wird beispielsweise in
DE
44 37 369 A1 beschrieben. In diesem Dokument wird eine Betätigungseinrichtung
für ein Einhebelmischventil offenbart, bei welcher in einer
Kartusche eine drehbare Scheibe angeordnet ist, mittels derer ein
Durchbruch im Hinblick auf eine maximale Ventilöffnung der
Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von ihrer Drehstellung
begrenzbar ist.
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Abgesehen
von derartigen Begrenzungsvorrichtungen mit festem Anschlag sind
aus dem Stand der Technik auch Begrenzungsvorrichtungen bekannt,
bei welchen das Einstellen eines Flusses in zwei Phasen unterteilt
werden kann. So beschreibt beispielsweise
DE 195 32 584 A1 eine einhandbedienbare
Mischarmatur, in welcher das Einstellen des Strömungsvolumens
in zwei Stufen aufgeteilt ist, welche von einem mechanischen Anschlag
getrennt sind. Generell lassen sich auf diese oder andere Weise
beispielsweise so genannte Mengenbremsen realisieren, bei denen
beim Anheben eines Stellhebels über eine Sparzone hinaus
ein deutlich höherer Widerstand zu Überwinden
ist. Weiterhin sind Mischbatterien bekannt, bei welchen eine Sperre,
die einen maximalen Fluss begrenzt, durch einen Benutzer überwindbar
ist. Beispielsweise beschreibt
EP 081 98 77 A2 eine Betätigungseinrichtung
für ein Einhebelmischvenitl mit einem in zwei Freiheitsgraden
bewegbaren Handgriff. Dabei sind Anschlagsmittel zur Bewegungsbegrenzung
des Ventilgliedes vorgesehen, bei denen wenigstens eine Begrenzung
von einem überwindbaren Anschlagsmittel erfolgt. Hierbei wird
an einem Handgriff im Bereich eines Griffkörpers eine Anschlagtaste
vorgesehen, mit welcher das Anschlagmittel zur Begrenzung der Gesamtdurchflussmenge
vom Benutzer lösbar ist.
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Nachteilig
an den bekannten mechanischen Flussmengenbegrenzern ist jedoch allgemein,
dass diese den Fluss auf einem konstanten, in der Regel nicht variierbaren
Wert begrenzen. Insbesondere kann ein Benutzer einen Sparwert nicht
einstellen. Eine derartige Einstellung wäre jedoch in vielen
Fällen wünschenswert, da die benötigte
Wassermenge stark von der jeweiligen Anwendung abhängt.
Weiterhin weisen viele bekannte Systeme den Nachteil auf, dass eine
exakte Einstellung eines maximalen Flusses in einem Bereich oberhalb
der fest vorgegebenen Sparvolumen-Grenze aufgrund des hohen Widerstands
nicht oder nur schwer möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischbatterie
bereitzustellen, welche die Nachteile bekannter Mischbatterien mit
Flussbegrenzungen vermeidet. Insbesondere soll eine Anpassung einer
Flussmengenbegrenzung auf verschiedene Anwendungsbereiche möglich
sein.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind,
sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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Es
wird eine Mischbatterie vorgeschlagen, welche zum Bereitstellen
eines fluiden Mediums eingerichtet ist. Unter einer Mischbatterie
wird dabei allgemein, wie oben ausgeführt, im Folgenden
eine Vorrichtung verstanden, mittels derer ein Fluss eines fluiden
Mediums durch einen Benutzer einstellbar ist. Insbesondere kann
die Mischbatterie einen Auslass zur Bereitstellung des fluiden Mediums
aufweisen, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere Einlässe
zur Versorgung der Mischbatterie mit einem oder mehreren fluiden
Medien. Bei dem fluiden Medium kann es sich insbesondere um eine
Flüssigkeit handeln und/oder um eine Mischung von Flüssigkeiten.
Beispielsweise kann es sich bei dem fluiden Medium um Wasser handeln,
wobei die Mischbatterie beispielsweise eingerichtet sein kann, um
eine Zusammensetzung des fluiden Mediums und/oder eine sonstige
Eigenschaft des fluiden Mediums, beispielsweise eine Temperatur,
einzustellen. Zu diesem Zweck kann die Mischbatterie beispielsweise
eingerichtet sein, um unterschiedliche Arten fluider Medien und/oder
fluide Medien mit unterschiedlichen Eigenschaften, beispielsweise
heißes und kaltes Wasser, in einem von einem Benutzer einstellbaren
Mischungsverhältnis zu mischen, sodass das bereitgestellte
fluide Medium, beispielsweise das fluide Medium am Auslass, die
entsprechenden gewünschten Eigenschaften aufweist. Insbesondere
kann die Mischbatterie als Einhebelmischventil ausgestaltet sein.
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Die
Mischbatterie ist eingerichtet, um einen Fluss des fluiden Mediums
einzustellen. Unter einem Fluss soll dabei im Folgenden die pro
Zeiteinheit bereitgestellter Menge an fluidem Medium verstanden werden,
beispielsweise ein Volumen pro Zeiteinheit und/oder eine Masse pro
Zeiteinheit, beispielsweise ein an dem Auslass der Mischbatterie
bereitgestellter Fluss. Der Fluss des fluiden Mediums soll von einem Benutzer
mittels mindestens eines Stellgliedes einstellbar sein. Insbesondere
kann es sich bei diesem Stellglied um einen Stellhebel handeln und/oder
das Stellglied kann einen derartigen Stellhebel umfassen. Allgemein
soll unter einem Stellglied ein von einem Benutzer bedienbares Element
verstanden werden, mittels dessen direkt oder indirekt der Fluss
einstellbar ist. Bezüglich der Ausgestaltungen des Stellhebels
kann insbesondere auf den oben beschriebenen Stand der Technik verwiesen
werden. Beispielsweise kann das Stellglied ein Kugelgelenk aufweisen,
welches mit einem Stellhebel, beispielsweise einem Griff, versehen
ist. Beispielsweise kann die Einstellung des Flusses derart erfolgen,
dass eine Auslenkung des Stellgliedes, beispielsweise des Stellhebels,
in einer Richtung und/oder einer Dimension, beispielsweise in vertikaler
Richtung und/oder in einem Polarwinkel, direkt mit dem Fluss in
Verbindung steht bzw. den Fluss beeinflusst.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, die Mischbatterie derart einzurichten, dass
diese mindestens eine Begrenzungsvorrichtung aufweist, welche eingerichtet
ist, um den Fluss auf einem von dem Benutzer von außen
einstellbaren maximalen Fluss zu begrenzen. In anderen Worten soll
die Begrenzungsvorrichtung so eingerichtet sein, dass der mittels
des Stellgliedes einstellbare Fluss nach oben durch die Begrenzungsvorrichtung
auf einen maximalen Fluss begrenzt wird, wobei die Begrenzungsvorrichtung
weiter eingerichtet ist, dass diese eine Einstellung des maximalen
Flusses durch den Benutzer der Mischbatterie ermöglicht.
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Die
Begrenzungsvorrichtung kann insbesondere über einen Einstellbereich
einstellbar sein. Beispielsweise kann die Begrenzungsvorrichtung über den
Einstellbereich in mindestens zwei, vorzugsweise drei, vier oder
mehr vorgegebenen Raststellungen einstellbar sein. Unter Raststellungen
sind dabei allgemein diskrete Stellungen, das heißt beispielsweise Positionierungen
und/oder Orientierungen, in dem Einstellbereich zu verstehen, in
welchen die Begrenzungsvorrichtung zumindest teilweise fixierbar
ist. Alternativ zu diskreten Raststellungen kann die Begrenzungsvorrichtung
jedoch auch derart eingerichtet sein, dass diese über den
Einstellbereich kontinuierlich einstellbar ist.
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Vorzugsweise
ist die Begrenzungsvorrichtung unabhängig von dem Stellglied
ausgebildet und/oder unabhängig von dem Stellglied bedienbar. Dies
bedeutet insbesondere, dass die Handhabung des Stellgliedes, beispielsweise
des Stellhebels und/oder Griffs unabhängig von der Handhabung
der Begrenzungsvorrichtung erfolgen kann, wobei jedoch vorzugsweise
eine Einstellung der Begrenzungsvorrichtung den maximalen Fluss
begrenzt.
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Unter
einer Einstellbarkeit der Begrenzungsvorrichtung von außen
wird dabei eine Eigenschaft der Begrenzungsvorrichtung verstanden,
bei welcher der Benutzer in einem normalen Betriebszustand der Mischbatterie
und/oder in einem Zustand, in welchem die Mischbatterie betriebsbereit
ist, eine Einstellung des maximalen Flusses vornehmen kann. Insbesondere
soll eine Einstellbarkeit von außen beinhalten, dass ein
Benutzer die Mischbatterie zum Einstellen des maximalen Flusses
vorzugsweise nicht demontieren muss, wie dies bei herkömmlichen Flussbegrenzern
mit entsprechenden Flussbegrenzungselementen in den internen Kartuschen
der Mischbatterie häufig der Fall ist. Somit kann die Begrenzungsvorrichtung
beispielsweise vollständig frei von außen her
zugänglich sein. Alternativ können jedoch auch
Elemente vorgesehen sein, welche den Zugang zu der Begrenzungsvorrichtung
erschweren, beispielsweise um ein unbeabsichtigtes Verstellen der
Begrenzungsvorrichtung und damit des maximalen Flusses zu verhindern.
Zu diesem Zweck können beispielsweise Klappen, Sperren
oder ähnliches vorgesehen sein, welche zunächst
gelöst bzw. entfernt werden müssen, um eine Verstellung
der Begrenzungsvorrichtung zu ermöglichen. Eine Demontage der
Mischbatterie soll jedoch nicht erforderlich sein.
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Wie
oben dargestellt, kann das Stellglied beispielsweise einen Freiheitsgrad
aufweisen, welcher den Fluss bestimmt. Bevorzugt ist es, wenn das
Stellglied mindestens zwei Freiheitsgrade aufweist, wobei mittels
mindestens eines ersten Freiheitsgrades eine Zusammensetzung des
fluiden Mediums einstellbar ist und mittels eines zweiten Freiheitsgrades
der Fluss des fluiden Mediums. Unter einer Zusammensetzung kann
dabei grundsätzlich eine beliebige Eigenschaft des fluiden
Mediums verstanden werden, beispielsweise eine Temperatur, welche
beispielsweise durch Zusammensetzung des fluiden Mediums aus fluiden
Medien unterschiedlicher Temperaturen, beispielsweise heißem
und kaltem Wasser, realisierbar ist. Beispielsweise kann es sich
bei dem ersten Freiheitsgrad um einen Azimuthwinkel eines Kugelgelenks
handeln. Der zweite Freiheitsgrad kann dann beispielsweise ein Polarwinkel
sein, wie oben ausgeführt. Auch andere Ausgestaltungen
sind jedoch grundsätzlich möglich, beispielsweise
Ausgestaltungen in anderen Koordinaten als Polarkoordinaten, beispielsweise
linearen kartesischen Koordinaten. Bevorzugt sind jedoch Freiheitsgrade
in einem Kugelkoordinatensystem. Die Begrenzungsvorrichtung soll
allgemein in dieser Ausgestaltung derart eingerichtet sein, dass
diese den zweiten Freiheitsgrad begrenzt, vorzugsweise ausschließlich
den zweiten Freiheitsgrad und keine weiteren Freiheitsgrade, wie beispielsweise
den ersten Freiheitsgrad. Insofern soll eine Zusammenset zung des
fluiden Mediums vorzugsweise ohne Begrenzung durch die Begrenzungsvorrichtung
möglich sein.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die Begrenzungsvorrichtung mindestens einen
von außen durch den Benutzer einstellbaren Anschlag mit
mindestens einem durch den Benutzer verstellbaren Anschlagselement
umfasst. Unter einem Anschlag wird dabei allgemein eine Vorrichtung
verstanden, bei welcher in mindestens einem Freiheitsgrad, welcher begrenzt
werden soll (beispielsweise dem Polarwinkel) die Einstellung des
Freiheitsgrades oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Extremwertes mechanisch
begrenzt wird, beispielsweise indem zwei mechanisch starre Elemente
aufeinander treffen, beispielsweise das verstellbare Anschlagselement
und ein weiteres Anschlagselement, beispielsweise ein festes Anschlagselement.
Dementsprechend sind das verstellbare Anschlagselement und das weitere
Anschlagselements des Anschlags beispielsweise mit gegeneinander
in ihrer Orientierung und/oder Ausrichtung veränderlich
gelagerten Elementen der Mischbatterie oder des Stellgliedes verbunden.
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Das
verstellbare Anschlagselement kann auf unterschiedliche Weisen ausgestaltet
sein, um beispielsweise mit mindestens einem weiteren Anschlagselement
zusammenzuwirken, um den beschriebenen Anschlag zu bilden. Unter
einer Verstellbarkeit soll dabei eine Eigenschaft verstanden werden,
welche es einem Benutzer ermöglicht, die Orientierung und/oder
Ausrichtung der Anschlagselemente zueinander, ab welcher der Anschlag
eine weitere Veränderung des begrenzten Freiheitsgrades blockiert,
einzustellen.
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Das
Anschlagselement kann vorzugsweise zumindest teilweise als drehbares
Anschlagselement ausgestaltet sein. Dementsprechend kann das verstellbare
Anschlagselement beispielsweise eine Drehachse aufweisen, um welche
weitere Teile des Anschlagselements drehbar gelagert sind, wobei
die Eigenschaften des Anschlags und damit der maximale Fluss insbesondere
von einer Winkelstellung dieser Drehung abhängig sein können.
Eine Winkelstellung des drehbaren Anschlagselements kann also den
maximalen Fluss bestimmen.
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Das
drehbare Anschlagselement kann insbesondere eine Drehscheibe umfassen.
Diese Drehscheibe kann beispielsweise als ebene oder nicht-ebene
Scheibe mit grundsätzlich beliebigem Querschnitt ausgestaltet
sein. Eine Drehachse kann sich beispielsweise senkrecht oder auch
schräg zu einer Ebene der Drehscheibe erstrecken.
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Ist
das einstellbare Anschlagselement als drehbares Anschlagselement
ausgestaltet, so kann dieses drehbare Anschlagselement beispielsweise eine
exzentrisch gelagerte Scheibe umfassen. Beispielsweise kann diese
Scheibe eine runde und/oder ovale Gestalt auffassen oder grundsätzlich
einen Querschnitt mit einer Umfangskurve, welche, in Zusammenwirkung
mit der Positionierung der Achse auf und/oder relativ zu der Scheibe,
einen Verlauf des maximalen Flusses als Funktion der Winkelstellung definieren
kann. Auch andere Randkurven der drehbar gelagerten Scheibe sind
somit möglich. Unter einer Exzentrizität wird
dabei allgemein eine Eigenschaft verstanden, bei welcher ein Durchstoßpunkt der
Drehachse durch die Scheibe außerhalb einer Flächenmitte
der Scheibe positioniert ist, beispielsweise bei einer runden Scheibe
außerhalb eines Kreismittelpunkts des Scheibenumfangs.
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Alternativ
oder zusätzlich zu einer exzentrischen Drehscheibe kann
das drehbare Anschlagselement auch eine Scheibe umfassen bzw. als
Scheibe ausgestaltet sein, welche einen von der Winkelstellung des
drehbaren Anschlagselements abhängigen Radius aufweist.
Dies bedeutet beispielsweise, dass in einer beliebigen Blickrichtung
parallel zu der Scheibe und/oder senkrecht zu einer Drehachse ein Abstand
zwischen einem Rand der Scheibe und dem Durchstoßpunkt
der Drehachse von der Winkelstellung der Scheibe abhängig
sein kann. Da ein Punkt auf dem Rand einer Scheibe beispielsweise
einen Anschlagspunkt definieren kann, welcher mit einem weiteren
Anschlagselement zu dem Anschlag zusammenwirken kann, bestimmt dieser
Abstand zwischen dem Randpunkt und der Drehachse somit vorzugsweise
den von außen einstellbaren maximalen Fluss.
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Der
von der Winkelstellung des drehbaren Anschlagselements abhängige
Radius kann auf unterschiedliche Weisen gestaltet werden. So kann
der Radius beispielsweise, ausgehend von einer Anfangs-Winkelstellung,
kontinuierlich oder diskontinuierlich ansteigen. Dieser Anstieg
kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Rand der Scheibe
schneckenförmig oder spiralförmig verläuft.
Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
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Das
Anschlagselement, insbesondere das drehbare Anschlagselement, kann
beispielsweise einen Bedienhebel und/oder ein anderes Bedienelement
umfassen, welches einem Benutzer eine Einstellung der Winkelstellung
ermöglicht. Beispielsweise kann sich dieser Bedienhebel
bzw. das Bedienelement von einer Scheibe aus nach außen
erstrecken und von einem Benutzer auch von vorne her gut greifbar
sein.
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Alternativ
oder zusätzlich zu einem drehbaren Anschlagselement kann
das verstellbare Anschlagselement auch auf andere Weise ausgestaltet sein.
So kann das verstellbare Anschlagselement, alternativ oder zusätzlich
zu einem drehbaren verstellbaren Anschlagselement, weiterhin mindestens
ein linear verstellbares Anschlagselement umfassen. Dabei kann eine
Positionierung des linear verstellbaren Anschlagselements in einer
Dimension, beispielsweise entlang einer Achse, durch einen Benutzer
einstellbar sein. Wie auch bei dem drehbaren Anschlagselement kann
auch bei dem linearen Anschlagselement wiederum die Einstellbarkeit
im Rahmen bestimmter Grenzen beschränkt sein. Mittels des
linear verstellbaren Anschlagselements kann einem Benutzer die Einstellung
eines maximalen Flusses ermöglicht werden, indem die Positionierung
des linear verstellbaren Anschlagselements in der genannten Dimension
den maximalen Fluss bestimmt.
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Auch
das linear verstellbare Anschlagselement kann auf unterschiedliche
Weisen ausgestaltet sein. So kann das linear verstellbare Anschlagselement
beispielsweise eine Stange umfassen, welche, beispielsweise durch
eine geeignete Halterung, in der einen Dimension in ihrer Positionierung
einstellbar ist. Beispielsweise kann die Stange in der Halterung
verschiebbar gelagert sein. Alternativ oder zusätzlich
kann die Stange auch eine Gewindestange umfassen. Beispielsweise
kann die Gewindestange ein Außengewinde aufweisen, welches
mit einem Innengewinde der Halterung, in welcher die Gewindestange
gelagert ist, zusammenwirkt, sodass eine lineare Positionierung
der Gewindestange durch eine Schraubbewegung ermöglicht
wird.
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Unabhängig
von der Ausgestaltung des bevorzugten verstellbaren Anschlagselements
kann dieses verstellbare Anschlagselement auf unterschiedliche Weise
in die Mischbatterie integriert sein. In jedem Fall soll jedoch
die Integration in die Mischbatterie derart erfolgen, dass, wie
oben dargestellt, der maximale Fluss mittels des verstellbaren Anschlagselements
von außen von dem Benutzer eingestellt werden kann.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn das verstellbare Anschlagselement zumindest
teilweise auf dem Stellglied und/oder einer mit dem Stellglied verbundenen
Kappe angeordnet ist. Unter einer Anordnung „auf” dem
Stellglied bzw. der Kappe kann dabei auch eine Anordnung verstanden
werden, bei welcher das verstellbare Anschlagselement zumindest teilweise
in dieses Stellglied bzw. die Kappe integriert ist. Der einstellbare
Anschlag kann dann insbesondere ein zweites Anschlagselement umfassen,
vorzugsweise ein festes Anschlagselement, wobei das zweite Anschlagselement
zumindest teilweise auf einem Korpus der Mischbatterie angeordnet
ist und eingerichtet ist, um mit dem verstellbaren Anschlagselement
zusammenwirken. Auch in diesem Fall ist der Begriff der Anordnung „auf” dem
Korpus weit zu fassen und kann auch eine zumindest teilweise Integration
in den Korpus beinhalten. Unter einem Korpus ist dabei ein Teil
der Mischbatterie zu verstehen, welches im Betrieb der Mischbatterie
und/oder in einem betriebsbereiten Zustand der Mischbatterie im
Wesentlichen unbeweglich ist und insbesondere an der Stellbewegung
zur Einstellung des Flusses nicht teilnimmt. Beispielsweise kann
es sich bei diesem Korpus um ein Gehäuse der Mischbatterie
handeln, beispielsweise ein Gehäuse, welches eine Kartusche der
Mischbatterie aufnimmt. Das verstellbare Anschlagselement und das
zweite Anschlagselement bilden dann vorzugsweise gemeinsam den einstellbaren
Anschlag und definieren beispielsweise durch den Punkt, an welchem
diese Anschlagselemente aufeinander treffen eine maximale Winkelstellung (beispielsweise
einen maximalen Polarwinkel) des Stellgliedes und/oder eine maximale
lineare Stellung des Stellgliedes. Auf diese Weise kann der maximale Fluss
eingestellt werden.
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Alternativ
zu der Anordnung, bei welcher das verstellbare Anschlagselement
und/oder der Kappe angeordnet ist und das zweite Anschlagselement
auf dem Korpus kann auch eine umgekehrte Anordnung realisiert werden.
So kann das verstellbare Anschlagselement beispielsweise zumindest
teilweise auf dem Korpus angeordnet werden (bzw. zumindest teilweise
in den Korpus integriert werden), wobei das zweite Anschlagselement,
vorzugsweise wiederum ein festes Anschlagselement beispielsweise
zumindest teilweise auf dem Stellglied und/oder der mit dem Stellglied
verbundenen Kappe angeordnet sein kann (bzw. wiederum in diese integriert
sein kann). Auch in diesem Fall können die Anschlagselemente eingerichtet
sein, um eine Einstellung des maximalen Flusses zu ermöglichen.
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Die
mindestens eine Begrenzungsvorrichtung kann an unterschiedlichen
Orten der Mischbatterie angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist
es, wenn diese Begrenzungsvorrichtung ganz oder teilweise auf einer
Rückseite der Mischbatterie angeordnet ist. So kann die
Mischbatterie beispielsweise eine Vorderseite mit mindestens einem
Auslass zur Bereitstellung des fluiden Mediums aufweisen, sowie eine
der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite. Die
Begrenzungsvorrichtung kann dann zumindest teilweise auf dieser
Rückseite angeordnet sein. In diesem Fall behindert insbesondere
die Begrenzungsvorrichtung eine übliche Handhabung der Mischbatterie
nicht.
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Die
Begrenzungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um kontinuierlich
oder diskontinuierlich eine Einstellung des maximalen Flusses zu
ermöglichen. Insbesondere kann die Begrenzungsvorrichtung
eingerichtet sein, um den maximalen Fluss über einen Einstellbereich
hinweg einzustellen. Beispielsweise kann die Begrenzungseinrichtung über
einen Einstellbereich stufenlos oder stufenweise verstellbar sein,
beispielsweise in zwei, drei, vier oder mehr vorgegebenen Raststellungen.
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Die
Begrenzungsvorrichtung kann weiterhin mindestens ein Anzeigeelement
aufweisen, welches eingerichtet ist, um einem Benutzer einen eingestellten
maximalen Fluss kenntlich zu machen. Beispielsweise kann dieses
Anzeigelement ein Element umfassen, welches durch einen Benutzer
optisch und/oder haptisch wahrnehmbar ist. Beispielsweise kann das
Anzeigeelement ein Element umfassen, welches direkt oder indirekt
mit dem verstellbaren Anschlagselement in Verbindung steht. Auf
diese Weise kann beispielsweise eine Winkelstellung des drehbaren
Anschlagselements und/oder eine lineare Einstellung des linear verstellbaren
Anschlagselements kenntlich gemacht werden. Das Anzeigeelement kann
auch ganz oder teilweise mit einem Bedienelement kombiniert werden,
welches zur Bedienung der Begrenzungsvorrichtung durch einen Benutzer vorgesehen
sein kann. Beispielsweise kann es sich bei diesem Bedienelement
um einen Bedienhebel handeln, welcher an einem drehbaren Anschlagselement
und/oder einem linear verstellbaren Anschlagselement vorgesehen
sein kann. Auf diese Weise kann eine lineare Stellung und/oder eine
Winkelstellung leicht durch die Position des Bedienhebels erkannt
werden.
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Die
Begrenzungsvorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um eine
Begrenzung des Flusses auf einen maximalen Fluss zu ermöglichen,
welcher vorzugsweise zwischen 2 Litern pro Minute und 15 Litern
pro Minute liegt, insbesondere auf einen maximalen Fluss zwischen
5 Litern pro Minute und 9 Litern pro Minute. Der Einstellbereich
kann dementsprechend ausgestaltet sein, um eine Einstellung des maximalen
Flusses innerhalb der genannten bevorzugten Bereiche zu ermöglichen.
Der maximale Fluss kann entweder experimentell ermittelt werden oder
auch zumindest teilweise rechnerisch. Beispielsweise kann der maximale
Fluss unter Berücksichtigung üblicher bereitgestellter
Drücke des fluiden Mediums, beispielsweise an einem oder
mehreren Einlässen der Mischbatterie, sowie Rohrquerschnitten,
Strömungswiderständen oder ähnlichen Parametern
bestimmt werden. Entsprechend kann beispielsweise der verstellbare
Anschlag gewählt werden, sodass der Verstellbereich dieses
verstellbaren Anschlags die genannten Wertebereiche für den
maximalen Fluss bewirkt. Derartige maximale Flüsse in den
genannten bevorzugten Bereichen führen zu einem besonders
sparsamen Wasserverbrauch bei üblichen Anwendungen, beispielsweise im
Haushaltsbereich.
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Die
Mischbatterie gemäß einer oder mehrer der oben
beschriebenen Ausführungsformen kann in zahlreichen Vorrichtungen
eingesetzt werden. So kann diese beispielsweise in Handwaschbecken,
Duschen, Badewannen, medizinischen Waschbecken oder anderen vergleichbaren
Vorrichtungen verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich
ist auch beispielsweise ein Einsatz in einer Kühlvorrichtung
möglich. Beispielsweise kann der maximale Fluss auf die jeweilige
Anwendung angepasst sein. So kann beispielsweise in Spülbecken,
in welchen häufig Gläser gespült werden,
ein Abspülen mit heißem Wasser unter Verwendung
von geringen Flüssen erfolgen, was beispielsweise eine
Verletzung des Bedienpersonals vermeiden kann.
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Die
beschriebene Mischbatterie in einer oder mehreren der oben beschriebenen
Ausführungsformen sowie die genannten Verwendungen weisen
gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen und Verwendungen
zahlreiche Vorteile auf. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Mischbatterien, bei welchen ein Fluss begrenzt wird, ist der maximale
Fluss durch einen Benutzer leicht veränderbar, ohne das
bauliche und/oder handwerkliche Maßnahmen an der Mischbatterie
vorgenommen werden müssten. Auf diese Weise kann der maximale
Fluss beispielsweise bequem an die jeweilige Verwendung angepasst
werden. Somit lässt sich die Gesamtmenge an benötigtem
fluiden Medium insgesamt stark reduzieren. Ist die Bereitstellung
des fluiden Mediums mit zusätzlichem Energieaufwand verbunden,
beispielsweise bei heißem oder erwärmtem Wasser,
so bewirkt die allgemeine Reduzierung des Verbrauchs an fluidem Medium
zusätzlich eine erhebliche Energieeinsparung. Weiterhin
können die vorgeschlagenen Begrenzungsvorrichtungen technisch
derart einfach und auf einfache Weise bedienbar ausgestaltet sein, dass
diese auch in einfachen Haushaltsanwendungen ohne besondere Schulung
der Benutzer eingesetzt werden können.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, insbesondere
in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können
die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren
in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist
nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch
dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen
dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktion
einander entsprechende Elemente.
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Im
Einzelnen zeigen:
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1A und 1B Verschiedene
Stellungen eines ersten Ausführungsbeispiels einer Mischbatterie
mit einem drehbaren Anschlagselement;
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2A und 2B Verschiedene
Ausführungsbeispiele drehbarer Anschlagselemente; und
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3A und 3B zwei
verschiedene Ausführungsbeispiele von Mischbatterien mit
linear verstellbaren Anschlagselementen.
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Ausführungsbeispiele
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In
den 1A und 1B ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Mischbatterie 110 in
einer Schnittdarstellung von der Seite in unterschiedlichen Benutzungszuständen
gezeigt. Diese Benutzungszustände unterscheiden sich hinsichtlich
ihrer Hebelstellung und weiterer Einstellungen, die unten näher erläutert
werden. Die Mischbatterie 110 umfasst einen Korpus 112 mit
einem (in den Figuren nicht dargestellten) Einlass 114 für
heißes und kaltes Wasser und einem auf einer Vorderseite 116 der
Mischbatterie angeordneten Auslass 118.
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Die
Mischbatterie 110 dient in diesem Ausführungsbeispiel
der Bereitstellung von Wasser mit variablem Fluss und variabler
Temperatur an dem Auslass 118. Um die Wassertemperatur
und/oder den Fluss einzustellen, umfasst die Mischbatterie 110 ein
Stellglied 120 mit einem Stellhebel 122 und einer
Kappe 124. Weiterhin kann das Stellglied 120 eine
in den Figuren nicht dargestellte Kartusche umfassen, welche ganz
oder teilweise in dem Korpus 112 aufgenommen sein kann
und welche die Zusammensetzung des am Auslass 118 bereitgestellten Wassers
aus heißem und kaltem Wasser und damit die Temperatur sowie
den Fluss des Wassers durch den Auslass 118 steuern kann.
Die Kartusche kann mittels des Stellhebels 122 bedient
werden. Es wird darauf hingewiesen, dass grundsätzlich
auch andere Arten von Stellgliedern 120 eingesetzt werden
können.
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Bei
dem in den 1A und 1B gezeigten
Stellglied 120 kann der Stellhebel 122 in zwei Freiheitsgraden
bewegt werden. Zu diesem Zweck umfasst das Stellglied 120 beispielsweise
ein Kugelgelenk 126. Alternativ oder zusätzlich
zu einem Kugelgelenk kann grundsätzlich auch eine andere
Einstellvorrichtung verwendet werden. So können beispielsweise
auch getrennte Elemente für eine Kippbewegung zum Einstellen
eines Wasserflusses und für eine Drehbewegung zum Einstellen
der Wassertemperatur verwendet werden. Auch andere Ausgestaltungen
sind möglich.
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Um
das Kugelgelenk 126 ist der Stellhebel, ausgehend von einer
in 1B gestrichelt dargestellten geschlossenen Position 128 in
vertikaler Richtung in der Zeichenebene bewegbar, im dargestellten
Fall nach oben. Diese Öffnungsbewegung ist in 1B mit
der Bezugsziffer 130 bezeichnet. Der zugehörige
Freiheitsgrad des Kugelgelenks 126 ist somit beispielsweise
ein Polarwinkel.
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Weiterhin
weist das Kugelgelenk 126 einen weiteren Freiheitsgrad
auf, in dem beispielsweise der Stellhebel 122 um eine Drehachse 138 in
der Zeichenebene in den 1A und 1B beschränkt
werden kann. Dieser Winkel kann in Kugelkoordinaten auch als Azimuthwinkel
bezeichnet werden. Mit diesem Freiheitsgrad kann beispielsweise
eine Zusammensetzung des am Auslass 118 bereitgestellten Wassers
und damit eine Temperatur des Wassers eingestellt werden.
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Ausgehend
von der geschlossenen Position 128 kann durch ein Schwenken
des Stellhebels 122 in Richtung der Öffnungsbewegung 130 ein
Wasserfluss durch einen Benutzer erhöht werden. Bei dieser Öffnungsbewegung 130,
bei welcher der Stellhebel 122 aus der geschlossenen Position 128 in
eine geöffnete Position 131 bewegt werden kann,
bewegt sich die Kappe 124 bzw. eine Kante 132 der
Kappe 124 auf einer der Vorderseite 116 gegenüberliegenden
Rückseite 134 nach unten. Diese Öffnungsbewegung 130 des
Stellgliedes 120 kann durch konstruktive Maßnahmen
der Mischbatterie 110 begrenzt sein. Beispielsweise können
die Kartusche und/oder andere Elemente des Stellgliedes 120 entsprechend eingerichtet
sein, um die Öffnungsbewegung 130 zu begrenzen.
Dies ist grundsätzlich bei Stellgliedern 120 in
den meisten Fällen gegeben. Wie oben bei der Beschreibung
des Standes der Technik dargestellt, kann die Öffnungsbewegung 130 des
Stellgliedes 120 bei bekannten Mischbatterien zusätzlich
eingeschränkt werden, beispielsweise in dem in der Kartusche
Begrenzungsscheiben eingesetzt werden oder Sperren, welche gegebenenfalls
durch einen Benutzer lösbar sein können.
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In
den 1A und 1B ist
beispielsweise angenommen, dass die Kante 132 bei maximaler
geöffneter Position 130, d. h. maximalem Fluss
durch den Auslass 118 in einer gestrichelt dargestellten
Position 136 zu liegen kommt, welche die maximale Öffnung
des Stellgliedes 120 charakterisiert. Beispielsweise kann
in dieser Position der maximalen Öffnung 136 die
Kante 132 senkrecht zu einer Drehachse 138 des
Stellhebels 122 liegen.
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Die
geöffnete Position 130 bestimmt somit den maximalen
Fluss an fluidem Medium, insbesondere Wasser, durch den Auslass 118,
welchen einen Benutzer mittels des Stellgliedes 120 einstellen
kann. Im Gegensatz zu bekannten Flussbegrenzern, welche mittels
einer Sperre oder entsprechender interner Begrenzungselemente den
maximalen Fluss begrenzen, ermöglicht es die erfindungsgemäße
Mischbatterie 110 einem Benutzer, von außen den
maximalen Fluss einzustellen, vorzugsweise in zwei, drei, vier oder
mehreren diskre ten Schritten oder kontinuierlich. Zu diesem Zweck
weist die in den 1A und 1B dargestellte
Mischbatterie 110 eine Begrenzungsvorrichtung 140 auf,
die für einen Benutzer von außen zugänglich
ist und welche den Fluss durch den Auslass 118 auf einen
von dem Benutzer von außen einstellbaren maximalen Fluss
begrenzt. Die Begrenzungsvorrichtung 140 umfasst in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel einen Anschlag 142,
welcher in dem dargestellten Beispiel auf der Rückseite 134 der
Mischbatterie 110 angeordnet ist. Die Rückseitenpositionierung
bewirkt grundsätzlich, dass die Begrenzungsvorrichtung 140 übrige
Bedienhandlungen der Mischbatterie 110 lediglich geringfügig
stört. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Positionierung
der Begrenzungsvorrichtung 140 an beliebigen anderen Stellen
der Mischbatterie 110 konstruktiv möglich.
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Der
Anschlag 142 umfasst zwei Anschlagselemente. Als erstes
Anschlagselement, welches in diesem Fall als festes Anschlagselement 144 ausgestaltet
ist, fungiert die bereits genannte Kante 132 der Kappe 124.
Weiterhin umfasst der Anschlag 142 ein verstellbares Anschlagselement 146,
welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als drehbares
Anschlagselement 148 ausgestaltet ist. Dieses drehbare
Anschlagselement 148 umfasst eine um eine Drehachse 150 drehbar
gelagerte Drehscheibe 152. Die Drehachse 150 kann
beispielsweise senkrecht zu der Drehachse 138 der Mischbatterie 110 in
den Korpus 112 eingelassen sein.
-
Das
drehbare Anschlagselement 148 ist derart ausgestaltet,
dass eine Winkelstellung dieses drehbaren Anschlagselements 148 um
die Drehachse 150 die Eigenschaften des Anschlags 142 und
damit den maximalen Fluss bestimmt. Je nach Winkelstellung des drehbaren
Anschlagselements 148 wird eine Oberkante 154 des
verstellbaren Anschlagselements 146 nach oben, d. h. auf
das feste Anschlagselement 144 zu, oder nach unten, d.
h. vom festen Anschlagselement 144 weg, bewegt. Da die
Position bzw. Orientierung dieser Oberkante 154 des verstellbaren
Anschlagselements 146 eine maximale geöffnete
Position 130 bestimmt, nämlich die Position, in welcher
das feste Anschlagselement 144 auf das verstellbare Anschlagselement 146 auftrifft
und eine weitere Öffnungsbewegung 130 des Stellgliedes 120 nicht
mehr möglich ist, wird hierdurch auch der maximale Fluss
durch den Auslass 118 beschränkt. 1A zeigt
dabei eine Winkelstellung der Drehscheibe 152, in welcher
der maximale Fluss durch die Mischbatterie 110 größer
ist als in einer in 1B gezeigten Winkelstellung
der Drehscheibe 152.
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Die
Drehscheibe 152 kann derart ausgestaltet sein, dass ein
Radius der Drehscheibe 152, d. h. ein Abstand zwischen
dem Durchstoßpunkt der Drehachse 150 und der Oberkante 154 von
der Winkelstellung des drehbaren Anschlagselements 148 abhängt.
Dies kann auf ver schiedene Weisen realisiert werden. In den 2A und 2B sind
in Draufsicht zwei verschiedene Ausführungsbeispiele von
Drehachsen 152 gezeigt, mittels derer die beschriebene
Ausgestaltung des drehbaren Anschlagselements 148 realisiert
werden kann.
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So
zeigt 2A ein Ausführungsbeispiel
einer Drehscheibe 152, bei welchem ein Radius bei einer
Umdrehung um die Drehachse 150 im Uhrzeigersinn kontinuierlich
von einem Minimalwert R1 zu einem Maximalwert
R2 zunimmt. Wird dann die Winkelstellung
weiter vergrößert, so springt der Radius wieder
auf den minimalen Wert R1 zurück.
Die Drehscheibe 152 ist somit in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Scheibe mit winkelabhängig über 360 Grad steigendem
Radius ausgestaltet. Der Radius nimmt während einer Umdrehung
um 360 Grad zu, wobei die Zunahme in diesem Ausführungsbeispiel
stetig und/oder monoton erfolgen kann. Unter einer stetigen Zunahme
ist dabei eine Zunahme zu verstehen, bei der der Radius eine stetige
Funktion der Winkelstellung ist, vorzugsweise über den
gesamten einstellbaren Winkelstellungsbereich hinweg, beispielsweise
einen stufenlosen oder gestuften Einstellung der Winkelstellung.
Unter einer monotonen Zunahme ist dabei eine Zunahme zu verstehen,
bei welcher der Radius eine monotone Funktion der Winkelstellung
ist, beispielsweise eine monoton wachsende Funktion, insbesondere
eine streng monoton wachsende Funktion. Auch diese Monotonie liegt vorzugsweise
wiederum über den gesamten einstellbaren Winkelstellungsbereich
hinweg vor. Die Drehscheibe 152 wirkt hiermit als Begrenzer-
oder Reduzierscheibe mit variabel einstellbarem Radius. Der Radiushub
R2:R1 ist hier willkürlich
zumindest näherungsweise als 2:1 dargestellt. Auch andere
Ausgestaltungen sind jedoch möglich, beispielsweise in
einem Bereich zwischen 1,3:1 und 10:1. Dabei kann der Radiushub
auch auf den maximalen Auslenkwinkel des Kugelgelenks 126 bzw.
des Stellglieds 120 angepasst sein.
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Die
Drehachse 150 kann beispielsweise als Bolzen ausgestaltet
sein. Dieser Bolzen kann beispielsweise mittels eines Gewindes in
den Korpus 112 und/oder einen Batterieblock eingelassen
sein und mit diesem beispielsweise durch ein Gewinde und/oder eine
Pressung verbunden sein. Die Drehachse 150 kann beispielsweise
durch eine Kappe und/oder einen Springring oder andere Haltevorrichtungen
im Korpus 112 gehalten werden.
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Das
Drehen der Drehscheibe 152 durch einen Benutzer kann zusätzlich
durch einen Bedienhebel 156, beispielsweise einen seitlich
an der Drehscheibe eingelassenen Stift, für einen Benutzer
erleichtert werden. Gleichzeitig kann der Bedienhebel 156 bzw.
der Stift dazu dienen, die jeweilige Position bzw. Orientierung
der Drehscheibe 152 für einen Benutzer gut sichtbar
zu machen. Die Halterung der Drehscheibe 152 mittels der
Drehachse 150 kann beispielsweise derart erfolgen, dass
die Haftreibung bzw. Gleitreibung zwar ei nerseits ein Drehen der Drehscheibe 152 durch
einen Benutzer mühelos ermöglicht, andererseits
jedoch eine Drehung von sich aus verhindert. Beispielsweise kann
die Reibung durch die bereits genannte Haltevorrichtung, beispielsweise
eine Kappe und/oder einen Springring und/oder auch ein Federelement,
eingestellt werden. Zur Vereinfachung einer Winkelstellung der Drehscheibe 152 kann
in diesem oder in anderen Ausführungsbeispielen, alternativ
oder zusätzlich zu dem Bedienhebel 156, auch beispielsweise
Rändelung auf einem Rand der Drehscheibe 152 aufgebracht werden.
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In 2B ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer Drehscheibe 152 mit
einem von einer Winkelstellung abhängigen Radius dargstellt.
Unter dem Radius ist in diesem Beispiel ein Abstand zwischen der
Drehachse 150 oder dem Mittelpunkt dieser Drehachse 150 zu
einem Punkt auf einer Randkurve der Drehscheibe 152 zu
verstehen. Da dieser Abstand winkelabhängig ist, ist auch
der Radius im vorliegenden Fall winkelabhängig. In diesem
Fall umfasst die Drehscheibe 152 eine exzentrisch um die Drehachse 150 gelagerte
Scheibe, welche in diesem Ausführungsbeispiel als kreisrunde
Scheibe ausgestaltet ist. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch möglich.
Die Exzentrizität wird in diesem Ausführungsbeispiel
durch das Verhältnis des größten Radius
R2 zum kleinsten Radius R1 charakterisiert.
Auch hier nimmt der Radius, in diesem Fall der Abstand zwischen
Drehachse 150 bzw. dem Durchstoßpunkt der Drehachse 150 durch
die Drehscheibe 152 und der Oberkante 154, welche
im Betrieb dem festen Anschlagselement 144 am nächsten
gelagert ist, mit einer Drehung der Drehscheibe 152 kontinuierlich
zu.
-
So
ist beispielsweise in 1A eine Stellung der exzentrisch
gelagerten Drehscheibe 152 gemäß 2B gezeigt,
in welcher der Radius dem kleinsten Radius R1 entspricht.
In dieser Stellung kann beispielsweise für einen Benutzer
gut sichtbar, der Bedienhebel 156 in einer oberen Stellung
angeordnet sein. Das drehbare Anschlagselement 148 befindet sich
dann in einer Winkelstellung, in welcher keine Einschränkung
des Flusses oder lediglich eine geringst mögliche Einschränkung
des Flusses erfolgt, d. h. der maximale Fluss ist auf einen Maximalwert eingestellt.
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In 1B ist
hingegen das drehbare Anschlagselement 148 in einer Winkelstellung
gezeigt, in welcher der Radius dem größtmöglichen
Radius R2 entspricht. Beispielsweise kann
in dieser Winkelstellung der Bedienhebel 156, für
einen Benutzer gut sichtbar, in einer unteren Stellung angeordnet
sein. In diesem Fall befindet sich die Drehscheibe 152 in
einer Winkelstellung, in welcher der maximale Fluss, welcher durch
eine maximale Öffnung des Stellglieds 120 bestimmt
wird, auf einen Minimalwert eingestellt ist.
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Zwischen
dem in 1A dargestellten Minimalwert
und dem in 1B dargestellten Maximalwert
sind bei den in den 2A und 2B gezeigten
Ausführungsbeispielen beispielsweise kontinuierlich beliebige
Zwischenwerte einstellbar. Je nachdem, ob der Rand der Drehscheibe 152 monoton
im Radius zunimmt oder ob der Rand der Scheibe bei mittlerer monotoner
Radiuszunahme lokal nicht monoton gearbeitet ist, kann eine Einschränkung
des Flusses, beispielsweise stufenlos oder in vorgegebenen Stufen,
beispielsweise 2, 3, 4, 5 oder mehr Stufen, erfolgen. Bezüglich
des Begriffs der monotonen Zunahme, wobei es sich vorzugsweise wiederum
um eine streng monotone Zunahme handeln kann, kann auf die obige
Beschreibung verwiesen werden. Bei einer monotonen Radiuszunahme
kann die Haftreibung der Drehscheibe 152 beispielsweise
derart eingestellt werden, dass bei einer Drehung des Stellhebels 122 um
den Azimuthwinkel eine Mitbewegung der Drehscheibe 152 weitgehend
ausgeschlossen werden kann. Dieses Risiko einer Mitbewegung kann weiterhin
gesenkt werden, wenn das verstellbare Anschlagselement 146 bzw.
das drehbare Anschlagselement 148 in vorgegebenen Abständen
und/oder Winkelstellungen einrastet. So kann beispielsweise der
bewegliche Teil des verstellbaren Anschlagselements 146,
beispielsweise die Drehscheibe 152, als Scheibe mit unten
liegender, feststehender Fläche konstruiert werden, auf
welcher die Scheibe in gewissen Abständen einrastet, zum
Beispiel über eine gefedert gelagerte Kugel mit gegenüberliegenden
entsprechenden Vertiefungen, oder anderen komplementären
Strukturen in der Drehscheibe 152 und ihrem unterliegenden
Gegenlager. Auch in diesem Fall ergibt sich, je nach Ausführung,
optional eine Gestaltung mit mehr oder weniger nicht kontinuierlicher
Einstellung.
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Die
in den 2A und 2B gezeigten Ausführungsformen
der Drehscheibe 152 stellen lediglich zwei Beispiele dar,
wie ein Radius von einer Winkelstellung des drehbaren Anschlagselements 148 abhängig
gemacht werden kann. Grundsätzlich ist die Ausführungsform
mit der exzentrischen Lagerung gemäß 2B fertigungstechnisch
einfacher zu realisieren. Allerdings ermöglicht diese Lösung
lediglich die Hälfte der Auflösung, da die maximale
Bewegungseinschränkung bei einer 180 Grad-Drehung, statt,
wie in 2A, bei einer 360 Grad-Drehung,
erreicht wird. Je nachdem, ob der Rand der Drehscheibe 152 einen
Kreis darstellt oder eine andere Konturierung, beispielsweise mittels
Polygonzügen oder ähnlichen Formen, kann die Einschränkung
des Volumenflusses stufenlos oder in gewissen Stufen erfolgen. Ein
Einrasten der Scheibe kann beispielsweise wie oben beschrieben erfolgen.
Alternativ kann auch eine kontinuierliche, Rasten-freie Verstellbarkeit
gegeben sein.
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Das
in den 1A und 1B dargestellte Ausführungsbeispiel
der Mischbatterie 110 stellt ein Beispiel eines so genannten
Kappenanschlags dar. Bei einem derartigen Kappen anschlag ist das
verstellbare Anschlagselement 146, insbesondere ein beweglicher
und/oder einstellbarer Teil der Begrenzungsvorrichtung 140,
am Korpus 112 der Mischbatterie 110 angeordnet
und/oder in diesen Korpus 112 integriert, wohingegen ein
festes Anschlagselement 144 an der Kappe 124 angeordnet
ist und/oder in diese Kappe 124 integriert ist. Alternativ
zu dieser Ausführungsform sind jedoch auch andere Ausführungsformen
möglich, welche insbesondere eingerichtet sein können,
um eine Abwärtsbewegung der Kappe 124 durch einen
Anschlag 142 einzuschränken, insbesondere in variabler
Weise, je nach Ausführung stufenlos oder in einigen Stufen.
So können beispielsweise sowohl an der Kappe 124 als
auch am Korpus 112 verstellbare Anschlagselemente 146 vorgesehen
sein, da der Anschlag 142 auch mehrere verstellbare Anschlagselemente 146 umfassen
kann. Wiederum alternativ kann ein so genannter Korpusanschlag vorgesehen
sein. Bei einem derartigen Korpusanschlag kann ein verstellbares
Anschlagselement 146 an der Kappe 124 aufgenommen
sein und/oder in die Kappe 124 integriert sein, wohingegen
ein festes Anschlagselement 144 an dem Korpus 112 aufgenommen
ist bzw. in diesen Korpus 112 integriert ist. Diese Ausführungsvarianten
sind grundsätzlich unabhängig von der speziellen
Ausführungsform des Anschlags 142 möglich.
So kann beispielsweise die in den 1A und 1B dargestellte Ausführungsform
zu einem Korpusanschlag modifiziert werden, beispielsweise indem
das drehbare Anschlagselement 146 auf die Kappe 124 verlagert wird.
Dies ist jedoch aufgrund eines vergleichsweise hohen Raumbedarfs
unter Umständen nachteilig, ist jedoch gleichwohl realisierbar.
Die unterschiedlichen Möglichkeiten eines Kappenanschlags
und eines Korpusanschlags sollen anhand von in den 3A und 3B gezeigten
Ausführungsbeispielen im Folgenden näher erläutert
werden. Gleichzeitig zeigen diese Ausführungsbeispiele
exemplarisch Ausführungsformen von Begrenzungsvorrichtungen 140 mit
Anschlägen 142, bei denen ein verstellbares Anschlagselement 146 als
linear verstellbares Anschlagselement 158 ausgestaltet
ist.
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Für
die Details der Mischbatterie 110 kann weitgehend auf die
Beschreibung der Mischbatterie 110 gemäß dem
in den 1A und 1B dargestellten
Ausführungsbeispiel verwiesen werden. Wiederum umfasst
die Mischbatterie 110 eine Begrenzungsvorrichtung 140,
welche es einem Benutzer ermöglicht, von außen
den Fluss durch den Auslass 118 auf einen einstellbaren
maximalen Fluss zu begrenzen. Die Begrenzungsvorrichtung 140 umfasst wiederum
einen Anschlag 142 mit einem festen Anschlagselement 144 und
einem verstellbaren Anschlagselement 146. Dabei zeigt,
wie oben beschrieben, 3A eine Variante eines Kappenanschlags, bei
welchem das feste Anschlagselement 144 in die Kappe 124 des
Stellglieds 120 integriert ist, wohingegen 3B eine
Variante zeigt, bei welchem das feste Anschlagselement 144 durch
eine Oberkante 154 eines Vorsprungs 160 des Korpus 112 gebildet
wird und welche somit ein Ausführungsbeispiel eines Korpusan schlags
darstellt. Das Funktionsprinzip beider Varianten ist jedoch grundsätzlich
gleich oder zumindest ähnlich.
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Bei
dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel
umfasst das linear verstellbare Anschlagselement 158 eine
Stange 162, mit einem nach oben, dem festen Anschlagselement 144 zuweisenden
Kopf 164 und optional einem nach unten weisenden Griffelement 166.
Die Stange 162 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in einem Halteelement in Form eines Aufsatzes 168 auf dem
Korpus 112 gelagert, so dass diese in einer durch den Aufsatz 168 bzw.
die Lagerung vorgegebenen Dimension linear verstellbar ist. In 3A sind
dabei, mit einer durchgehenden Linie und einer gestrichelten Linie,
zwei verschiedene Stellungen der Stange 162 gezeigt. Die
gestrichelte Position zeigt dabei eine Position bzw. Einstellung
der Begrenzungsvorrichtung 140, bei welcher der maximale
Fluss auf einen geringen Wert begrenzt wird, wohingegen die solide Linie
eine Einstellung der Begrenzungsvorrichtung 140 zeigt,
in welcher der maximale Fluss einen größtmöglichen
Wert annimmt, in diesem Fall entsprechend beispielsweise der maximalen Öffnung 136. Die
Stange 162 ist beispielsweise in der genannten Dimension
schiebbar und/oder drehbar, ist aber vorzugsweise in vielen oder
allen möglichen Stellungen fixierbar. Dies kann beispielsweise
realisiert werden, indem die Stange 162 als Gewindestange
ausgestaltet ist. In diesem Fall kann das Griffelement 166 beispielsweise
als Rädchen ausgestaltet sein, welches einem Benutzer ein
Drehen der Stange 162 und damit eine Positionierung der
Stange 162 in der linearen Dimension ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich kann die Stange 162 beispielsweise
auch mittels eines oder mehrerer Fixierelemente in unterschiedlichen
Positionen fixiert werden. Beispielsweise kann eine Stange 162 realisiert
werden, welche mittels eines lösbaren Federelements in
unterschiedlichen Positionen positionierbar ist. Beispielsweise
kann die Stange mit einer, zwei, drei oder mehreren aufeinander
folgenden Einkerbungen ausgestaltet werden, wobei die Stange 162 dann
beispielsweise durch einen von einer Feder gegen die Stange gedrückten Stift
und/oder einem anderen Fixierelement in der gewünschten
Position gehalten werden kann. Auch in diesem Fall kann der Kopf 164 der
Stange als Anschlag gegen die Kappe 124 dienen.
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Die
beschriebene Funktion der verstellbaren Anschlagselemente 146,
beispielsweise inmitten der Stange 162 und/oder dem drehbaren
Anschlagselement 148, ist in gewissen Grenzen materialunabhängig,
sofern die verwendeten Materialien eine Mindeststabilität
aufweisen. Es können daher beispielsweise Kunststoffwerkstoffe
eingesetzt werden und/oder metallische Werkstoffe, wie beispielsweise Chrom-Metall-Werkstoffe.
-
Im
Folgenden kann beispielsweise angenommen werden, dass die Mischbatterie 110 über Zuflüsse
jeweils mit zumindest annähernd gleichem Druck Beaufschlagen
wird, beispielsweise mit zumindest annähernd gleichem Druck
in einem Warmwasserzufluss und einem Kaltwasserzufluss. Auch in
anderen Fällen ist die erfindungsgemäße
Mischbatterie 110 jedoch grundsätzlich einsetzbar,
beispielsweise mit Abweichungen und/oder Modifikationen, die dem Fachmann
unmittelbar klar sind.
-
Bei
den genannten Ausführungsformen mit einem Anschlag 142,
insbesondere den Kappenanschlagsvarianten in den 1A, 1B und 3A,
kann beispielsweise ein Polarwinkel αc existieren,
bei welchem die Kante 132 der Kappe 124 in der
maximalen Öffnung 136 positioniert ist, beispielsweise
indem die Fläche dieser Kante 132 in guter Approximation
senkrecht zur Drehachse 138 angeordnet ist. In diesem Winkel αc und vorzugsweise nur in diesem Winkel ist
der Fluss in der Regel völlig unabhängig vom Azimuthwinkel
und damit der eingestellten Temperatur. Bei anderen Azimuthwinkeln
ergibt sich eine gewisse Einschränkung des Flusses. Dies kann
gewollt sein und bietet sich beispielsweise bei Mischbatterien 110 an,
deren Fluss typischerweise in einer ganz bestimmten Stellung begrenzt
werden soll. Beispielsweise kann bei Handwaschbecken-Mischbatterien
ein Fluss auf einen zum Händewaschen üblichen
maximalen Fluss begrenzt werden, wobei eine mehr oder weniger große
Veränderung des Flusses mit dem Azimuthwinkel nicht von Belang
ist.
-
Allgemein
ergibt sich jedoch bei den genannten Kappenanschlagsvarianten in
der Regel eine gewisse Azimuthwinkelabhängigkeit des Flusses,
insbesondere des eingestellten maximalen Flusses. Soll eine derartige
Azimuthwinkelabhängigkeit zumindest teilweise vermieden
werden, bietet sich eine Korpusanschlagsvariante an, beispielsweise
die in 3B dargestellte Korpusanschlagsvariante.
Die dort dargestellte Konstruktion ist zumindest näherungsweise spiegelbildlich
zur Kappenanschlagsvariante gemäß 2A,
so dass in weiten Teilen auf die Beschreibung der 2A verwiesen
werden kann. Auch hier ist wiederum eine lineare Positionierung
einer Stange 162 möglich, welche hier, wie auch
in 3A, symbolisch mit dem Pfeil 170 bezeichnet
ist. Wiederum sind gestrichelt und mit durchgehenden Linien zwei Stellungen
der Stange 162 dargestellt. Die Stange 162 kann
wiederum beispielsweise als Gewindestange und/oder Stange mit einer
oder mehreren Einkerbungen ausgestaltet sein. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel wirkt die Kappe 124 gleichzeitig
als Halteelement, wobei die Stange 162 durch diese Kappe 124 geführt
ist. Zu diesem Zweck kann die Kappe 124 beispielsweise
eine oder mehrere Bohrungen umfassen, beispielsweise wiederum Gewindebohrungen.
Die Stange 162 wirkt somit als linear verstellbares Anschlagselement 158,
wobei der in diesem Fall nach unten weisende Kopf 164 der
Stange 162 mit dem festen Anschlagselement 144 in Form
der Oberkante 154 des Vorsprungs 160 auf dem Korpus 112 zusammenwirkt.
In der mit durchgehenden Linien dargestellten Stangenposition ergibt sich
eine deutliche, vom Azimuthwinkel unabhängige Flusseinschränkung,
wohingegen in der oberen, gestrichelt dargestellten Maximalposition
eine lediglich geringfügige oder keine Flusseinschränkung
erfolgt. Alternativ oder zusätzlich zu einer Führung
der Stange 162 unmittelbar in der Kappe 124 können
andere Halteelemente vorgesehen sein, beispielsweise auf die Kappe 124 aufgesetzte
Halteelemente.
-
Ausführungsvarianten
der Mischbatterie 110, in welchen ein Korpusanschlag realisiert
ist, sei es nun mit linear verstellbaren Anschlagselementen 158,
mit drehbaren Anschlagselementen 148 oder mit anderen Arten
von Anschlagselementen, weisen allgemein eine geringe Azimuthwinkelabhängigkeit auf.
Da die verstellbaren Anschlagselemente 146 nunmehr an der
Kappe 124 aufgenommen sind und/oder in diese integriert
sind, sollte die Kappe 124 eine hinreichend dicke Wandstärke
aufweisen, was jedoch bei mehreren bereits kommerziell erhältlichen Mischbatterien 110 bereits
der Fall ist. Da die Drehscheiben 152 bzw. die Stangen 162 je
nach Polarwinkel bzw. je nach Fluss in unterschiedlichen Winkeln auf
den Korpus 112 bzw. das feste Anschlagselement 144,
beispielsweise die Oberkante 154 des Vorsprungs 160,
auftreffen, sollte das feste Anschlagselement 144, beispielsweise
die Oberkante 154, mit einer hinreichend großen
Anschlagsfläche ausgestaltet werden.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
lediglich eine Auswahl möglicher Ausführungsformen
der Begrenzungsvorrichtung darstellen. Beispielsweise ist die Vorderseite 116 hier
durch die Positionierung des Auslasses 118 definiert. Auch
andere Ausgestaltungen des Auslasses bzw. andere Definitionen der
Vorderseite 116 sind grundsätzlich möglich.
Weiterhin soll die Begrenzungsvorrichtung 140 lediglich
durch einen Benutzer in einer normalen Funktionsbereitschaft der
Mischbatterie 110 bedienbar sein. Dabei können
jedoch auch zumindest Teile der Begrenzungsvorrichtung 140 in
ein Inneres der Mischbatterie 110 verlegt sein, so dass
lediglich, beispielsweise durch Bedienhebel 156, eine Einstellbarkeit
der Begrenzungsvorrichtung 140 gewährleistet ist.
So kann beispielsweise der Anschlag 142 auch ganz oder
teilweise ins Innere der Mischbatterie 110, beispielsweise
ins Innere der Kappe 124 und/oder ins Innere des Korpus 112,
verlegt werden, wobei lediglich ein oder mehrere Bedienhebel 156 bzw.
andere Bedienelemente vorgesehen sein können, welche einem
Benutzer von außen eine Einstellung der Begrenzungsvorrichtung 140 ermöglichen.
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Weiterhin
kann auch eine Orientierung des Kugelgelenks 126 im Raum
variieren. Beispielsweise können bei einigen Mischbatterien 110,
insbesondere für den Einsatz in Du schen, Drehachsen 150,
um welche die Temperatur eingestellt wird, bezüglich des Benutzers
von vorn nach hinten gerichtet sein. Die relative Lage der Drehscheibe 152 zum
Kugelgelenk 126 sollte hiervon jedoch unberührt
bleiben.
-
Die
Vorteile der erfindungsgemäßen Mischbatterie 110,
beispielsweise gemäß den Ausführungsbeispielen
in den 1A bis 3B, liegen insbesondere
in der Möglichkeit, den maximalen Wasserfluss variabel
einzustellen. Diese Einstellung des maximalen Flusses kann jedoch
auch in Sekundenschnelle mit beispielsweise lediglich einem Handgriff
(beispielsweise bei Drehscheiben 152) oder mit wenigen
Handgriffen (beispielsweise bei der Verwendung von Stangen 162)
geändert werden. Auf diese Weise kann der Bedarf an verschiedene
Situationen angepasst werden.
-
Der
maximal mögliche Fluss durch die Mischbatterie 110 kann
beispielsweise vom jeweiligen lokalen Wasserdruck abhängen.
Ist dieser lokale Wasserdruck hoch, so kann der maximale Fluss beispielsweise
generell herabgesetzt werden.
-
Mittels
der erfindungsgemäßen Mischbatterie 110 können
auch Mischbatterien, welche überwiegend von Personen benutzt
werden, die auf Wasser- und Energieverbrauch kaum achten, auf einen
sinnvollen maximalen Fluss eingestellt werden. Dies kann beispielsweise
bei der Verwendung durch Kinder oder ältere Personen sinnvoll
eingesetzt werden. Auch Hotelbetriebe oder öffentliche
Einrichtungen können beispielsweise durch Vorgabe eines
mittleren Durchflusswertes Einsparungen vornehmen.
-
Weiterhin
ist der Einsatz der genannten Mischbatterien 110 auch in
Kühlvorrichtungen sinnvoll. So können beispielsweise
zur Wasserkühlung bestimmter Geräte erfindungsgemäße
Mischbatterien 110 eingesetzt werden, beispielsweise zur
Kühlung von Bogenlampen. In vielen Fällen ist
bei Kühlvorrichtung ein gewisser Mindestfluss erforderlich,
jedoch bei weitem nicht der Maximalfluss einer Mischbatterie 110.
Auch hier ist die vorgestellte Flussbegrenzung in der Regel wesentlich
günstiger einsetzbar als beispielsweise Druckreduzierventile
in dem relevanten Druckbereich. Handelsübliche kostengünstige
Druckreduzierventile in dem für diesen Zweck insbesondere
relevanten niedrigen Druckbereich sind bislang nicht bekannt.
-
Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der Mischbatterie 110 liegt im Preisleistungsverhältnis.
Die Begrenzungsvorrichtung 140 selbst wird den Wert der
einzelnen Mischbatterie 110 und deren Herstellungsaufwand
in der Regel nur geringfügig erhöhen. Bei einem
Mehrpreis beispielsweise von 10 bis 15 Euro pro Mischbatterie 110 hätte sich
diese beispielsweise in einem Privathaushalt schon in kurzer Zeit
amortisiert. Würde das System den Wasser- und Warmwasserverbrauch
beispielsweise lediglich um 30% senken, was in vielen Fällen angenommen
werden kann, so wäre die Wasser- und Energieersparnis aller
Verbraucher, die die Mischbatterie 110 einsetzen, bereits
volkswirtschaftlich von relevanter Dimension.
-
- 110
- Mischbatterie
- 112
- Korpus
- 114
- Einlass
- 116
- Vorderseite
- 118
- Auslass
- 120
- Stellglied
- 122
- Stellhebel
- 124
- Kappe
- 126
- Kugelgelenk
- 128
- geschlossene
Position
- 130
- Öffnungsbewegung
- 131
- geöffnete
Position
- 132
- Kante
der Kappe
- 134
- Rückseite
- 136
- maximale Öffnung
- 138
- Drehachse
- 140
- Begrenzungsvorrichtung
- 142
- Anschlag
- 144
- festes
Anschlagselement
- 146
- verstellbares
Anschlagselement
- 148
- drehbares
Anschlagselement
- 150
- Drehachse
- 152
- Drehscheibe
- 154
- Oberkante
- 156
- Bedienhebel
- 158
- linear
verstellbares Anschlagselement
- 160
- Vorsprung
- 162
- Stange
- 164
- Kopf
- 166
- Griffelement
- 168
- Aufsatz
- 170
- lineare
Positionierung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4437369
A1 [0008]
- - DE 19532584 A1 [0009]
- - EP 0819877 A2 [0009]