DE1073266B - Mischventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Mischventil zum Einstellen des Mischungsverhältnisses zweier Flüssigkeiten und der Gesamtdurchlaufmenge durch zwei konzentrische Betätigungsorgane. Bei den bekannten Mischventilen dieser Art ist es nicht möglich, die Gesamtdurchflußmenge zu ändern, ohne gleichzeitig auch das Mischungsverhältnis zu ändern. Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, ein leicht zu bedienendes Mischventil von einfacher Bauart zu schaffen, das es gestattet, entweder die Gesamtdurchflußmenge bei gleichbleibendem Mischungsverhältnis zu ändern oder das Mischungsverhältnis bei gleichbleibender Durchflußmenge zu ändern.

Gemäß der Erfindung ist eine Taumelscheibe vorgesehen, die mit den zu den Betätigungsorganen parallel angeordneten Stößeln der beiden Zulaufventile im Eingriff steht und die sich in der Mitte auf dem einen Betätigungsorgan abstützt, das mittels des einen Bediengriffes längsbewegbar ist und außerdem auf der Schulter oder Kante aufliegt, die in radialem Abstand von der Achse der Betätigungsotrgane liegt und von dem anderen Betätigungsorgan gebildet wird, das um seine Achse drehbar ist.

In der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Mischventil gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in einem axialen Schnitt,

Fig. 2 das Ventil nach Fig. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einer Seitenansicht in einem axialen Schnitt,

Fig. 4 das Ventil nach Fig. 3 in einem Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5, 6, 7 jeweils drei andere Ausführungsbeispiele in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt und Fig. 8 das Ventil nach Fig. 7 in einem Schnitt gemäß der Linie 8-8 der Fig. 7.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Mischventil enthält einen Körper 1, der zwei Eingänge 2,3 jeweils für das warme und das kalte Wasser und zwei Ausgänge 4, 5 aufweist, die z. B. zum Einlaufrohr der Badewanne und zur Brause führen. Das Ventil enthält weiterhin vier Verschlußkörper 6, 7, 8 und 9, die in parallel zueinander verlaufenden Richtungen beweglich sind und jeweils einen der Eingänge oder der Ausgänge beherrschen. Die Verschlußkörper 6, 7, 8 und 9 sind jeweils den Durchlässen 2, Z₁ 4, 5 zugeordnet. Sie dienen dazu, wie sich aus dem Folgenden ergeben wird, unabhängig voneinander die Vermischung der bei 2 und 3 ankommenden Flüssigkeiten und das Austreten dieses Gemisches entweder durch den Ausgang 4 oder durch den Ausgang 5 zu regulieren. Das Ventil enthält auch eine Taumelscheibe 10, die sich in ständiger Be-

Anmelder:
Pierre Doinbre, Genf (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Scherrmann, Patentanwalt,
Eßlingen/Neckar, Fabrikstr. 9

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 25. September 1956

Pierre Doinbre, Genf (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

rührung mit den vier Verschlußkörpern oder genauer mit den halbkugelförmigen Köpfen 11 befindet, die jeweils an einem der Enden der Verschlußkörper angeordnet sind.

Die Taumelscheibe 10 ist im Innern einer Kammer 12 angeordnet, die nach außen hin durch eine auf dem Körper 1 aufgeschraubte Kappe 13 begrenzt ist. Im Innern der Kappe 13 ist auch ein erstes Betätigungsorgan 14 angeordnet, das mit einem Handhebel 15 fest verbunden ist, mit dessen Hilfe es um die Achse des Ventils gedreht werden kann. Die der Taumelscheibe 10 zugewandte Fläche des Organs 14 ist eben und verläuft, wie bei 16 zu sehen ist, schräg. Am Rande der Scheibe 16 ist ein in einer rechtwinklig zur Drehachse des Organs 14 verlaufenden Ebene liegendes Segment 17 vorgesehen. Eine Druckfeder 18, die sich gegen den Boden 19 der Kappe 13 abstützt, wirkt auf das Betätigungsorgan 14 ein und ist dauernd bestrebt, dieses gegen die Köpfe Il der Verschlußkörper anzulegen.

Das Ventil enthält noch ein zweites Betätigungsorgan 20, das axial im Innern des Betätigungsorgans 14 eingeschraubt und mit einem Griff 21 fest verbunden ist, der zur Betätigung von Hand des Organs 20 dient. Das dem Griff 21 abgewandte Ende des Organs 20 befindet sich somit im Innern der Kammer 12 und ist, wie man aus der Zeichnung bei 22 sieht, von halbkugelförmiger Gestalt. Dieses Ende 22 ist immer mit der Taumelscheibe 10 in Berührung, weil der Wasserdruck die Verschlußkörper dauernd nach rechts (Fig. 1) drückt und infolgedessen die Scheibe 10 zwingt, eine Stellung einzunehmen, in die sie unter dem Einfluß der vier Köpfe 11 einerseits und der

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Flächen 16,17 sowie des -Endes 22 des Organs 2Q andererseits gelangt.

Die Wirkungsweise des dargestellten Mischventils ist folgende: - - -

Es soll angenommen werden, daß die Organe sich in der in der Zeichnung dargestellten Lage befinden. Wenn man den Handhebel 15 von Hand dreht, verstellt man die Fläche 17 um die Achse des Ventils herum. Wenn man den Griff 21 dreht, läßt man das Ende 22 des Organs 20 vor- oder zurückgehen, wodurch eine Schwenkbewegung der Scheibe 10 um die Kante, in der. sich die Flächen 16 und 17 schneiden, hervorgerufen wird. Diese Schnittlinie bildet somit gleichsam das Gelenk für die Schwenkbewegung der Scheibe 10, und dieses Gelenk kann sich um die Achse des Ventils herum verdrehen, wenn man den Handhebel 15 betätigt. Wenn das Gelenk sich in der der oberen Hälfte der Fig. 1 entsprechenden Stellung befindet, d. h. wenn der Handhebel 15 sich oberhalb der Achse des Ventils befindet (vgl. dieselbe Figur), wird der Verschlußkörper 8 durch die Scheibe 10 unter Einwirkung der Feder 18 in der Schließstellung, unabhängig von der Stellung des zweiten Betätigungsorgans 20, gehalten. Wenn der Handhebel 15 und infolgedessen das oben beschriebene Gelenk sich in der der unteren Hälfte der Fig. 1 entsprechenden Stellung befinden, wird der Verschlußkörper 9 in der Schließstellung bei jeder Stellung des zweiten Steuerorgans 20 gehalten. Je der Winkelstellung des Handhebels 15 und infolgedessen auch des hier in Frage stehenden Gelenkes entsprechend befinden sich die Verschlußkörper 6 und 7 in Stellungen, die für eine bestimmte Stellung des Betätigungsorgans 20 genau festgelegt ist. Indem man die Winkellage des Handhebels 15 einstellt, regelt man die anteilmäßige Menge, mit der die bei 2 und 3 ankommenden Flüssigkeiten in das Innere des Ventils eingelassen werden, um zu einem der Auslässe 4, 5 zu gelangen. Mit anderen Worten, die Winkelstellung des Handgriffes 15 bestimmt den Anteil der beiden Flüssigkeiten im Gemisch. Für irgendeine gegebene Stellung des Handhebels 15 kann man durch Betätigung des Griffes 21 die Ausflußmenge regeln, wobei der durch die Stellung des Handhebels 15 festgelegte Anteil der beiden Flüssigkeiten am Gemisch beibehalten wird. Die beschriebene Ausführungsform gestattet somit, das Gemisch und die Ausflußmenge unabhängig voneinander auf sehr einfache Weise zu regulieren, wobei man das Gemisch beliebig durch 4 oder durch 5 austreten lassen kann.

Im Innern der Kammer 12 ist noch eine Schraube23 vorgesehen, die axial in dieser Kammer angeordnet und in einen mit dem Körper 1 fest verbundenen Teil einschraubbar ist. Der Kopf dieser Schraube dient dazu, die Bewegung der Verschlußkörper nach rechts zu begrenzen, d. h., sie entgegen der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes zurückzuhalten, wenn man den Hahn öffnet -und die Kappe 13 abnimmt.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Körper des Ventils bei 24 gezeigt. Er enthält zwei Eingänge 25, 26 und einen einzigen Ausgang 27. Es sind hier lediglich zwei Verschlußkörper 28, 29 vorgesehen, die jeweils die Eingänge 25, 26 beherrschen. Die Verschlußkörper sind parallel zueinander angeordnet und verstellen sich axial in den Bohrungen eines mit dem Körper 24 fest verbundenen Teiles 30. Am Teil 30 ist ein Anschlag 31 befestigt. Dieser weist einen halbkugelförmigen Kopf 32 auf, dessen Gestalt mit derjenigen des halbkugelförmigen Kopfes 33 der beiden Verschlußkörper 28, 29 übereinstimmt.

"■:, Der.Anschlag31 dient einfach dazu, wie man aus dem Folgenden erkennen wird, einen dritten Abstützpunkt für die Taumelscheibe 10 zu bilden, die eine Rolle spielt, die mit derjenigen der Scheibe 10 des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmt. Diebeiden anderen Abstützpunkte werden durch die halbkugelförmigen Köpfe 33 der beiden Verschlußkörper 28, 29 gebildet. Die Winkelstellung und die Neigung der Scheibe 10 werden wie beim ersten Ausführungsbeispiel einerseits von einem ersten Betätigungsorgan 14 und andererseits von einem zweiten Betätigungsorgan 20 bestimmt, die durch einen Handhebel 15 bzw. durch einen Griff 21 bewegt werden. Eine Schraube 23 dient wie beim ersten Ausführungsbeispiel dazu, die Bewegung der Verschlußkcrper in Richtung auf die Offenstellung zu begrenzen und die Verschlußkörper festzuhalten, wenn man die Kappe 13 entfernt. Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels entspricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der wirksame ■ Weg des Handhebels 15 auf dem oberen Halbkreis der für die Fig. 3 gewählten Darstellung beschränkt ist, da es nur einen einzigen Ausgang 27 gibt. Wie im ersten Fall bestimmt die Winkelstellung des Handhebeis 15 den Anteil am Gemisch der bei 25 und 26 ankommenden Flüssigkeiten, und durch Betätigung des Griffes 21 regelt man die Ausflußmenge dieses Gemisches.

Die in Fig. 5 dargestellte Abwandlung bezieht sich nur auf die Handhabung der auf die Scheibe 10 einwirkenden Betätigungsorgane. Statt eines besonderen Handhebels 15 und eines besonderen Griffstückes 21 ist ein einziger Handhebel 34 vorgesehen, der einen mit Gewinde versehenen Teil 35 aufweist. Dieser Handhebel besitzt eine Einschnürung 36, die durch zwei konische Flächen gebildet wird, wie aus der Zeichnung zu erkennen ist. Das Gewinde 35 wirkt mit einer Gewindebohrung des Steuerorgans 14 zusammen. Beim Verdrehen des Handhebels 34 um dessen eigene Achse wird dieser infolge des Gewindeteils 35 axial verschoben. Beim Verdrehen um die Achse des Ventils wird wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen das Organ 14 um diese Achse gedreht. Im Innern des Organs 14 ist eine axiale Bohrung 40 vorgesehen, in der ein Kolben 37 angeordnet ist, der in einem halbkugelförmigen Kopf 38 endet, der die Rolle des Kopfes 22 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 spielt. An seinem anderen Ende besitzt der Kolben 37 eine konische Fläche 39, die dazu dient, mit den Begrenzungsflächen der Einschnürung 36 zusammenzuwirken. Es ist zu erkennen, daß beim Verdrehen des Handhebels 34 um seine eigene Achse dieser axial verstellt wird, wobei gleichzeitig der Kolben 37 gezwungen wird, sich in Längsrichtung zu verstellen. Tatsächlich übt die Scheibe 10 einen Druck auf den Kopf 38 aus, weil sie selbst einen Druck durch die Verschlußkörper erfährt, die unter der Wirkung der Flüssigkeiten im Innern des Ventils stehen. Auf diese Weise macht es der einzige Handhebel 34 möglich, gleichzeitig den Anteil der einzelnen Flüssigkeiten an Gemisch durch Änderung der Winkelstellung des Handhebels mit Bezug auf die Achse des Ventils und die Ausflußmenge durch Verdrehen des Handhebels um seine eigene Achse zu regeln. Diese Abwandlung nach Fig. 5 kann sowohl beim ersten als auch beim zweiten Ausführungsbeispiel angewendet werden. Selbstverständlich muß bei den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Feder 18 stark genug sein, um die Wirkung des Druckes der Flüssigkeiten auf die Verschhißkörper auszugleichen,

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der das Bestreben hat, diese zu öffnen. Im übrigen ist die Kante, um welche die Scheibe 10 schwenkbar ist, d. h. die Schnittlinie der Flächen 16 und 17, tangential zu einem Zylinder geführt, dessen Radius mindestens gleich demjenigen des Zylinders sein muß, der durch die Achsen der Verschlußkörper 6, 7, 8, 9 bzw. 28, 29 hindurchgeht. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Taumelscheibe 10 unabhängig von den zur Einstellung ihrer Schrägstellung dienenden Betätigungsorganen drehbar.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 befinden sich die Achsen der Verschlußkörper (von diesen ist ein einziger bei 41 sichtbar) auf einem Radius, der größer als derjenige des Kreises ist, zu dem das Gelenk (das bei 42 zu erkennen ist) tangential verläuft. Der Wasserdruck auf die Verschlußkörper legt diese gegen die Scheibe 10 an, jedoch kann das Verschwenken dieser Scheibe um die Kante herum bei diesem Ausführungsbeispiel nur dann stattfinden, wenn die Feder 18 leicht nachgibt. Diese Feder muß jedoch stark genug sein, um dauernd dem Druck der Verschlußkörper zu widerstehen. Es reicht somit in diesem Falle nicht, ein Betätigungsorgan vorzusehen, das in einem Kopf 22 (Fig. 1) oder 38 (Fig. 5) endet, der sich gegen die Scheibe 10 abstützt. Die Steuerstange 43 endet in einen konischen Kopf, so daß, wenn man den Handhebel 45 betätigt, die Stange 43 die Scheibe 10 zwingt, sich um die Kante 17 herum zu verschwenken, um auf diese Weise die Feder 18 zu zwingen, soweit nachzugeben, daß diese Verschwenkung stattfinden kann.

Der Handhebel 45 ist bei 46 an der Steuerstange 43 schwenkbar gelagert. Das Öffnen findet dann statt, wenn beim Schrägstellen des Handhebels in der einen oder anderen Richtung (von der in Fig. 6 dargestellten Schließstellung ausgehend) dieser Handhebel, sich auf das Ende 47 eines mit dem ersten Betätigungsorgan 14 aus einem Stück bestehenden zylindrischen Teils 48 abstützend, die Stange 43 zwingt, sich bei der Darstellung nach der Zeichnung nach rechts um einen Betrag zu verstellen, der von der Neigung des Handhebels abhängt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 befindet sich die Achse der Verschlußkörper, von denen einer bei 49 zu sehen ist, auf einem Radius, der gleich (er könnte auch kleiner sein) demjenigen des Zylinders ist, zu dem die Kante 42 tangential verläuft. Die Steuerstange 50 endet in einen halbkugelförmigen Kopf 51, der mit der Taumelscheibe 10 in Berührung steht. Eine Druckfeder 52, die in dem mit dem Organ 14 aus einem Stück bestehenden zylindrischen Teil 53 angeordnet ist, beeinflußt den Kopf 51 so, daß er sich dauernd gegen die Scheibe 10 anlegt. Der Handhebel 45 wirkt in derselben Weise wie bei dem Attsführungsbeispiel nach Fig. 6 auf die Steuerstange, doch bewirkt hier der Druck der Verschlußkörper das Verschwenken der Scheibe 10., wenn die Stange 50 nach rechts verstellt wird.

In den Fällen der Fig. 6 und 7 wirkt man, indem man den Handhebel 45 um die Achse der Stange 43 bzw. 50 verdreht, in derselben Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen auf die Zusammensetzung des Gemisches ein. Die Hähne nach den beiden letzten Ausführungsbeispielen schließen automatisch, sobald man aufhört, den Handhebel 45 zu betätigen.

Man könnte einen Mischhahn mit drei Eingängen erhalten, wenn man die Ausführung nach den Fig. 1 und 2 in der folgenden Weise ändern würde:

Der Verschlußkörper 9 fällt weg. Das Innere des Mischhahns steht auf diese Weise ständig mit dem Ausgang 5 in Verbindung. Die Verschlußkörper 6, 7 und 8 sind statt unter einem Winkel von 90° unter einem solchen von 120° zueinander angeordnet. Bei 2 hätte man z. B. einen Eingang für Warmwasser, bei 4

ίο einen Eingang für Wasser mit Normaltemperatur und bei 3 einen Eingang für gekühltes Wasser. Man könnte auf diese Weise alle möglichen Gemische zwischen dem Temperaturmaximum, das der Temperatur bei Öffnen nur des Eingangs für Warmwasser entspricht, und einem Temperaturminimum, das der Temperatur bei Öffnen nur des Eingangs des gekühlten Wassers entspricht, herstellen. In diesem Falle hätte man selbstverständlich nur einen einzigen Ausgang bei 5.

ao Die Merkmale gemäß den Unteransprüchen sind nur in Verbindung mit dem Merkmal des Hauptanspruchs und daher nicht selbständig geschützt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mischventil zum Einstellen des Mischungsverhältnisses zweier Flüssigkeiten und der Gesamtdurchlaufmenge durch zwei konzentrische Betätigungsorgane, dadurch gekennzeichnet, daß eine Taumelscheibe vorgesehen ist, die mit den zu den Betätigungsorganen parallel angeordneten Stößeln der beiden Zulaufventile im Eingriff steht und die sich in der Mitte auf dem einen Betätigungsorgan abstützt, das mittels des einen Bediengriffes längsbewegbar ist und außerdem auf der Schulter oder Kante aufliegt, die in radialem Abstand von der Achse der Betätigungsorgane liegt und von dem anderen Betätigungsorgan gebildet wird, das um seine Achse drehbar ist.

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Taumelscheibe unter Vermittlung des einen Betätigungsorgans, auf dessen Schulter oder Kante sie aufliegt, eine Feder mit einer Kraft einwirkt, die ausreicht, um die Wirkung des Druckes der Flüssigkeit auf die Verschlußkörper auszugleichen, der das Bestreben hat, diese zu öffnen.

3. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter oder Kante tangential zu einem Zylinder verläuft, dessen Radius mindestens gleich demjenigen des Zylinders ist, der durch die Achsen der Verschlußkörper hindurchgeht.

4. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe unabhängig von den Betätigungsorganen verdrehbar ist.

5. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein AnscMagorgan besitzt, das die Bewegung der Verschlußkörper in Öffnungsrichtung begrenzt und bis zu einer der Schließstellung der Verschlußkörper entsprechenden Stellung verstellt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 1 724 251, 2 276 433,
334 990.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen