DE1088771B

DE1088771B - Mixing valve

Info

Publication number: DE1088771B
Application number: DED23958A
Authority: DE
Inventors: James Clarence Budde
Original assignee: American Radiator and Standard Sanitary Corp
Current assignee: American Radiator and Standard Sanitary Corp
Priority date: 1956-10-03
Filing date: 1956-10-03
Publication date: 1960-09-08

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Mischventile mit einem in der Mischkammer angeordneten Thermostaten mit einem kolbenförmigen Verschlußstück. Bei Mischventilen mit einem in der Mischkammer angeordneten Thermostaten, der ein kolbenförmiges Abschlußstück aufweist, ist es bekannt, daß dieses Verschlußstück auf Druckdifferenzen in den Zuflüssen anspricht und bei seiner Bewegung die Zuflüsse von warmer und kalter Flüssigkeit gegensinnig steuert.The invention relates to mixing valves with a thermostat arranged in the mixing chamber with a piston-shaped closure piece. In the case of mixing valves with one arranged in the mixing chamber Thermostat, which has a piston-shaped closure piece, it is known that this closure piece responds to pressure differences in the tributaries and, as it moves, the tributaries of controls hot and cold liquids in opposite directions.

Diese bekannten Mischventile sind aber in ihrer Bauart sehr umfangreich und dadurch kostspielig, so daß sie für den Einbau in Duschanlagen infolge ihres hohen Preises ausscheiden. Es besteht daher die Aufgabe, ein Mischventil zu schaffen, das in seinem Aufbau einfach und dadurch billig ist.However, these known mixing valves are very extensive in their design and therefore expensive, see above that they are ruled out for installation in shower systems due to their high price. The task is therefore to create a mixing valve that is simple in construction and therefore inexpensive.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß auf den Boden des kolbenförmigen Verschlußstückes des Thermostaten einerseits der Druck in einem Zufluß, andererseits der des Gemisches wirkt und in dem Boden eine öffnung angeordnet ist, die durch ein Ventil verschließbar ist, das von dem in der Mischkammer angeordneten, am kolbenförmigen Verschlußstück gelagerten Thermostaten gelagert wird. Hierdurch dient das Verschlußstück selbst zur Einregelung der heißen und kalten Flüssigkeit zur Durchleitung der kalten Flüssigkeit sowie zur Lagerung eines Dosierventils und des Thermostaten.The solution to this problem is that on the bottom of the piston-shaped closure piece of the Thermostats on the one hand the pressure in an inflow, on the other hand that of the mixture acts and in which An opening is arranged at the bottom, which can be closed by a valve which is separated from the one in the mixing chamber arranged, mounted on the piston-shaped closure piece thermostat is stored. This serves the closure piece itself to regulate the hot and cold liquid for the passage of the cold Liquid as well as for the storage of a metering valve and the thermostat.

Das Verschlußstück verschließt hierbei den Zulauf für die heiße Flüssigkeit mit einem Ventilkonus, während der Zufluß der kalten Flüssigkeit durch eine Drossel in Form eines Bundes, der an dem Verschlußstück gebildet ist, gesteuert wird. Der an dem Verschlußstück vorgesehene Bund läßt dabei stets einen Ringspalt frei, so daß das Verschlußstück ständig unten von kalter Flüssigkeit umgeben ist.The closure piece closes the inlet for the hot liquid with a valve cone while the inflow of cold liquid through a throttle in the form of a collar, which is attached to the closure piece is formed, is controlled. The collar provided on the closure piece always leaves one Annular gap free, so that the closure piece is constantly surrounded by cold liquid below.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung' das Verschlußstück von dem Zulauf für die heiße oder kalte Flüssigkeit umgeben, die ihrerseits durch eine Wand getrennt sind, deren Durchtrittsbohrung etwas kleiner ist als der Ventilsitz für den Zulauf der heißen Flüssigkeit, so daß der Druck in diesem Zulauf gegen die Kraft einer Feder öffnend auf das Verschlußstück wirkt.Furthermore, according to the invention, the closure piece is from the inlet for the hot or cold liquid surrounded, which in turn are separated by a wall whose through-hole is slightly smaller than the valve seat for the inlet of the hot liquid, so that the pressure in this inlet against the force a spring acts to open the closure piece.

Um den Zufluß heißer Flüssigkeit selbsttätig zu unterbinden, wenn die Versorgung mit kalter Flüssigkeit unerwarteterweise eine Unterbrechung erleidet, ist die Kraft der auf das Verschlußstück wirkenden Feder so groß gewählt, daß sie vom Druck des heißen Strömungsmittels überwunden werden kann, wenn gleichzeitig der Druck des kalten Strömungsmittels einwirkt.To automatically prevent the flow of hot liquid when the supply of cold liquid unexpectedly suffers an interruption, the force is that acting on the breech Spring chosen so large that it can be overcome by the pressure of the hot fluid when at the same time the pressure of the cold fluid acts.

Weitere Eigenschaften der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigt Further properties of the invention emerge from the description and the drawing of an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine AusführungsfoirmFig. 1 is a plan view of an embodiment

Anmelder:Applicant:

American Radiator & Standard SanitaryAmerican Radiator & Standard Sanitary

Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41Representative: Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

James Clarence Budde, Detroit, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenJames Clarence Budde, Detroit, Mich. (V. St. A.),
has been named as the inventor

eines erfindungsgemäßen Mischventils nach Fortnahme der zur Verzierung dienenden Abschlußkappe 38,of a mixing valve according to the invention after removing the end cap 38 used for decoration,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 und 3,2 shows a section along the line 2-2 of FIGS. 1 and 3,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1.FIG. 3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 1.

Das in den Zeichnungen dargestellte Mischventil 1 besteht aus einem Gehäuse 2 mit einem Kaltwassereinlaßstutzen 3 und einem" Heißwassereinlaßstutzen 4.The mixing valve 1 shown in the drawings consists of a housing 2 with a cold water inlet connection 3 and a "hot water inlet nozzle 4.

In üblicher Weise aufgebaute, nicht dargestellte Ventile dienen dazu, den Zufluß zu diesen Anschlußstutzen 3 und 4 zu regeln. Diese üblichen Ventile werden in der Beschreibung als Einlaßventile bezeichnet.
Der Kaltwasserstutzen 3 führt zu einer zylindrisehen Kaltwasserkammer 5 und der Heißwässerstutzen 4 zu einer zylindrischen Heißwasserkammer 6. Die Kammer 5 ist mit einer Auslaßöffnung 7 und die Kammer 6 mit einer Auslaßöffnung 8 versehen. Durch die Kammern 5 und 6 erstreckt sich ein Ventilkörper 9 hindurch. Der Ventilkörper 9 ist mit einer Sitzfläche 10 versehen, die sich an den Rand bzw. die zugehörige Sitzfläche 11 der Heißwasserauslaßöffnung 8 anlegen kann. Eine Schraubendruckfeder 12 drückt den Ventilkörper 9 in eine Stellung, in der die Sitzfläche 10 an der Sitzfläche 11 zur Anlage kommt. Der Ventilkörper 9 ist ferner mit einer zylindrischen Dosierfläche 13 versehen, die einen geringeren Durchmesser hat als die Austrittsöffnung 7. Auf diese Weise entsteht zwischen der Austrittsöffnung 7 und der zylindrischen Dosierfläche 13 ein Ringspalt 14, der bei der dargestellten Ausführungsform eine radiale Abmessung von etwa 0,08 mm hat. Unter dem Einfluß des Wasserdruckes in den Kammern 5 und 6 bewegt sich der Ventilkörper in Rich-Valves (not shown) which are constructed in the usual way are used to regulate the inflow to these connecting pieces 3 and 4. These usual valves are referred to in the description as inlet valves.
The cold water connection 3 leads to a cylindrical cold water chamber 5 and the hot water connection 4 leads to a cylindrical hot water chamber 6. The chamber 5 is provided with an outlet opening 7 and the chamber 6 with an outlet opening 8. A valve body 9 extends through the chambers 5 and 6. The valve body 9 is provided with a seat surface 10 which can rest against the edge or the associated seat surface 11 of the hot water outlet opening 8. A helical compression spring 12 presses the valve body 9 into a position in which the seat surface 10 comes to rest against the seat surface 11. The valve body 9 is also provided with a cylindrical metering surface 13, which has a smaller diameter than the outlet opening 7 .08 mm. Under the influence of the water pressure in chambers 5 and 6, the valve body moves in the direction

009 590/210009 590/210

tang der Pfeile 15 auf und ab. Wenn sich der Ventilkörper 9 in der oberen Stellung befindet, besteht zwischen der zylindrischen Fläche 13 und der zylindrischen Fläche 17 der Austrittsöffnung 7 ein geringer Ringspalt.tang of the arrows 15 up and down. When the valve body 9 is in the upper position, exists between the cylindrical surface 13 and the cylindrical Surface 17 of the outlet opening 7 is a small annular gap.

Auf dem Ventilkörper 9 ist eine Scheibe 18 befestigt, die zur Lagerung eines Thermostaten 19 dient, der aus einem Thermostatengehäuse 20 besteht, in dem nicht dargestelltes, sich unter Wärmeeinfluß ausdehnendes Material enthalten ist. In das Gehäuse 20 ragt ein Kolben 21 hinein, der in Abhängigkeit von den Ausdehnungsbewegungen des Thermostatenmaterials nach außen bewegt werden kann. Eine Schraubendruckfeder 22 ist so angeordnet, daß sie den Kolben 21 in Abhängigkeit von den Zusammenziehbewegungen des Thermostatenmaterials in das Gehäuse 20 hineindrückt. Die Feder 22 dient ferner auch dazu, die Montagescheibe 18 gegen den zu ihrer Befestigung dienenden Sprengring 23 zu drücken, so daß hierdurch die gesamte Halterung des Thermostaten 19 auf dem Ventilkörper 9 unterstützt wird. Das untere Ende des Kolbens 21 ist fest mit einem Dosierventilkörper 24 verbunden, welcher mit einem Ventilsitz 25 im Ventilkörper 9 zusammenarbeitet.On the valve body 9, a disk 18 is attached, which is used to mount a thermostat 19, which consists of a thermostat housing 20, in which not shown, expanding under the influence of heat Material is included. A piston 21 protrudes into the housing 20, which depending on the Expansion movements of the thermostat material can be moved outward. A helical compression spring 22 is arranged so that they the piston 21 in response to the contraction movements of the thermostat material into the housing 20. The spring 22 also serves to the To press the mounting disk 18 against the snap ring 23 used to secure it, so that this the entire mounting of the thermostat 19 on the valve body 9 is supported. The lower end of the Piston 21 is firmly connected to a metering valve body 24, which has a valve seat 25 in the valve body 9 cooperates.

Das Mischventil arbeitet so, daß beim Einfließen von heißem und kaltem Wasser aus den Kammern 6 und 5 über die Austrittsöffnungen 8 und 7 das heiße Wasser das. Thermostatengehäuse 20 umspült und das Thermostatenmaterial ausdehnt und den Kolben 21 aus dem Gehäuse 20 heraustreibt. Hierdurch wird das Durchflußventil 24 geöffnet, so daß kaltes Strömungsmittel aus der Kammer 5 durch die Ventilöffnung 25 eintreten und nach oben fließen kann, um sich mit dem heißen Wasser in der Nachbarschaft des Thermostaten 20 zu vermischen. Die Temperatur des den. Thermo-Staren 20 umgebenden Wassers wird hierdurch vermindert, so daß sich das Thermostatenmaterial zusammenzieht, um das Ventil 24 zu schließen. Auf diese Weise wird die Wassertemperatur in der Umgebung des Thermostatengehäuses 20 auf einer mittleren Temperatur gehalten, die zwischen der des heißen und der des kalten Wassers liegt. Wenn diese Ventilanordnung für ein Brausebad verwendet wird, liegt diese zuvor festgelegte mittlere Temperatur bei etwa 46° C.The mixing valve works so that when hot and cold water flows in from the chambers 6 and 5 through the outlet openings 8 and 7, the hot water flows around the thermostat housing 20 and the Thermostat material expands and drives piston 21 out of housing 20. This will make that Flow valve 24 opened so that cold fluid from chamber 5 through valve port 25 can enter and flow up to face the hot water in the vicinity of the thermostat Mix 20. The temperature of the den. Thermal starlings 20 surrounding water is thereby reduced, so that the thermostat material contracts, to close the valve 24. In this way, the water temperature in the area of the thermostat housing 20 is kept at a mean temperature between that of the hot and that of cold water lies. If this valve arrangement is used for a shower bath, this is the case predetermined mean temperature at about 46 ° C.

Infolge der Mischfunktion des Thermostaten 19 kann die Kammer, in der der Thermostat angeordnet ist, als Heiß- und Kaltwassermischkammer 26 bezeichnet werden. Diese Kammer ist nach oben abgedeckt durch einen mit öffnungen versehenen Deckel 27, an dem sich das eine Ende der Feder 12 abstützt.As a result of the mixing function of the thermostat 19, the chamber in which the thermostat is arranged is to be referred to as hot and cold water mixing chamber 26. This chamber is covered at the top by a cover 27 provided with openings, on which one end of the spring 12 is supported.

Mit einer Deckplatte 28 wird der Deckel 27 in seiner Lage gesichert. Ein dort angeordneter Zapfen 29 begrenzt die Aufwärtsbewegung des Thermostaten. 19.With a cover plate 28, the cover 27 is secured in its position. A pin arranged there 29 limits the upward movement of the thermostat. 19th

Das Wasser von mittlerer Temperatur strömt über den Kanal 30 aus der Kammer 26 ab, während, ein Teil des kalten Wassers über die Austrittsöffnung 7 zum Kanal 31 abfließen kann. Zur Vermischung der Ströme von kaltem Wasser aus dem Kanal 31 mit Wasser von mittlerer Temperatur aus dem Kanal 30 sind eine Ventilanordnung und eine zweite Mischkammer vorgesehen.The medium temperature water flows out of the chamber 26 via the channel 30, while in Part of the cold water can flow off via the outlet opening 7 to the channel 31. To mix the Cold water flows from channel 31 with medium temperature water from channel 30 a valve arrangement and a second mixing chamber are provided.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß selbst dann, wenn das Thermostatengehäuse 20 am Zapfen 29 anliegt und die Durchflußöffnung 8 vollständig geöffnet ist, ein geringer Ringspalt 14 zwischen der Zylinderfläche 13 und der Wandung der öffnung 7 besteht.It should also be pointed out that even when the thermostat housing 20 is in contact with the pin 29 and the flow opening 8 is completely open, a small annular gap 14 between the cylinder surface 13 and the wall of the opening 7 is made.

Durch diesen Ringgpalt kann das Kaltwasser von der Kammer 5 in den Kanal 31 hineinfließen. Ein Teil dieses Kaltwassers strömt durch die Ventilöffnung 25 hindurch, da das Ventil 24 durch den Thermostaten 19 geöffnet ist, während der übrige Teil des Kaltwassers durch den Kanal 31 zur Austrittskammer fließt, woi er sich mit dem aus dem Kanal 30 kommenden Wasser von mittlerer Temperatur vermischen kann.The cold water can flow from the chamber 5 into the channel 31 through this annular gap. A part this cold water flows through the valve opening 25, since the valve 24 through the thermostat 19 is open, while the remaining part of the cold water flows through the channel 31 to the outlet chamber, where he can mix with the medium temperature water coming from the channel 30.

Wenn die Mischventilanordnung für eine nicht dargestellte Duschanlage verwendet wird, ist es erwünscht, die Zufuhr des heißen Wassers zum Abflußstutzen bei unerwarteter Unterbrechung der Kaltwasserzufuhr zu versperren. Dies kann beispielsweise vorkommen, wenn vergessen wird, das Kaltwassereinlaßventil zu öffnen. Ohne solche Sicherheitsmaßnahme könnte sich der Duschende verbrühen oder verbrennen. Zur Erzielung dieser selbsttätigen Absperrung des heißen Wassers wird die Feder 12 so stark ausgebildet, daß ein öffnen der Durchflußöffnung 8 verhindert wird, wenn nur heißes Wasser aus der Kammer 6 auf den Ventilkörper 9 einwirkt, wobei die Feder jedoch auch schwach genug ist, um ein öffnen der Durchflußöffnung 8 zu ermöglichen, sobald neben dem heißen Wasser auch das kalte Wasser auf den Ventilkörper 9 einwirkt. Auf diese Weise bewegt die Feder 12 selbsttätig, sobald die Kaltwasserversorgung zur Kammer 5 plötzlich unterbrochen wird, den Ventilkörper 9 in die Verschluß stellung, so daß zum Abfluß kein Wasser fließen kann.If the mixing valve arrangement is used for a shower system, not shown, it is desirable the supply of hot water to the drain socket in the event of an unexpected interruption of the cold water supply to block. This can happen, for example, if the cold water inlet valve is forgotten to open. Without such a safety measure, the person showering could be scalded or burned. In order to achieve this automatic shut-off of the hot water, the spring 12 is made so strong that that opening of the flow opening 8 is prevented when only hot water from the chamber 6 acts on the valve body 9, but the spring is also weak enough to open to enable the flow opening 8 as soon as the hot water and the cold water on the Valve body 9 acts. In this way, the spring 12 moves automatically as soon as the cold water supply to chamber 5 is suddenly interrupted, the valve body 9 in the closed position, so that the drain no water can flow.

Der Aufbau und die Anordnung des Ventilkörpers 9 innerhalb des Mischventils ist so< gewählt, daß der Ventilkörper zur Einregelung des heißen und des kalten Wassers dient, das kalte Wasser durchleitet und eine Lagerung für das Dosierventil 24 und den Thermostaten 19 bildet. Die Erfindung schafft somit ein Mischventil von relativ einfachem Aufbau und geringen Herstellungskosten.The structure and arrangement of the valve body 9 within the mixing valve is as follows chosen that the valve body is used to regulate the hot and cold water that passes through the cold water and forms a bearing for the metering valve 24 and the thermostat 19. The invention thus creates a mixing valve of relatively simple construction and low manufacturing costs.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und erläuterten Einzelheiten beschränkt ist. Die hier verwendete Terminologie, vor allem die Bezugnahme auf Wasser als Beispiel eines beliebigen Strömungsmittels, soll nicht zur Beschränkung der Auslegung der Erfindung verwendet werden, sondern dient nur zur Erläuterung des beschriebenen Ausführungsbeispiels.It should be noted that the invention does not relate to those shown and explained in the drawings Details is limited. The terminology used here, especially references to Water as an example of any fluid, should not be used to limit the interpretation of the invention, but is only used for Explanation of the described embodiment.

Claims

Patent claims:

1. Mixing valve with a thermostat arranged in the mixing chamber with a piston-shaped one Closure piece that responds to pressure differences in the inflows and when it moves controls the inflow of hot and cold liquid in opposite directions, characterized in that that on the one hand the pressure in an inflow, on the other hand that of the des Mixture acts and an opening is arranged in the bottom, which can be closed by a valve is that of the one located in the mixing chamber and mounted on the piston-shaped closure piece Thermostat is stored.

2. Mixing valve according to claim 1, characterized in that that the piston-shaped closure piece (9) with the inlet for the hot liquid a valve cone (10) closes, while the throttle in the inflow for the cold liquid of a collar (13) is formed on the piston-shaped closure piece (9), which is closed when the The inlet with the passage opening (7) leaves an annular gap (14) free.

3. Mixing valve according to claim 1 or 2, characterized in that the piston-shaped closure piece (9) from the inlets for hot or cold Liquid is surrounded, in turn by a

Wall are separated, the through hole is slightly smaller than the valve seat (8, 11) for the Inlet of the hot liquid, so that the pressure in this inlet counteracts the force of a spring (12) opening on the closure piece (9) acts.

4. Mixing valve according to claim 3, characterized in that the force of the spring (12) so is chosen so that it can only be overcome by the pressure of the hot fluid when the pressure of the cold fluid acts at the same time.

5. Mixing valve according to claim 1 to 4, characterized in that the thermostatically controlled Flow valve (24) at the end of the closure piece remote from the mixing chamber (26) (9) is arranged.

6. Mixing valve according to claim 1 to 5, characterized in that the closure piece (9) a plate (18) provided with perforations carries the thermostat (20), which controls its movements via one inside the flow channel arranged plunger (21) on the arranged in the bottom of the closure piece thermostatically controlled flow valve (24) transmits.

Considered publications:
German patents Fr. 277 425, 697 733;
Swiss Patent No. 281 232;
British Patent Nos. 626 607, 704 235;
U.S. Patent Nos. 1,869,663, 2,159,129,
267 976, 2 628 782.

1 sheet of drawings