DE10228212A1 - Mischventil - Google Patents
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Abstract
Bei einem Mischventil für Kalt- und Heißwasser mit thermostatischer Regelung der Mischwassertemperatur durch einen von einer Temperaturvorwählvorrichtung positionierten, mit einem rohrförmigen Doppelventilsitzschieber verbundenen Thermostaten, der in einem Gehäuse mit wenigstens je einem Kaltwasser- und einem Heißwassereinlass sowie wenigstens einem Mischwasserauslass angeordnet ist, wobei die Einlassquerschnitte an den beiden Einströmspalten des Mischventils vom Doppelventilsitzschieber mit seinen beiden Stirnseiten gegensinnig gesteuert sind, ist vorgeschlagen, dass der Doppelventilsitzschieber einen ringförmigen Steg hat, an dem eine im Durchmesser kleinere Trennhülse ausgebildet ist, die wenigstens mit ihren beiden Endbereichen axial verschieblich in einer Bohrung aufgenommen ist, und hinter den Einströmquerschnitten einerseits das Kaltwasser und andererseits das Heißwasser separat jeweils wenigstens einer Öffnung zugeführt ist, die im Steg in einem ringförmigen Mischkanal zur Mischung von Kalt- und Heißwasser münden, wobei der Mischkanal die Trennhülse radial durchdringt, derart, dass das austretende Mischwasser den Thermostaten gerichtet anströmt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Mischventil für Kalt- und Heißwasser mit thermostatischer Regelung der Mischwassertemperatur durch einen von einer Temperaturvorwählvorrichtung positionierten und mit einem rohrförmigen Doppelventilsitzschieber verbundenen Thermostaten, der in einem Gehäuse mit wenigstens je einem Kaltwasser- und einem Heißwassereinlass sowie wenigstens mit einem Mischwasserauslass angeordnet ist, wobei die Einlassquerschnitte an den beiden Einströmspalten des Mischventils vom Doppelventilsitzschieber mit seinen beiden Stirnseiten gegensinnig gesteuert sind.
- Ein Mischventil dieser Gattung ist aus der
EP 0 242 680 A2 bekannt. Bei diesen bekannten Mischventilen kann es unter ungünstigen Umständen zu einer mangelhaften Mischung von Kalt- und Heißwasser vor und im Bereich des Thermostaten kommen. In diesem Fall wird von dem Temperaturfühlbereich des Thermostaten eine von der Mischwassertemperatur abweichende Temperatur erfühlt, so dass es hierbei zu einer Minderung der Regelgüte kommen kann. - Zur Verbesserung der Regelgüte ist es aus der deutschen Auslegeschrift
25 48 650 bereits bekannt, im Fühlbereich des Thermostaten eine zylindrische Führungs- und Ablenkhülse am Gehäuse anzuordnen. Mit dieser Einrichtung wird jedoch lediglich der Heißwasserstrom umgelenkt, um ein vorzeitiges Berühren des Temperaturfühlbereichs zu vermeiden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Mischventil zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Mischventil dadurch gelöst, dass der Doppelventilsitzschieber einen ringförmigen Steg hat, an dem eine im Durchmesser kleinere Trennhülse ausgebildet ist, die wenigstens mit ihren beiden Endbereichen axial verschieblich in einer Bohrung aufgenommen ist, und hinter den Einströmquerschnitten einerseits das Kaltwasser und andererseits das Heißwasser separat jeweils wenigstens einer Öffnung zugeführt ist, die im Steg in einem ringförmigen Mischkanal münden, wobei der Mischkanal die Trennhülse radial durchdringt, derart, dass das austretende Mischwasser den Thermostaten gerichtet anströmt.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 angegeben.
- Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird insbesondere eine direkte und gerichtete Anströmung des Thermostaten mit gemischtem Heiß- und Kaltwasser bzw. Mischwasser erreicht, wobei die Mischung innerhalb des Mischkanals im Bereich des Doppelventilsitzschiebers erfolgt. Die Position des Mischkanals zum temperaturempfindlichen Bereich des Thermostaten bleibt nach der erfindungsgemäßen Ausbildung auch bei einer Einbringung der axialen Stellgröße oder bei einer axialen Verschiebung des Doppelventilsitzschiebers gleich. Vorteilhaft kann der Mischkanal im Steg des Doppelventilsitzschiebers senkrecht, aber auch geneigt zur Mittelachse des Doppelventilsitzschiebers angeordnet werden.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zweckmäßig hinter dem Einlassquerschnitt für Kaltwasser und dem Einlassquerschnitt für Heißwasser jeweils eine Ringkammer im Bereich des Stegs ausgebildet werden, wobei die Öffnungen des Stegs im Bereich der Ringkammer angeordnet sind. Zur guten Wasserführung kann hierbei in der Ringkammer jeweils am Kopfstück und am Deckel eine Hohlkehle ausgebildet werden.
- Die Öffnungen im Steg werden vorteilhaft parallel zur Mittelachse des Doppelventilsitzschiebers angeordnet, wobei die Öffnungen für Kaltwasser und die Öffnungen für Heißwasser zueinander versetzt oder auch koaxial zueinander angeordnet werden können.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Doppelventilsitzschieber mit dem Steg und der Trennhülse einstückig ausgebildet werden. Insbesondere für eine kostengünstige Fertigung kann er aber zweckmäßig zweiteilig ausgebildet werden. Hierbei kann der Doppelventilsitzschieber vorteilhaft mit einer Hälfte des Stegs und einem ersten Teil der Trennhülse einstückig ausgebildet werden, während ein zweiter Teil der Trennhülse mit der anderen Hälfte des Stegs einstückig ausgebildet und im Bereich des Stegs mit der ersten Hälfte verbindbar ist.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt in der Zeichnung
-
1 ein Mischventil mit thermostatischer Regelung in schematischer Darstellung im Längsschnitt; -
2 den in1 gezeigten Ventileinsatz mit dem Doppelventilsitzschieber und dem Thermostaten als Baueinheit; -
3 den in2 gezeigten Doppelventilsitzschieber in vergrößerter Darstellung im Längsschnitt in der Schnittebene III der4 ; -
4 den in3 gezeigten Doppelventilsitzschieber in Draufsicht; -
5 einen anderen Ventileinsatz, der als Baueinheit in ein Ventilgehäuse einsetzbar ist, im Längsschnitt; -
6 den in5 gezeigten Doppelventilsitzschieber in vergrößerter Darstellung im Längsschnitt in der Schnittebene VI der7 ; -
7 den in6 gezeigten Doppelventilsitzschieber in Draufsicht. - Der Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbeispielen in der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen. Das in
1 der Zeichnung schematisch dargestellte thermostatisch geregelte Mischventil besteht aus einem Gehäuse1 , in dem in einer Bohrung13 ein Ventileinsatz2 angeordnet ist. Der Ventileinsatz2 ist von einem becherförmigen Kopfstück20 und einem Deckel21 zu einer Baueinheit ausgebildet. In dem Ventileinsatz2 ist ein Doppelventilsitzschieber3a axial begrenzt verschiebbar angeordnet. Koaxial zum Doppelventilsitzschieber3a ist ein Thermostat4 vorgesehen, der mit einer Stirnseite axial an drei symmetrisch angeordneten Führungs- und Anschlagnasen33 des Doppelventil sitzschiebers3a axial abgestützt ist. An einer inneren Stirnseite des Deckels21 ist eine Rückstellfeder6 einerseits und andererseits an einer Schulter34 des Doppelventilsitzschiebers3a abgestützt, so dass der Doppelventilsitzschieber3a den Thermostaten4 in Richtung auf das Kopfstück20 drückt. Der Thermostat4 ist mit einem Dichtring42 gedichtet aus dem Kopfstück20 herausgeführt und liegt mit einem in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur axial auslenkbaren Stößel40 an einer Temperaturvorwählvorrichtung5 an. Die Temperaturvorwählvorrichtung5 ist unverdrehbar axial begrenzt verschiebbar in dem Kopfstück20 angeordnet, wobei am äußeren Endbereich ein Bewegungsgewinde50 ausgebildet ist. Mit dem Bewegungsgewinde50 ist ein in der Zeichnung nicht dargestellter, axial am Kopfstück20 gehaltener Drehgriff mit einer Stellmutter in Eingriff, so dass durch eine Drehbewegung des Stellgriffs die Temperaturvorwählvorrichtung5 axial zum Kopfstück20 bewegbar ist. Diese Axialbewegung wird von dem Stößel40 auf den Thermostaten4 und den Doppelventilsitzschieber3a übertragen, so dass hierdurch die Sollwerttemperatur des Mischwassers einstellbar ist. - Der Doppelventilsitzschieber
3a ist, wie es insbesondere aus3 der Zeichnung zu entnehmen ist, zweiteilig ausgebildet. Der Doppelventilsitzschieber3a ist hierbei mit einem Steg30a und einem ersten Teil31a der Trennhülse31 einstückig ausgebildet. An der Innenwandung des Doppelventilsitzschiebers3a ist ein Steg30b , der einstückig mit einem zweiten Teil31b der Trennhülse31 ausgebildet ist, eingepresst. Hierbei sind an dem Teil31b die Führungs- und Anschlagnasen33 angeformt, so dass zwischen den Stirnseiten der beiden Teile30a ,31a und30b und31b ein Abstand entsteht, in dem der Mischkanal302 gebildet ist. Anstatt der Pressverbindung können auch andere bekannte Verbindungen oder lösbare Kupplungen eingesetzt werden. - In dem Steg
30a und30b sind Öffnungen301 in Form von Langlöchern symmetrisch angeordnet, wie es insbesondere aus3 und4 zu entnehmen ist. Die Öffnungen301 für das Heißwasser sind dabei versetzt angeordnet zu den Öffnungen301 für das Kaltwasser. Alternativ können auch die Öffnungen für Heißwasser koaxial zu den Öffnungen für Kaltwasser angeordnet werden, wodurch das einströmende Heißwasser und Kaltwasser frontal aufeinander trifft. Zur Trennung des zufließenden Heißwassers vom zufließenden Kaltwasser ist am Außenmantel des Doppelventilsitzschiebers3a ein O-Ring300 und an den Endbereichen der Trennhülse31 jeweils ein O-Ring310 angeordnet, die jeweils an einer Innenwandung des Kopfstücks20 oder des Deckels21 dichtend anliegen. - In dem Gehäuse
1 ist ein Kaltwassereinlass10 und ein Heißwassereinlass11 ausgebildet, wobei der Heißwassereinlass11 über eine Ringkammer mit einem Einlassquerschnitt23 und der Kaltwassereinlass10 über eine Ringkammer mit einem Einlassquerschnitt22 des Misch ventils verbunden ist. Zur Abdichtung der Ringkammern für Heißwasser und Kaltwasser sind hierbei im Außenmantel des Ventileinsatzes2 mit Abstand zueinander angeordnete drei O-Ringe200 angeordnet, die an der Bohrung13 des Gehäuses1 dichtend anliegen. Der Ventileinsatz2 ist mit einem Gewinde14 im Gehäuse1 in der Stecklage gehalten. Hinter dem Einlassquerschnitt22 für Kaltwasser ist an dem Kopfstück20 eine Hohlkehle201 zur Wasserführung in eine Ringkammer25a ausgebildet, entsprechend ist hinter dem Einlassquerschnitt23 für Heißwasser am Deckel21 eine Hohlkehle201 zur Wasserführung in eine Ringkammer25b ausgebildet. Der Thermostat4 ist koaxial zur Mittelachse32 angeordnet und weist stromabwärts hinter dem Mischkanal302 einen Temperaturfühlbereich41 auf, der sich bis zu einem Mischwasserauslass12 im Deckel21 und im Gehäuse1 erstreckt. Der Doppelventilsitzschieber3a und der erste Teil31a der Trennhülse31 ist in einer gestuften Bohrung24 des Kopfstücks20 axial begrenzt verschiebbar angeordnet. Der zweite Teil31b der Trennhülse31 wird in einer koaxial angeordneten Bohrung26 des Deckels21 begrenzt verschieblich geführt. - Das vorstehend beschriebene Mischventil hat folgende Funktionsweise:
Die Mischwassersollwerttemperatur wird mit der Temperaturvorwählvorrichtung5 durch eine entsprechende Axialverschiebung des Thermostaten4 mit dem formschlüssig gekoppelten Doppelventilsitzschieber3a in die Axialposition zur Erzeugung der erforderlichen Einlassquerschnitte22 ,23 eingestellt. Das am Kaltwassereinlass10 einströmende Kaltwasser gelangt hierbei zum Einlassquerschnitt22 und wird von hier über die Hohlkehle201 in die Ringkammer25a eingebracht. So dann tritt es in die parallel zur Mittelachse32 angeordneten Öffnungen301 und im Anschluss in den rechtwinklig zu den Öffnungen301 angeordneten ringförmigen Mischkanal302 ein. Parallel hierzu gelangt das Heißwasser über den Heißwassereinlass11 an den Einlassquerschnitt23 und wird hiernach mit einer Umlenkung von der Hohlkehle201 in den Ringkanal25b eingebracht. Das Heißwasser gelangt sodann über die parallel zur Mittelachse32 angeordneten Öffnungen301 ebenfalls in den Mischkanal302 und wird hier insbesondere im Bereich der Umlenkung mit dem Kaltwasser vermischt. Das in dem Mischkanal302 erzeugte Mischwasser wird radial zur Mittelachse32 gerichtet an dem stromaufwärts befindlichen Temperaturfühlbereich41 des Thermostaten angeströmt, so dass eine optimale Erfühlung der Mischwassertemperatur bis zum Ausströmen aus dem Mischwasserauslass12 erfolgen kann. Alternativ kann der Mischkanal auch geneigt zur Mittelachse angeordnet sein, so dass dann das austretende Mischwasser die Form einer Kegelmantelhülse hat. - Bei Mischwassertemperaturänderungen wird die geänderte Temperatur von dem Temperaturfühlbereich
41 erfasst. Ein in dem Thermostaten4 angeordneter Dehnstoff wird darauf eine axiale Auslenkung des Stößels40 verursachen, so dass eine entsprechende axiale Verschiebung des Doppelventilsitzschiebers3a erfolgt. Die Einlass querschnitte22 ,23 für Kaltwasser und Heißwasser werden hierbei gegenläufig entsprechend verändert, so dass die Istwerttemperatur der Sollwerttemperatur des Mischwassers wiederangenähert wird. - In
5 ist ein abgewandelter Ventileinsatz2 dargestellt, der ebenfalls in ein Gehäuse (in der Zeichnung nicht dargestellt) einsetzbar ist. Der Ventileinsatz2 unterscheidet sich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Rückstellfeder6 außerhalb des vom Wasser beaufschlagten Raumes angeordnet ist und ein Doppelventilsitzschieber3b vorgesehen ist, der einstückig mit dem Steg30 und der Trennhülse31 ausgebildet ist. Außerdem ist der Doppelventilsitzschieber3b mit einem im Durchmesser verringerten Rohransatz35 versehen, an dessen Innenseite ein Gewinde350 ausgebildet ist. Der Thermostat4 hat hierbei ein Außengewinde43 , mit dem er in das Gewinde350 des Doppelventilsitzschiebers3b zur formschlüssigen Verbindung eingeschraubt wird. Außerdem sind im Bereich der Einschnürung am Rohransatz35 stirnseitig Druckentlastungsbohrungen36 ausgebildet. Im Übrigen entspricht dieser Ventileinsatz2 dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. - Selbstverständlich kann aber auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Doppelventilsitzschieber im Bereich des Stegs zweiteilig ausgebildet sein.
Claims (15)
- Mischventil für Kalt- und Heißwasser mit thermostatischer Regelung der Mischwassertemperatur durch einen von einer Temperaturvorwählvorrichtung positionierten, mit einem rohrförmigen Doppelventilsitzschieber verbundenen Thermostaten, der in einem Gehäuse mit wenigstens je einem Kaltwasser- und einem Heißwassereinlass sowie wenigstens einem Mischwasserauslass angeordnet ist, wobei die Einlassquerschnitte an den beiden Einströmspalten des Mischventils vom Doppelventilsitzschieber mit seinen beiden Stirnseiten gegensinnig gesteuert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelventilsitzschieber (
3a ,3b ) einen ringförmigen Steg (30 ,30a ,30b ) hat, an dem eine im Durchmesser kleinere Trennhülse (31 ) ausgebildet ist, die wenigstens mit ihren beiden Endbereichen axial verschieblich in einer Bohrung (24 ,26 ) aufgenommen ist, und hinter den Einströmquerschnitten (23 ,24 ) einerseits das Kaltwasser und andererseits das Heißwasser separat jeweils wenigstens einer Öffnung (301 ) zugeführt ist, die im Steg (30 ,30a ,30b ) in einem ringförmigen Mischkanal (302 ) münden, wobei der Mischkanal (302 ) die Trennhülse (31 ) radial durchdringt, derart, dass das austretende Mischwasser den Thermostaten (4 ) gerichtet anströmt. - Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkanal (
302 ) senkrecht zur Mittelachse (32 ) des Doppelventilsitzschiebers (3 ) angeordnet ist. - Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts hinter den Einlassquerschnitten (
22 ,23 ) jeweils eine vom Steg (30 ,30a ,30b ) der inneren Seitenwand des Doppelventilsitzschiebers (3a ,3b ) dem Außenmantel der Trennhülse (31 ) und einer Stirnseite des Kopfstücks (20 ) oder des Deckels (21 ) begrenzte Ringkammer (25a ,25b ) gebildet ist, die jeweils mit einer oder mehreren Öffnungen (301 ) verbunden ist oder sind. - Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ringkammer (
25a ,25b ) das Kopfstück (20 ) oder der Deckel (21 ) mit einer Hohlkehle (201 ) zur Wasserführung versehen ist. - Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (
301 ) parallel zur Mittelachse (32 ) des Doppelventilsitzschiebers (3a ,3b ) gerichtet sind. - Mischventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axial gerichteten Öffnungen (
301 ) für Kaltwasser zu den axial gerichteten Öffnungen (301 ) für Heißwasser versetzt angeordnet sind. - Mischventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axial gerichteten Öffnungen (
301 ) für Kaltwasser und die axial gerichteten Öffnungen (301 ) für Heißwasser koaxial angeordnet sind, so dass das einströmende Kaltwasser und das Heißwasser frontal aufeinander trifft. - Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Mischkanal (
302 ) austretende Mischwasser auf einen Temperaturfühlbereich (41 ) des Thermostaten (4 ) am stromaufwärts gelegenen Ende gerichtet ist. - Mischventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Thermostat (
4 ) ein Dehnstoffelement vorgesehen ist. - Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung des Mischkanals geneigt zur Mittelachse des Doppelventilsitzschiebers angeordnet ist, so dass das austretende Mischwasser die Form einer Kegelmantelhülse hat.
- Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennhülse (
31 ), der Steg (30 ) und der Doppelventilsitzschieber (3b ) einstückig ausgebildet sind. - Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenmantel der beiden Endbereiche der Trennhülse (
31 ) und am Außenmantel des Doppelventilsitzschiebers (3 ) jeweils wenigstens ein O-Ring (300 ,310 ) zur Abdichtung vorgesehen ist, so dass ein Querfluss ausgeschlossen ist. - Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennhülse im Bereich des Stegs aus zwei Teilen zusammenfügbar ist.
- Mischventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelventilsitzschieber (
3a ) mit dem Steg (30a ) und einem ersten Teil (31a ) der Trennhülse einstückig ausgebildet und mit einem Steg (30b ), der an einem zweiten Teil (31b ) der Trennhülse ausgebildet ist, verbindbar ist. - Mischventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stege (
30a ,30b ) lösbar mit einer Kupplung verbunden sind.
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