DE1114065B

DE1114065B - Mixing valve

Info

Publication number: DE1114065B
Application number: DEA28407A
Authority: DE
Inventors: Earnest J Dillman
Original assignee: American Radiator and Standard Sanitary Corp
Current assignee: American Radiator and Standard Sanitary Corp
Priority date: 1956-11-28
Filing date: 1957-11-27
Publication date: 1961-09-21

Description

Mischventil Die Erfindung betrifft ein Mischventil zum Vermischen von Heiß- und Kaltwasser und geht aus von einem bekannten Mischventil, bestehend aus einem Gehäuse, das aus einem Ober- und einem Unterteil gebildet ist, welche in einer im wesentlichen ebenen Trennebene unter Zwischenfügung einer Dichtung verbunden sind, einem auf den Heiß- und Kaltwasserdruck ansprechenden Durchflußregler, welcher zwei Drosselventile, von denen eines in der Heiß- und eines in der Kaltwasserzuleitung angeordnet ist, gegensinnig zueinander verstellt, einem das Mischungsverhältnis mittels eines Thermostaten auf eine vorbestimmte Maximaltemperatur einregelnden Ventils und einem von außen her manuell zu betätigenden Temperaturregelventil, durch welches dem Gemisch zusätzlich Kaltwasser zuführbar ist, wobei der Thermostat und die Betätigungselemente des Temperaturregelventils im Gehäuseoberteil angeordnet sind.Mixing valve The invention relates to a mixing valve for mixing of hot and cold water and is based on a known mixing valve, consisting of from a housing which is formed from an upper part and a lower part, which connected in a substantially flat parting plane with the interposition of a seal are, a flow regulator responsive to hot and cold water pressure, which two throttle valves, one in the hot and one in the cold water supply line is arranged, adjusted in opposite directions to each other, one the mixing ratio regulate to a predetermined maximum temperature by means of a thermostat Valve and a manually operated temperature control valve from the outside which cold water can also be fed to the mixture, the thermostat and the actuating elements of the temperature control valve are arranged in the upper part of the housing are.

Mit diesem bekannten Mischventil ist es möglich, ein Wassergemisch mit einer vorbestimmten Maximaltemperatur zu erhalten, dem dann wahlweise durch ein von außen her manuell betätigtes Temperaturregelventil Kaltwasser zugesetzt wird. Verbrühungen, wie sie bei den sonst üblichen Mischventilen leicht auftreten können, werden mit dieser Ventilanordnung mit Sicherheit vermieden.With this known mixing valve it is possible to mix a water to get with a predetermined maximum temperature, which then optionally by an externally manually operated temperature control valve cold water was added will. Scalds, as they easily occur with the otherwise common mixing valves can be avoided with this valve arrangement with certainty.

Das bekannte Ventil, von dem die Erfindung ausgeht, ist im Aufbau außerordentlich aufwendig, in der Fertigung kostspielig und im Betrieb störanfällig, weil das vom Thermostat gesteuerte Ventil zwei Querschnitte gegensinnig drosselt und als Hülse ausgebildet ist, die in der Mitte eine Wand durchsetzt und an dieser Stelle klemmen kann, mindestens aber eine Reibung verursacht. So werden z. B. zum Mischen der beiden Medien zwei Ventile benötigt, während erfindungsgemäß hierfür nur ein Ventil benötigt werden soll. Auch soll nach der Erfindung ein wesentlich einfacherer Aufbau erreicht werden, der eine leichte Zugänglichkeit zu den inneren Teilen und einen wesentlich leichteren Zusammenbau gestattet. Das Innere des Mischventils soll, ohne irgendeine der Leitungen abbauen zu müssen, freigelegt werden, können, um gegebenenfalls schadhaft gewordene Teile ohne große Schwierigkeiten austauschen zu können.The known valve from which the invention is based is under construction extremely complex, costly to manufacture and prone to failure in operation, because the valve controlled by the thermostat throttles two cross sections in opposite directions and is designed as a sleeve which penetrates a wall in the middle and is attached to it Place can jam, but at least cause friction. So z. B. to Mixing the two media requires two valves, while according to the invention for this purpose only one valve should be required. According to the invention, an essential Easier construction can be achieved, with easy accessibility to the interior Parts and a much easier assembly allowed. The inside of the mixing valve should be exposed without having to dismantle any of the lines, can, to replace any damaged parts without great difficulty to be able to.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Sitz sowohl des thermostatischen Ventils, das den Zutritt von Kaltwasser zur Mischkammer steuert, als auch der Sitz des von Hand betätigten Ventils in der Trennebene des Gehäuses angeordnet sind und in dieser Trennebene auch die Membran liegt, die die beiden sich gegensinnig bewegenden Ventile im Kalt- und Heißwasserzulauf steuert und einerseits vom Druck im Heißwasserstrom, andererseits vom Druck im Kaltwasserstrom beaufschlagt ist und einen vorbestimmten überdruck im Kaltwasserstrom aufrechterhält.To solve this problem, the invention consists in that the seat both the thermostatic valve that allows cold water to enter the mixing chamber controls, as well as the seat of the manually operated valve in the parting line of the Housing are arranged and in this parting plane is also the membrane that the controls both valves moving in opposite directions in the cold and hot water supply and on the one hand the pressure in the hot water flow and on the other hand the pressure in the cold water flow is acted upon and maintains a predetermined excess pressure in the cold water flow.

Weiter besteht die Erfindung darin, daß die Steuerinembran gleichzeitig die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen abdichtet.The invention also consists in that the control membrane simultaneously seals the parting line between the two housing parts.

Gemäß der Erfindung sind dabei in der einen Gehäusehälfte die Verschlußstücke und in der anderen Hälfte der Thermostat und der Antrieb der Handbetätigung angeordnet.According to the invention, the locking pieces are in one housing half and in the other half the thermostat and the drive for the manual override are arranged.

Vorzugsweise sind alle Ventile als Kugelventile ausgebildet und durch Federkraft in Richtung auf ihren Sitz vorgespannt.Preferably, all valves are designed as ball valves and are through Spring force biased towards their seat.

Weiterhin sind gemäß der Erfindung sämtliche Leitungsanschlüsse am Gehäuseunterteil angeordnet, wobei der Heißwasseranschluß über einen die Trennebene durchsetzenden Kanal mit einem vor dem Drosselventil des Heißwasserzuflusses liegenden Raum im Gehäuseoberteil verbunden ist, während der Mischwasserraum im Gehäuseoberteil über einen die Trennebene durchsetzenden Kanal mit einem Raum im Gehäuseunterteil verbunden ist, der gegenüber dem Kaltwasserraum abgetrennt ist und in den der Gemischwasseranschluß mündet.Furthermore, according to the invention, all line connections are on Housing lower part arranged, the hot water connection via a parting plane penetrating channel with a lying in front of the throttle valve of the hot water inflow Space in the upper part of the housing is connected, while the mixed water space in the upper part of the housing via a channel penetrating the parting plane with a space in the lower part of the housing is connected, which is separated from the cold water space and into which the mixed water connection flows out.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung hervor. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf ein teihnontiertes erfindungsgemäßes Mischventil und . -Fig. 2 eine von vorn gesehene Schnittansicht des zusammengebauten Mischventils der Fig. 1. Further properties and advantages of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. 1 shows a plan view of a separately mounted mixing valve according to the invention and . -Fig. FIG. 2 is a front sectional view of the assembled mixing valve of FIG. 1.

Bevor die vorliegende Erfindung im einzelnen erläutert wird, sei noch darauf hingewiesen, daß ihre Anwendung nicht auf Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung, wie sie die Zeichnung zeigt, beschränkt ist, da die Erfindung auch in anderer Weise ausgeführt werden und zur Anwendung kommen kann. Ferner versteht es sich, daß die hier verwendete Phraseologie und Terminologie nur der Beschreibung, nicht aber der Begrenzung dient.Before the present invention is explained in detail, it should be noted noted that their application does not affect details of construction and the arrangement as shown in the drawing is limited, as the invention is also can be carried out and used in other ways. Also understand it is clear that the phraseology and terminology used here are only intended to but does not serve to limit.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen eine ausführlichere Beschreibung der Erfindung gegeben. Das zusammengebaute Ventil weist zwei zusammengehörige Gehäuseteile 10 und 11 auf, die einander gegenüberliegen und an ihrer Trennebene miteinander verbunden werden. Der obere Gehäuseteil 10, welcher einen von außen verstellbaren Regler aufweist der als von außen verstellbare Ventilspinde112 dargestellt ist, ist an dem unteren Gehäuseteil 11 mit Hilfe von neun Schraubbolzen 13, welche durch die Dichtung 14 hindurchgehen, befestigt. Der untere Gehäuseteil 11 enthält den für das heiße Strömungsmittel vorgesehenen Einlaß 15, den für das kalte Strömungsmittel vorgesehenen Einlaß 16 und den für das Strömungsmittelgemisch vorgesehenen Auslaß 17. Ein- und Auslässe befinden sich in einer gemeinsamen Ebene außerhalb des Außenrandes des oberen Gehäuseteiles 10. Der für das heiße Strömungsmittel vorgesehene g Einlaß 15 ist axial auf den für das kalte Strömungsmittel vorgesehenen Einlaß 16 ausgerichtet. Obwohl es möglich ist, den für das heiße Strömungsmittel vorgesehenen Einlaß 15 im oberen Gehäuseteil 10 anzuordnen, ist es doch vorzuziehen, die beiden Einlässe 15 und 16 und den Auslaß 17 in einem gemeinsamen Gehäuseteil anzuordnen. Bei der bevorzu,o ,ten Anordnung läßt sich das Mischventil einfacher bezüglich seiner innenliegenden Teile reparieren. Es kann dann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 der obere Gehäuseteil 10 von dem unteren Gehäuseteil 11 abgenommen werden, ohne hierzu irgendwelche mit den Einlässen 15 und 16 oder dem Auslaß 17 verbundene Rohrleitungen (nicht dargestellt) lösen zu müssen. Es ist somit nur erforderlich, die neun Schraubbolzen 13 zu entfernen. Auf diese Weise können sämtliche inneren Bauelemente des oberen Gehäuseteiles 10 oder des unteren Gehäuseteiles 11 sehr leicht zum Austausch, zur Reinigung oder Reparatur erreicht werden. Des weiteren ermöglicht die Anbringung sämtlicher drei Anschlüsse in dem unteren Gehäuseteil 11, wenn das Mischventil zum Mischen von heißem und kaltem Wasser, beispielsweise im Brausebad verwendet wird, -eine sehr einfache Installation und auch eine bequeme Reparatur, da sich die Anschlüsse an der Rückseite verstecken lassen und trotzdem das Ventil noch von außen repariert werden kann. Auch erfordert die Anordnung der Anschlüsse in einer gemeinsamen Ebene nur ein Minimum an Raum zur Unterbringung der Wasserleitungen.A more detailed description of the invention is given below with reference to the drawings. The assembled valve has two housing parts 10 and 11 which belong together and which lie opposite one another and are connected to one another at their parting plane. The upper housing part 10, which has an externally adjustable regulator, which is shown as an externally adjustable valve spindle 112, is fastened to the lower housing part 11 with the aid of nine screw bolts 13 which pass through the seal 14. The lower housing part 11 contains the inlet 15 provided for the hot fluid , the inlet 16 provided for the cold fluid and the outlet 17 provided for the fluid mixture. Inlets and outlets are located in a common plane outside the outer edge of the upper housing part 10. The The hot fluid inlet 15 is axially aligned with the cold fluid inlet 16 . Although it is possible to arrange the inlet 15 provided for the hot fluid in the upper housing part 10 , it is nevertheless preferable to arrange the two inlets 15 and 16 and the outlet 17 in a common housing part. In the preferred arrangement, the mixing valve is easier to repair with respect to its internal parts. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the upper housing part 10 can then be removed from the lower housing part 11 without having to detach any pipelines (not shown) connected to the inlets 15 and 16 or the outlet 17. It is therefore only necessary to remove the nine screw bolts 13. In this way, all internal components of the upper housing part 10 or of the lower housing part 11 can be reached very easily for replacement, cleaning or repair. Furthermore , when the mixing valve is used to mix hot and cold water, for example in the shower, the installation of all three connections in the lower housing part 11 enables a very simple installation and also a convenient repair, since the connections are hidden on the back and the valve can still be repaired from the outside. The arrangement of the connections in a common plane also requires only a minimum of space for accommodating the water pipes.

In der Fig. 2 ist die von außen einstellbare Ventilbetätigun 'üsvorrichiun»"r, 12 im oberen Gehäuseteil 10 als manuell verstellbare Schraubspindel dargestellt, welche durch den Handgriff 18 gedreht werden kann, um den Stößel 19 zu verschieben und mit diesem das Kugelventil 20 zu bedienen, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.2 shows the externally adjustable valve actuation 12 in the upper housing part 10 as a manually adjustable screw spindle which can be rotated by the handle 18 to move the plunger 19 and with it the ball valve 20 operate, as will be explained in more detail below.

In der Trennebene zwischen den zwei Gehäuseteilen befindet sich eine schwimmend gelagerte Meinbran 21. An den gegenüberliegenden Seiten der schwimmend gelagerten Membran 21 sind Stößel 22 und 23 angebracht, welche mit zwei sich diametral --egenüberliegenden Kugelventilen 24 bzw. 25 zusammenarbeiten. Die Ventile 24 und 25 sind in einer Kammer 26 des oberen Gehäuseteiles 10, die das heiße Strömungsmittel empfängt, bzw. in einer Kammer 27 des unteren Gehäuseteiles 11, die das kalte Strömungsmittel empfängt, angeordnet. Wie nachfolgend noch ausführlicher erläutert, spricht diese schwimmende Membran 21 auf Änderungen des Druckverhältnisses zwischen dem heißen Strömungsmittel und dem kalten Strömungsmittel an, um sehr schnell relativ plötzlich auftretende Änderungen des Druckverhältnisses zu kompensieren, damit eine gleichfönnige eingeregelte Strömungsmittelmischtemperatur am Auslaß 17 erhalten wird. Die schwimmende Membran 21, die von einem flexiblen Teil der Dichtung 14 gebildet wird, ist auf beiden Seiten mit zwei nach außen geöffneten schalenartigen Abstützungen 28 und 29 verstärkt. Der flexible Teil der Dichtung 14 und die Abstützungen 28 und 29 sind aneinander mit Hilfe des mit einem Gewinde versehenen Abschnittes des Stößels 22 befestigt, welcher durch drei Bauteile hindurchragt und in ein Muttergewinde des Stößels 23 hineingeschraubt ist. Bei dieser Anordnung kann die Länge der Stößel 22 und 23 leicht nachgestellt werden. Es ist günstiger, die Stößel 22 und 23 mit rechteckigem Querschnitt auszubilden als mit einem kreisförmigen Querschnitt, da die Stößel im ersteren Falle beim Zusammen- oder Auseinanderschrauben leichter erfaßt werden können. Zwischen den Stößeln und den Kanälen, durch die, sie hindurchragen, befindet sich ein ausreichendes Spiel, welches ein Festklemmen der Bauelemente verhindert.A floating Meinbran 21 is located in the parting plane between the two housing parts. On the opposite sides of the floating membrane 21, plungers 22 and 23 are attached, which work together with two diametrically opposed ball valves 24 and 25 , respectively. The valves 24 and 25 are arranged in a chamber 26 of the upper housing part 10, which receives the hot fluid, and in a chamber 27 of the lower housing part 11, which receives the cold fluid. As will be explained in more detail below, this floating membrane 21 responds to changes in the pressure ratio between the hot fluid and the cold fluid in order to compensate for changes in the pressure ratio that occur very quickly and relatively suddenly so that a uniform, regulated fluid mixing temperature is obtained at the outlet 17. The floating membrane 21, which is formed by a flexible part of the seal 14, is reinforced on both sides with two outwardly open shell-like supports 28 and 29. The flexible part of the seal 14 and the supports 28 and 29 are fastened to one another by means of the threaded portion of the plunger 22 which protrudes through three components and is screwed into a female thread of the plunger 23 . With this arrangement, the length of the plungers 22 and 23 can be easily adjusted. It is more favorable to design the plungers 22 and 23 with a rectangular cross section than with a circular cross section, since in the former case the plungers can be more easily grasped when they are screwed together or apart. There is sufficient play between the plungers and the channels through which they protrude to prevent the components from jamming.

Die Dichtung 14 kann aus einem beliebigen flexiblen Werkstoff bestehen, welcher nicht durch die Strömungsmittel geschädigt wird. Wie die Fig. 2 zeigt, kann dieDichtung sich über die gesamte Trennebene zwischen den Gehäuseteilen erstrecken, um diese abzudichten. Andererseits kann sich die Dichtung 14 aber auch um den Umfang beider Gehäuseöffnungen erstrecken, welche die Membrananordnung 21 aufnehmen sollen. In diesem letzteren Falle wird eine zweite Dichtung benötigt, um den übrigen Teil der Trennebene zwischen zwei Gehäuseabschnitten 10 und 11 abzudichten. In beiden Fällen sorgt der flexible Teil der Dichtung aber für eine begrenzt bewegliche Trennwand zwischen den zwei zu vermischenden Strömungsmitteln, welche in Abhängigkeit von Änderungen des Druckverhältnisses zwischen den Strömungsmitteln an entgegengesetzten Seiten der Membran zum Schwingen kommt, so daß die Stößel 22 und 23 die ihnen zugeordneten Ventile öffnen oder schließen, um das Durchflußverhältnis der beiden durch die Membran getrennten Strömungsmittel zu steuern.The seal 14 can be made of any flexible material that is not damaged by the fluid. As FIG. 2 shows, the seal can extend over the entire parting plane between the housing parts in order to seal them. On the other hand, the seal 14 can also extend around the circumference of both housing openings which are intended to receive the membrane arrangement 21. In this latter case, a second seal is required in order to seal the remaining part of the parting plane between two housing sections 10 and 11 . In both cases, however, the flexible part of the seal provides a limited movable partition between the two fluid media to be mixed which, depending on changes in the pressure ratio between the fluid media, vibrates on opposite sides of the membrane, so that the plungers 22 and 23 close to them open or close associated valves to control the flow ratio of the two fluids separated by the membrane.

In einer Kammer 31 des oberen Gehäuseteiles 10, welche zur Mischung des heißen und kalten Strömungsmittels dient, befindet sich in einer strahlenartig ausgebildeten Halterung 8 ein Thermostat 30. -Däs',#--Kölbenende dieses Thermostaten 30 ragt Über die Trennebene der Gehäuseteile hinaus, um in Ab- hängigkeit von einer zuvor festgelegten maximalen Auslaßtemperatur des Strömungsmittelgemisches ein Kugelventil 32 zu betätigen, welches in der dem kalten Strömungsmittel zugeordnetenKammer27 im unteren Gehäuseteil 11 angeordnet ist, um den Durchfluß des kalten Strömungsmittels durch das Kugelventil32 in die Strömungsmittelmischkammer 31 zu steuern. Der Thermostat 30 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er ein temperaturempfindliches verforrnbares Medium (nicht dargestellt) enthält, welches in einem Gehäuse des Thermostaten 30 gelagert ist und auf einen verformbaren Körper (nicht dargestellt) so einwirkt, daß das Kolbenende des Thermostaten in axialer Richtung verschoben wird. Den inneren Aufbau eines solchen Thermostaten zeigt ausführlicher die USA.-Patentschrift 2 636 886. Die Arbeitsweise dieses Thermostaten 30 wird nachfolgend noch ausführlicher beschrieben.In a chamber 31 of the upper housing part 10, which serves to mix the hot and cold fluid, located in a beam-like holder 8, a thermostat 30 -Däs'# - Kölbenende this thermostat 30 projects beyond the parting plane of the housing parts, to operate in dependence on a predetermined maximum outlet temperature of the fluid mixture, a ball valve 32, which in the cold fluid zugeordnetenKammer27 is arranged in the lower housing part 11, to control the flow of cold fluid through the Kugelventil32 in the fluid mixing chamber 31st The thermostat 30 is preferably designed so that it contains a temperature-sensitive deformable medium (not shown) which is mounted in a housing of the thermostat 30 and acts on a deformable body (not shown) so that the piston end of the thermostat is displaced in the axial direction will. The internal structure of such a thermostat shows in more detail the USA. Patent 2 636 886. The operation of this thermostat 30 will be described in more detail below.

über die Trennebene der Gehäuseteile hinweg arbeitet der manuell bedienbare Regler, der als von außen einstellbare Ventilspindel 12 dargestellt ist, deren Stößel 19 über die Trennebene hinwegragt und in übereinstimmung mit einer gewünschten minimalen Auslaßtemperatur des Strömungsmittelgemisches manuell oder mechanisch verstellt oder verdreht werden kann. Der Stößel 19 betätigt das Kugelventil 20, welches ebenfalls in der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 angeordnet ist, um den Durchfluß des kalten Strömungsmittels durch das Kugelventil 20 zur Strömungsmittelmischkammer 31 zu steuern.The manually operated controller, which is shown as an externally adjustable valve spindle 12, whose plunger 19 protrudes over the parting plane and can be manually or mechanically adjusted or rotated in accordance with a desired minimum outlet temperature of the fluid mixture, works across the parting plane of the housing parts. The plunger 19 actuates the ball valve 20, which is also arranged in the chamber 27 associated with the cold fluid, in order to control the flow of the cold fluid through the ball valve 20 to the fluid mixing chamber 31 .

Zusätzlich zum Einlaß 15 im unteren Gehäuseteil 11 ist für das heiße Strömungsmittel eine Kammer angeordnet, die nicht im einzelnen in den Zeichnungen dargestellt ist und zur Aufnahme des eintretenden heißen Strömungsmittels dient. Diese Kammer ist an der Trennebene zwischen den zwei Gehäuseteilen geöffnet und steht mit der dem heißen Strömungsmittel zugeordneten Kammer 26 und dem Kanal 33 in Verbindung.In addition to the inlet 15 in the lower housing part 11 , a chamber is arranged for the hot fluid which is not shown in detail in the drawings and which serves to receive the incoming hot fluid. This chamber is open at the parting plane between the two housing parts and is connected to the chamber 26 assigned to the hot fluid and the channel 33 .

Die dem kalten Strömungsmittel zugeordnete Kammer27 im unteren Gehäuseteilll empfängt über den Einlaß 16 das kalte Strömungsmittel. Die Kammer 27 weist in der Trennebene zwischen den zwei Gehäuseteilen drei Öffnungen auf, vor denen jede zur Aufnahme eines Kugelventilsitzes dient. Die eine Öffnung mit dem Kugelventilsitz 34 nimmt den mit der schwimmenden Membran 21 verbundenen Stößel 23 auf. Die Ventilkugel 25 wird beispielsweise mit einer Feder 35 auf den Ventilsitz 34 der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 gedrückt und berührt somit unmittelbar den sie betätigenden Stößel 23. Eine weitere Öffnung mit dem Kugelventilsitz 36 innerhalb der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 nimmt das Kolbenende des Thermostaten 30 auf, welcher sich über die Trennebene zwischen den zwei Gehäuseabschnitten hinweg erstreckt. Die Ventilkugeln 32, welche in unmittelbarer Berührung mit dem sie betätigenden Kolben des Thermostaten 30 steht, wird beispielsweise mit der dargestellten Feder 37 gegen den Ventilsitz 36 der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 gedrückt. Die dritte Öffnung mit dem Kugelventilsitz 38 nimmt den Stößel 19 auf, welcher sich über die Trennebene zwischen den zwei Gehäuseabschnitten erstreckt. Die Ventilkugel 20, welche unmittelbar den sie betätigenden, von außen verstellbaren Stößel 19 berührt, wird federnd, beispielsweise mit der dargestellten Feder 39,- gegen den Kugelventilsitz 38 gedrückt.The chamber 27 assigned to the cold fluid in the lower housing part receives the cold fluid via the inlet 16. The chamber 27 has three openings in the parting plane between the two housing parts, in front of which each is used to receive a ball valve seat. One opening with the ball valve seat 34 receives the plunger 23 connected to the floating membrane 21. The valve ball 25 is pressed, for example, with a spring 35 onto the valve seat 34 of the chamber 27 assigned to the cold fluid and thus directly contacts the plunger 23 that actuates it. Another opening with the ball valve seat 36 within the chamber 27 assigned to the cold fluid takes the piston end of the Thermostat 30 , which extends over the parting plane between the two housing sections. The valve balls 32, which are in direct contact with the piston of the thermostat 30 that actuates them, is pressed against the valve seat 36 of the chamber 27 associated with the cold fluid, for example with the illustrated spring 37. The third opening with the ball valve seat 38 receives the plunger 19 , which extends over the parting plane between the two housing sections. The valve ball 20, which directly contacts the externally adjustable plunger 19 that actuates it, is resiliently pressed against the ball valve seat 38 , for example with the illustrated spring 39.

Die für das Strömungsmittelgemisch vorgesehene Kammer 40 und der mit dieser verbundene Auslaß 17 sind von der für das kalte Strömungsmittel vorgesehenen Kammer 27 getrennt. In der Trennebene der beiden Gehäuseabschnitte ist die Kammer 40 geöffnet und steht dort unmittelbar mit der Mischkammer 31 des oberen Gehäuseteiles 10 in Verbindung. In dem oberen Gehäuseteil 10 ist die für das heiße Strömungsmittel vorgesehene Kammer26, welche das eintretende heiße Strömungsmittel aus dem Einlaß 15 empfängt, mit einer nicht dargestellten inneren Öffnung versehen, die mit dem Kanal 33, welcher zum unteren Gehäuseteil 11 fährt, in Verbindung steht. Insgesamt gesehen sind die für das heiße Strömungsmittel im unteren Gehäuseteil 11 vorgesehene Kammer (nicht dargestellt), der Kanal 33 und die für das heiße Strömungsmittel im oberen Gehäuseteil 10 vorgesehene Kammer 26 zu einem gemeinsamen Raum vereinigt, dem das heiße Strömungsmittel aus dem Einlaß 15 zugeführt wird. In der Trennebene zwischen den Gehäuseteilen weist die für das heiße Strömungsmittel vorgesehene Kammer 26 eine mit Kugelventilsitz 41 versehene Öffnung auf, in welche der mit der schwimmenden Membran 21 verbundene Stößel 22 hineinragt. Die Ventilkugel 24 berührt unmittelbar den Betätigungsstößel 22 und wird federnd mit der Schraubenfeder 42 gegen den Ventilsitz 41 gedrückt. Die Öffnung und der Ventilsitz 41 im oberen Gehäuseteil sind so angeordnet, daß sie der Öffnung und dem Ventilsitz 34 des unteren Gehäuseteiles 11 genau gegenüberliegen, so daß im Betriebe die schwimmende Membran 21 eine begrenzt bewegliche Trennwand bildet, welche physikalisch das kalte Strömungsmittel im unteren Gehäuseteil 11 von dem heißen Strömungsmittel in dem oberen Gehäuseteil 10 trennt.The chamber 40 provided for the fluid mixture and the outlet 17 connected to it are separated from the chamber 27 provided for the cold fluid. The chamber 40 is open in the parting plane of the two housing sections and is there directly in connection with the mixing chamber 31 of the upper housing part 10. In the upper housing part 10, the chamber 26 provided for the hot fluid, which receives the incoming hot fluid from the inlet 15 , is provided with an inner opening (not shown) which communicates with the channel 33 which runs to the lower housing part 11. Viewed as a whole, the chamber (not shown) provided for the hot fluid in the lower housing part 11 , the channel 33 and the chamber 26 provided for the hot fluid in the upper housing part 10 are combined to form a common space to which the hot fluid is fed from the inlet 15 will. In the parting plane between the housing parts, the chamber 26 provided for the hot fluid has an opening provided with a ball valve seat 41 into which the plunger 22 connected to the floating membrane 21 protrudes. The valve ball 24 directly contacts the actuating tappet 22 and is resiliently pressed against the valve seat 41 by the helical spring 42. The opening and the valve seat 41 in the upper housing part are arranged in such a way that they are exactly opposite the opening and the valve seat 34 of the lower housing part 11 , so that in operation the floating membrane 21 forms a limited movable partition which physically holds the cold fluid in the lower housing part 11 separates from the hot fluid in the upper housing part 10 .

Die Mischkammer 31, welche von der das heiße Strömungsmittel enthaltenden Kammer 26 teilweise abgetrennt ist, weist in der Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen drei öffnungen auf. Die eine Öffnung liegt unmittelbar der Öffnung und dem Ventilsitz 36 in der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 gegenüber. Der temperaturempfindliche Thermostatenkolben 30 ragt durch diese öffnung über die Trennebene hinweg und beaufschlag ,t unmittelbar das Kugelventil 32 in der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27. Eine weitere öffnung steht mit der Öffnung und dem Ventilsitz 38 in der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 in Verbindung und ist genau gegenüberliegend angeordnet. Durch diese Öffnung über die Trennebene hinweg ragt der Stößel 19 der von außen verstellbaren Ventilspindel 12, welche unmittelbar das Kugelventil 20 beaufschlagt. Die dritte Öffnung befindet sich unmittelbar der für das Strömungsmittelgemisch vorgesehenen Kammer 40 gegenüber.The mixing chamber 31, which is partially separated from the chamber 26 containing the hot fluid, has three openings in the plane of separation between the two housing parts. One opening is located directly opposite the opening and the valve seat 36 in the chamber 27 assigned to the cold fluid. The temperature-sensitive thermostat piston 30 protrudes through this opening beyond the parting plane and acts directly on the ball valve 32 in the chamber 27 associated with the cold fluid. Another opening is connected to the opening and the valve seat 38 in the chamber 27 associated with the cold fluid and is arranged exactly opposite. The tappet 19 of the externally adjustable valve spindle 12, which acts directly on the ball valve 20, protrudes through this opening beyond the parting plane. The third opening is located directly opposite the chamber 40 provided for the fluid mixture.

Im oberen Gehäuseteil 10 ist ferner in der Außenwand, d. h. nicht in der Trennebene, eine Öffnung 43 vorgesehen, welche dazu dient, die verstellbare Ventilbetätigungsspindel 12 aufzunehmen. Diese Öffnung 43 ist auf die Öffnung der Trennebene ausgerichtet, welche den Stößel 19 der verstellbaren Ventilspindel 1-2 aufnimmt, die über die Trennebene hinwegragt und unmittelbar das in der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 27 angeordnete Kugelventil 20 beaufschlagt.In the upper housing part 10 is also in the outer wall, d. H. not in the parting plane, an opening 43 is provided which serves to accommodate the adjustable valve actuating spindle 12. This opening 43 is aligned with the opening of the parting plane, which receives the plunger 19 of the adjustable valve spindle 1-2, which protrudes over the parting plane and directly acts on the ball valve 20 arranged in the chamber 27 associated with the cold fluid.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Mischventils werden die dem heißen und dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Einlässe15 und 16 mit heißes bzw. kaltes Strömungsmittel führenden Leitun-,en verbunden. Der für das Strömungsmittel vorgesehene Auslaß 17 ist normalerweise mit einem Ab- sperrventil verbunden, das dazu dient, die abströge einzuregeln. Wird das Ventil als mdnde Meng Mischventil für eine Duschanlage verwendet, kann es erwünscht sein, die Einlässe und den Auslaß in gleicher Ebene in dem unteren Gehäuseteil 11 anzuordnen. Des weiteren können auch bei dem vorerwähnten Anwendungszweck an den Einlässen Ab- sperrventile vorgesehen sein,- die zu einer weiteren Regelung des Durchflusses dienen.When using the mixing valve according to the invention, the inlets 15 and 16 assigned to the hot and cold fluid are connected to lines carrying hot and cold fluid, respectively. The outlet 17 provided for the fluid is normally connected to a shut-off valve which is used to regulate the outflow. If the valve is used as an exhausting mixing valve for a shower installation, it may be desirable to arrange the inlets and the outlet in the same plane in the lower housing part 11. Furthermore, shut-off valves can also be provided at the inlets for the aforementioned application, which serve to further regulate the flow.

Für den Betrieb der schwimmenden Membran 21 ist es vorzuziehen, die Federung 42 so auszubilden, daß sie normalerweise ihr Ventil 24 mit größerer Kraft beaufschlagt als die Federung 35 das dort zugeordnete Ventil 25. Ein Grund für diese Dimensionierung liegt darin, daß bei einer unerwarteten Unterbrechunc, der Kaltwasserzufuhr zum Einlaß 16 oder einer sonstigen Unterbrechung das Mischventil über den Auslaß kein siedend heißes Wasser abgeben soll, um jemanden zu verletzen, wenn das erfindungsgemäße Ventil als Mischventil für eine Duschanlage oder eine ähnliche Strömungsmittelverteilungsanlage verwendet wird.For the operation of the floating membrane 21, it is preferable to design the suspension 42 so that it normally acts on its valve 24 with greater force than the suspension 35 the associated valve 25. One reason for this dimensioning is that in the event of an unexpected interruption , the cold water supply to the inlet 16 or any other interruption, the mixing valve should not release boiling hot water through the outlet in order to injure someone when the valve according to the invention is used as a mixing valve for a shower system or a similar fluid distribution system.

Wenn der Auslaß 17 geöffnet ist und einen Durchfluß durch das Mischventil ermöglicht und Ströme von heißen und kalten Strömungsmitteln an den entsprechenden Einlässen 15 und 16 mit im wesentlichen gleichförmigen Drücken zugeführt werden, ist die Differenzkraft zwischen den Federn 35 und 42 bestrebt, die Membran 21 in Richtung der dem kalten Strömungsmittel zugeordneten Kammer 26 zu bewegen. Durch diese Bewegung drückt der Stößel 23 das Kugelventil 25 von seinem Sitz 34 fort und in die dem kalten Strömungsmittel zugeordnete Kammer 27' hinein. Durch diese Betätigung kann das kalte Strömungsmittel die Kammer 27' verlassen und über die Ventilöffnung in die Kammer 27 eintreten. Die Bewegung des Kugelventils 25 vom Ventilsitz 34 fort ist von einer entsprechenden Bewegung des Kugelventils 24 zu seinem Ventilsitz 41 hin begleitet, so daß der Durchstrom heißen Strömungsmittels durch den Kanal 33 gedrosselt wird und sich in der Kammer 31 der Druck des heißen Strömungsmittels vermindert. Die Differenzkraft zwischen den Federn 35 und 42 bedingt, daß der Druck in der Kammer 3-1 etwas geringer wird als der Druck in der Kammer 27. Der Druck in der Kammer 31 kann beispielsweise 0,7 Atm. und der Druck in der Kammer 211,2 Atm. betragen. Durch diese Druckdifferenz kann das kalte Strömungsmittel aus der Kammer 27 in die Kammer 31 hineinfließen, wenn die Strömungsmitteltemperatur in der Kammer 31 so groß wird, daß der Thermostat 30 das Kugelventil 32 öffnet. Ohne diese Druckdifferenz könnte im wesentlichen bei geöffnetem Kugelventil 32 kein Zustrom von kaltem Strömungsmittel aus der Kammer 27 zur Kammer 31 erfolgen.When the outlet 17 is open and allows flow through the mixing valve and flows of hot and cold fluids are supplied at the respective inlets 15 and 16 at substantially uniform pressures, the differential force between the springs 35 and 42 tends to keep the diaphragm 21 in To move the direction of the chamber 26 associated with the cold fluid. As a result of this movement, the plunger 23 pushes the ball valve 25 away from its seat 34 and into the chamber 27 ' assigned to the cold fluid. As a result of this actuation, the cold fluid can leave the chamber 27 ' and enter the chamber 27 via the valve opening. The movement of the ball valve 25 away from the valve seat 34 is accompanied by a corresponding movement of the ball valve 24 towards its valve seat 41, so that the flow of hot fluid through the channel 33 is throttled and the pressure of the hot fluid in the chamber 31 is reduced. The differential force between the springs 35 and 42 causes the pressure in the chamber 3-1 to be somewhat lower than the pressure in the chamber 27. The pressure in the chamber 31 can be 0.7 atm, for example. and the pressure in the chamber 211.2 atm. be. As a result of this pressure difference, the cold fluid can flow out of the chamber 27 into the chamber 31 when the fluid temperature in the chamber 31 becomes so high that the thermostat 30 opens the ball valve 32. Without this pressure difference, there could be essentially no inflow of cold fluid from the chamber 27 to the chamber 31 when the ball valve 32 is open.

Das erflndungsgemäße Ventil ist mit einer von außen schnell bedienbaren Verstellvorrichtung 12 versehen, mit der eine Strömungsmittehnischtemperatur unterhalb einer vorgegebenen Maximaltemperatur ausgewählt werden kann, die automatisch vom Thermostaten 30 aufrechterhalten wird. Durch eine Verdrehung des manuell einstellbaren Handgriffes 18 kann bei dem Ventil der Fig. 2 die Ventilspindel 12 so bewegt werden, daß deren Stößel 19 das Kugelventil 20 von der Sitzfläche 38 abhebt. Wenn dies geschieht, fließt durch die zusätzliche Ventilöffnung eine größere Menge des in der Kammer 27 enthaltenen kalten Strömungsmittels in die Mischkammer 31 hinein, um das heiße Strömungsmittel weiter abzukühlen und ein Strömungsmittelgemisch zu erhalten, dessenMinimaltemperatur tiefer als die vomThennostatenkolben eingeregelte Maximaltemperatur, aber höher als die Temperatur des zugeführten kalten Strömungsmittels liegt.The valve according to the invention is provided with an adjusting device 12 which can be operated quickly from the outside and with which a fluid mixture temperature below a predetermined maximum temperature can be selected, which is automatically maintained by the thermostat 30 . By turning the manually adjustable handle 18 in the valve of FIG. 2, the valve spindle 12 can be moved in such a way that its tappet 19 lifts the ball valve 20 from the seat surface 38. When this happens, a larger amount of the cold fluid contained in the chamber 27 flows through the additional valve opening into the mixing chamber 31 in order to further cool the hot fluid and to obtain a fluid mixture whose minimum temperature is lower than the maximum temperature regulated by the thennostat piston, but higher than that Temperature of the supplied cold fluid is.

Wie zuvor angedeutet, läßt sich die am Abfluß 17 abströmende Menge der gemischten Strömungsmittel mit einem nachgeschalteten Absperrventil einregeln. Die Menge des Strömungsmittelgemisches läßt sich aber auch mit Ventilen einregeln, die in den zu den Einlässen 15 und 16 führenden Leitungen angeordnet sind. Unabhängig von der Art der Mengeneinregelung des Strömungsmittelgemisches stellt sich an den Ventilsitzen 34 und 41 bei großen Strömungsmittelmischmengen ein großer und bei kleinen Strömungsmittelmischmengen ein kleiner Druckabfall ein. Somit nähert sich der Strömungsmittelfluß am Abfluß 17 bei gedrosselten Drücken dem Wert Null. Bei »gedrosseltem Druck« wird die Differenzkraft zwischen den Federn 35 und 42 relativ groß im Vergleich mit normalen Strömungsmitteldrücken, d. h., die Federn wirken stärker auf die Stellung der Ventile 24 und 25 als die Strömungsmitteldrücke. Im Ergebnis stellt sich heraus, daß bei jeder vorgegebenen »Temperatureinstellung« am Handgriff 18 das Ventil 25 für das kalte Strömungsmittel länger offenbleibt, als wenn es mit stärkerem Durchfluß betrieben wird, und daß die Strömungsmittelmischtemperatur bei beliebiger Temperatureinstellung am Handgriff 18 bei einem geringen Durchfluß kleiner wird als bei großem Durchffuß. Um diese unerwünschten Temperaturschwankungen zu korrigieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine relativ steife Feder 42 zu verwenden, d. h. eine Feder, die im ausgestreckten Zustand relativ kleine und im zusammengedrückten Zustand relativ große Kräfte erzeugt. Vorzugsweise wird die Differenz der Federkräfte zu Null, wenn der Zustrom des heißen Strömungsmittels aufhört, während die Federkraftdifferenz bei maximalem Zustrom des heißen Strömungsmittels gleich 3,5 kg wird.As indicated above, the amount of mixed fluid flowing out at the outlet 17 can be regulated with a downstream shut-off valve. The amount of the fluid mixture can, however, also be regulated with valves which are arranged in the lines leading to the inlets 15 and 16. Regardless of the type of volume regulation of the fluid mixture, a large pressure drop occurs at the valve seats 34 and 41 with large fluid mixed amounts and a small pressure drop with small fluid mixed amounts. Thus, the fluid flow at drain 17 approaches zero at throttled pressures. At "throttled pressure" the differential force between springs 35 and 42 becomes relatively large compared to normal fluid pressures, i.e. that is, the springs act more heavily on the position of the valves 24 and 25 than the fluid pressures. As a result, it turns out that for any given "temperature setting" on the handle 18, the valve 25 for the cold fluid remains open longer than when it is operated with a higher flow rate, and that the mixed fluid temperature with any temperature setting on the handle 18 is lower at a low flow rate is than with a large flow rate. In order to correct these undesirable temperature fluctuations, it is proposed according to the invention to use a relatively stiff spring 42, i. H. a spring that generates relatively small forces in the extended state and relatively large forces in the compressed state. The difference in the spring forces preferably becomes zero when the inflow of the hot fluid ceases, while the spring force difference becomes equal to 3.5 kg at the maximum inflow of the hot fluid.

Diese Änderung der Federkraftdifferenz (d. h. eine größere Federkraftdifferenz bei großem Durchfluß und eine geringere Federkraftdifferenz bei geringem Durchfluß) führt zu einer Verminderung von Temperaturfehlern, die sich in dem Bereich verschiedener Durchflußmengen bezüglich des Verhältnisses Durchfluß zu Federkraft ergeben. Letztlich ergibt sich, daß die Strömungsmittelgemischtemperaturen für jede vorgegebene Temperatureinstellung des Handgriffes 18 bei größeren Strömungen die gleichen sind wie die bei geringem Durchfluß.This change in the spring force difference (i.e. a larger spring force difference with high flow and a smaller spring force difference with low flow) leads to a reduction in temperature errors which arise in the range of different flow rates with regard to the ratio of flow to spring force. Ultimately, the result is that the mixed fluid temperatures for any given temperature setting of the handle 18 for larger flows are the same as those for low flow rates.

Es ist noch zu erwähnen, daß das Ventil 25 auch anders als mit einer Feder 35 gegen den Stößel 23 bewegt werden kann und daß sich die Stärke der Feder 42 verändern läßt, um die gewünschte »druckveränderliche« Betätigungskraft an den Ventilkörpern 24 und 25 zu erzielen, d. h. daß an Stelle der zwei Federn 35 und 42 auch eine einzige Feder verwendet werden kann.It should also be mentioned that the valve 25 can also be moved against the plunger 23 in a way other than with a spring 35 and that the strength of the spring 42 can be changed in order to achieve the desired "pressure-variable" actuating force on the valve bodies 24 and 25 , d. H. that instead of the two springs 35 and 42, a single spring can also be used.

Claims

PATENT APPROACH-1. Mixing valve for hot and cold water with one thermostatically controlled valve, which is influenced by the temperature of the mixture is, and a manually operated valve, with which the mixture additionally cold Water can be supplied, and with two valves moving in opposite directions in the cold and hot water supply, which determine the pressure in the cold water flow and in the hot water flow regulate in front of the mixing chamber, and with a housing that essentially consists of two Share with a plane parting plane, characterized in that the seat both the thermostatic valve that allows cold water to enter the mixing chamber controls, as well as the seat of the manually operated valve in the parting line of the Housing are arranged and in this parting plane is also the membrane that the controls both valves moving in opposite directions in the cold and hot water supply and on the one hand the pressure in the hot water flow and on the other hand the pressure in the cold water flow is acted upon and maintains a predetermined excess pressure in the cold water flow.

2. Mixing valve according to claim 1, characterized in that the control membrane simultaneously seals the parting plane between the two housing parts. 3. Mischventü according to claim 1 and 2, characterized in that the closure pieces (20, 32) in one housing half (11), the thermostat (30) and the drive (19) of the manual operation are arranged in the other half (10) . 4. Mixing valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that all valves are designed as ball valves (24, 2.5, 32, 20) and by spring force (35, 37, 39, 42) in the direction of their seat (34, 36 , 38, 41) are preloaded. 5. Mixing valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that all the pipe connections (15, 16, 17) are arranged on the housing lower part (11), said hot water port (15) via a separation plane passing through channel with a pre demDrosselventil (24) , the tear water flow located space (26) in the upper housing part (10) while the mixed water space (31) is connected in the upper housing part via a separating plane passing through channel with a space (40) in the housing lower part (11) 'of the relation to the cold water space (27) is separated and into which the mixture water connection (17) opens. Documents considered: German Patent No. 202 150; French Patent No. 1023 900; British Patent No. 637,643. USA. Patent Nos. 1,065,615, 1,780 589, the first 942,270, 2,292,477, 2,546,423, 2,628,782, the 2,714,488th