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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischeinheit, ein diese umfassendes Wasserhahn mit Mischbatterie und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wasserhahns mit Mischbatterie.
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Sanitärarmaturen. Insbesondere ermöglichen die Wasserhähne mit sogenannten „Mischbatterien“ die Abgabe einer gemischten Wasserströmung, die aus einer warmen und einer kalten Wasserströmung besteht, in einer im Ventilkörper montierten Kartusche. Der jeweilige Durchfluss der in die Kartusche eingelassenen Kalt- bzw. Warmwasserströmungen kann mithilfe eines Bedienhebels geregelt werden, um eine Regelung der Temperatur der Mischströmung durch Rotieren des Hebels um eine Achse, und des Durchflusses der Mischströmung durch rotieren des Hebels um eine zweite Achse, zu ermöglichen.
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Meistens umfasst die Kartusche ein Paar durchbrochener Keramikscheiben, wobei eine ortsfest ist und die andere unter der Einwirkung des Hebels beweglich ist und sich dabei in flächiger, gleitender und dichter Berührung mit der ortsfesten Scheibe befindet. Je nach der Lage der beweglichen Scheibe auf der ortsfesten Scheibe bilden sich Kanäle, um de Kalt- und Warmwasserströmungen in die Kartusche mit einem kleineren oder größeren Durchfluss hineinfließen zu lassen und sie auf diese Weise miteinander zu vermischen, um eine Mischströmung zu bilden.
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Bestimmte bekannte Kartuschen können mit einem zusätzlichen, gesonderten Gehäuse versehen werden, das an der Kartusche angebaut ist. Im Patent
FR-B1-2 876 433 wird z.B. eine Kartusche für ein Wasserhahn mit Mischbatterie beschrieben, die mit einem zusätzlichen Thermostatmodul ausgestattet ist, das dicht mit der Basis der Kartusche verbunden ist. Das zusätzliche Thermostatmodul ist mit Thermostatsteuereinrichtungen ausgestattet, die es ermöglichen, das Einfließen des Warmwassers zu verhindern, wenn die Temperatur der Mischströmung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, bevor dieses in die Kartusche eintritt, um so die Temperatur der Strömung automatisch zu begrenzen.
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Generell kann sich die dichte Kopplung der Kartusche und des zusätzlichen Gehäuses in der Praxis als schwierig erweisen, da der Körper generell einen relativ schmalen Durchmesser aufweist, was den Eingriff in das zusätzliche Gehäuse erschwert.
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US 5 853 023 beschreibt eine Mehrfunktions-Mischeinheit für eine Sanitärvorrichtung, umfassend eine Kartusche mit einer Kopplungsbasis. Verschiedene Mittel zur rotativen und translatorischen Positionierung von zusätzlichen Mehrfunktionsgehäusen sind vorgesehen. Diese Positioniermittel umfassen insbesondere Prägungen, die an der Kopplungbasis der Kartusche vorgesehen sind, sowie komplementäre Formen, die an den zusätzlichen Gehäusen vorgesehen sind. Diese Komplementarität der Formen kann die Montage der Kartusche und des Gehäuses in einem Ventilkörper nicht erleichtern, denn das zusätzliche Gehäuse und die Kartusche müssen in der richtigen relativen Orientierung positioniert werden, um angekoppelt zu werden, was bei einem Ventilkörper mit Schwierigkeiten verbunden sein kann.
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US 2002/100510A1 offenbart einen Wasserhahn mit Mischbatterie mit einer Mischeinheit, die eine Kartusche und ein zusätzliches Gehäuse umfasst, wobei das zusätzliche Gehäuse mit Schrauben oder Muttern au der Kartusche befestigt ist. Durch diese Verbindung von Gehäuse und Kartusche werden die zwischen ihnen vorgesehenen Dichtungsmittel selbst dann beansprucht, wenn Gehäuse und Kartusche nicht in den Ventilkörper eingeführt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine neue Mischeinheit für einen Wasserhahn mit Mischbatterie bereitzustellen, die sich leichter montieren lässt.
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Gegenstand der Erfindung ist eine erfindungsgemäße Mischeinheit für einen Wasserhahn mit Mischbatterie , umfassend eine Kartusche, die Mittel zum Vermischen von Fluidströmungen umfasst und mit einer Kopplungsbasis ausgestattet ist, die einen ersten Eintritt für eine erste eingehende Fluidströmung mit einer ersten Temperatur, einen zweiten Eintritt für eine zweite eingehende Fluidströmung mit einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, und einen Austritt für eine ausgehende Strömung, die mit Mischmitteln durch Vermischen der ersten eingehenden Strömung mit der zweiten eingehenden Strömung geschaffen wird, umfasst.
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Die erfindungsgemäße Mischeinheit umfasst ferner ein zusätzliches Gehäuse, das darauf ausgelegt ist, in eine Kopplungsstellung mit der Kopplungsbasis gebracht zu werden, wobei das zusätzliche Gehäuse Thermostatmittel enthält, die darauf ausgelegt sind, den Durchfluss der ersten eingehenden Strömung und/oder der zweiten eingehenden Strömung in Abhängigkeit von der Temperatur der ausgehenden Strömung zu modifizieren, wenn sich das zusätzliche Gehäuse in der Kopplungsstellung befindet.
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Erfindungsgemäß umfasst die Mischeinheit ferner Befestigungsmittel, die es ermöglichen, das zusätzliche Gehäuse in eine Befestigungskonfiguration auf der Kopplungsbasis zu bringen. In dieser Konfiguration schaffen die Befestigungsmittel dem zusätzlichen Gehäuse eine Bewegung in Bezug auf die Kartusche zwischen der Kopplungsstellung und einer von der Kartusche beabstandeten Stellung des zusätzlichen Gehäuses. Außerdem sind die Befestigungsmittel darauf ausgelegt, in der beabstandeten Stellung das zusätzliche Gehäuse in der Befestigungskonfiguration zu halten.
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Durch die Erfindung kann das zusätzliche Gehäuse vor der Einführung in einen Ventilkörper auf der Kartusche positioniert werden. Die Mischeinheit lässt sich also vor der Einführung in den Ventilkörper vormontieren. Die Befestigungsmittel halten das zusätzliche Gehäuse derart fest, dass das zusätzliche Gehäuse mit der Kopplungsbasis verbunden bleibt, wenn sich dieses in der Befestigungskonfiguration befindet. Das zusätzliche Gehäuse kann bei der Einführung in den Ventilkörper über die Kartusche manipuliert werden, was die Montage vereinfacht. Da die Befestigungsmittel des zusätzlichen Gehäuses auf der Kartusche eine Bewegung der Kartusche ermöglichen, verhindern sie das Festziehen des zusätzlichen Gehäuses zwischen der Kartusche und dem Unterteil des Ventilkörpers nicht. Hierdurch wird die Abdichtung der Kopplung der Kartusche und des zusätzlichen Gehäuses gewährleistet, und die Befestigungsmittel werden dabei noch von der Funktion des Verbindens der Kartusche mit dem zusätzlichen Gehäuse befreit, da dies durch das vorgenannte Festziehen bereits gewährleistet wird. Dennoch wird das zusätzliche Gehäuse in der Kopplungsstellung nicht festgehalten, wenn sich die Mischeinheit in der Befestigungskonfiguration befindet, wodurch ein frühzeitiger Verschleiß der Mischeinheit vor der Einführung in den Ventilkörper vermieden werden kann.
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Es folgen weitere Merkmale der Erfindung, die einzeln oder in Kombination vorliegen können:
- - Die Kartusche weist eine allgemein zylindrische Form auf, die eine Achse der Kartusche definiert und mit der Kopplungsbasis endet, welche von der Kartuschenachse durchquert wird, wobei die Befestigungsmittel darauf ausgelegt sind, dass die Bewegung des zusätzlichen Gehäuses in einer Bewegungsrichtung bewerkstelligt wird, die im Wesentlichen parallel zur Kartuschenachse ist;
- - die Kopplungsbasis umfasst Mittel zur rotativen Positionierung des zusätzlichen Gehäuses relativ zur Kartusche um die Kartuschenachse, wobei die Befestigungsmittel eine Verschiebung des zusätzlichen Gehäuses in Bezug auf die Kartusche entlang der Kartuschenachse ermöglichen;
- - die Positioniermittel umfassen eine Brüstung, die von der Kopplungsbasis parallel zur Kartuschenachse hervorsteht, wobei das zusätzliche Gehäuse in dessen Peripherie einen hohlen Teil zur Aufnahme der Brüstung umfasst;
- - die Befestigungsmittel umfassen mindestens eine mit der Kopplungsbasis integrierten Haltekralle sowie mindestens einen Zapfen, der vom zusätzlichen Gehäuse herausragt, wobei der Zapfen darauf ausgelegt ist, in der Befestigungskonfiguration zwischen der Haltekralle und der Kopplungsbasis festgehalten zu werden, wobei die Haltekralle derart positioniert ist, dass dem zusätzlichen Gehäuse eine Bewegung zwischen zwei Endstellungen entlang der Kartuschenachse, die den Bewegungsweg definieren, ermöglicht wird;
- - Die Befestigungsmittel umfassen einerseits mindestens eine Lasche, die vom zusätzlichen Gehäuse herausragt, und andererseits einen auf der Kopplungsbasis angeordneten Haken, der darauf ausgelegt ist, in der Befestigungskonfiguration die Lasche aufzunehmen, so dass diese Lasche in seinem Inneren festgehalten wird und der Lasche dabei eine Bewegung im Haken zwischen zwei Endstellungen, die den Bewegungsweg definieren, geschaffen wird;
- - Die Mischeinheit umfasst mindestens eine Verschlussdichtung der Kopplung zwischen dem zusätzlichen Gehäuse und der Kopplungsbasis, wobei die Versetzung des zusätzlichen Gehäuses in die Kopplungsstellung das Zerdrücken der Verschlussdichtung zur Folge hat, was die Abdichtung der Kopplung des zusätzlichen Gehäuses auf der Kopplungsbasis ermöglicht;
- - Das zusätzliche Gehäuse umfasst:
- - eine erste Seite, die auf der Kopplungsbasis zur Anlage kommen soll, wenn sich das zusätzliche Gehäuse in der Kopplungsstellung befindet,
- - eine der ersten Seite entgegengesetzte zweite Seite und
- - mindestens eine erste Leitung und eine zweite Leitung, die das Gehäuse von der ersten zur zweiten Seite durchqueren, und die darauf ausgelegt sind, jeweils an den ersten Eintritt bzw. den zweiten Eintritt auf der Höhe der ersten Seite angeschlossen zu werden, wenn sich das zusätzliche Gehäuse in Kopplungsstellung befindet.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Wasserhahn mit Mischbatterie , umfassend ein Aufnahmeteil für eine oben definierte Mischeinheit, wobei das Aufnahmeteil eine ringförmige Wand umfasst, die eine Körperachse definiert, und es darauf ausgelegt ist, die Mischeinheit entlang der Körperachse in sein Inneres hineingleiten zu lassen. Das Aufnahmeteil umfasst ferner eine Kopplungsplatte für das zusätzliche Gehäuse, die im Inneren der ringförmigen Wand integral angeordnet ist, sowie Mittel zum Spannen der Mischeinheit gegen die Kopplungsplatte entlang der Körperachse, was einerseits die Versetzung des zusätzlichen Gehäuses in Kopplungsstellung mit der Kopplungsbasis und andererseits die Versetzung des zusätzlichen Gehäuses mit der Kopplungsplatte in Kopplungsstellung ermöglicht.
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Letztlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Wasserhahns mit Mischbatterie der oben definierten Art, wobei das Verfahren folgende Schritte in der nachstehend angegebenen Reihenfolge umfasst:
- a) Versetzen des zusätzlichen Gehäuses in Befestigungskonfiguration auf der Kopplungsbasis, die sich in der beabstandeten Stellung befindet, mithilfe von Befestigungsmittel, die dann einer Beanspruchung unterliegen,
- b) Einführen der derart ausgebildeten Mischeinheit in das Aufnahmeteil, bis die Mischeinheit an der Kopplungsplatte zum Anschlag kommt,
- c) Festziehen der Mischeinheit gegen die Kopplungsplatte, um das zusätzliche Gehäuse von der beabstandeten Stellung in die Kopplungsstellung mit der
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Kopplungsbasis zu versetzen, so dass die Befestigungsmittel nicht mehr beansprucht werden.
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Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden, rein beispielhaften Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich:
- - 1 ist ein Längsschnitt eines Wasserhahns mit Mischbatterie, umfassend eine Mischeinheit gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
- - 2 ist ein Längsschnitt des Wasserhahns mit Mischbatterie der 1 auf einer anderen Schnittebene;
- - 3 ist eine perspektivische Unteransicht der Mischeinheit der 1 und 2;
- - 4 ist eine Ansicht, ähnlich der 3, in der ein zusätzliches Gehäuse der Mischeinheit weggelassen ist;
- - 5 ist eine Perspektivansicht des in der 4 weggelassenen zusätzlichen Gehäuses;
- - 6 ist eine teilweise Perspektivansicht einer Mischeinheit gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
- - 7 ist eine perspektivische Explosionszeichnung der Mischeinheit der 6;
- - 8 und 9 sind perspektivische Unteransichten einer Mischeinheit gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung in zwei unterschiedlichen Orientierungen;
- - 10 ist eine perspektivische Explosionszeichnung der Mischeinheit der 9 in der Orientierung nach 9 und
- - 11 ist eine Perspektivansicht eines zusätzlichen Gehäuses, das zur Mischeinheit der 8-10 gehört.
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1 und 2 zeigen einen Wasserhahn mit Mischbatterie 1, in das eine nur in 3 dargestellte Mischeinheit 2 eingeführt ist. Der Wasserhahn mit Mischbatterie 1 ist vorzugsweise darauf ausgelegt, auf einem Waschbecken oder allgemeiner auf einer Sanitäreinrichtung installiert zu werden. Der Wasserhahn mit Mischbatterie 1 umfasst auf herkömmliche Art einen Ausgießer 3, aus dem eine durch den Pfeil M1 gekennzeichnete gemischte Wasserströmung ausgelassen werden soll. Das Ventil 1 umfasst ferner ein Aufnahmeteil 4, da seine ringförmige Wand 309 umfasst, die eine Körperachse X4 definiert, die vertikal angeordnet werden soll, wenn das Ventil auf der Sanitäreinrichtung montiert ist. Die Mischeinheit 2 weist ihrerseits eine allgemein zylindrische Form mit kreisförmiger Basis auf, die eine koaxiale Kartuschenachse X2 definiert, und der ringförmigen Wand 309 komplementär ist, um in deren Inneres entlang der Körperachse X4 hineingleiten zu können, so dass die Achsen X2 und X4 zusammenfließen, wie in 1 und 2 gezeigt. Die Mischeinheit 2 wird über eine obere Öffnung 9 der Wand 309 entlang der Kartuschenachse X2 in den Körper 4 eingeführt.
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Der Klarheit halber orientiert sich die nachstehende Beschreibung an der Achse X2, wobei zu beachten ist, dass die Begriffe „oben“, „über“ usw. einer dem oberen Teil der 1 zugewandten axialen Richtung entsprechen, während die Begriffe „unten“, „unter“ usw. einer entgegengesetzten axialen Richtung entsprechen.
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Der Ausgießer 3 bildet eine gekrümmte Leitung, die sich von der Wand 309 schrägt zur Kartuschenachse X2 nach oben erstreckt, wobei die Krümmung des Ausgießers 2 es ermöglicht, dass die gemischte Wasserströmung M1 nach unten ausgerichtet wird. So fließt die gemischte Wasserströmung weiter nach oben im Ausgießer in Richtung des Pfeils M2 bis zum freien Ende des Ausgießers.
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Der Wasserhahn mit Mischbatterie 1 umfasst ferner einen Kaltwasserzulauf 5, der in 2 zu sehen ist, sowie einen Warmwasserzulauf 6, der in 1 zu sehen ist, wobei diese auf der Höhe eines unteren Endes des Körpers 4 an den Körper 4 angeschlossen sind. Der Kaltwasserzulauf 5 und der Warmwasserzulauf 6 sind zum Anschluss an herkömmliche Wasserversorgungsmittel der Sanitäreinrichtung bestimmt, die vorliegend nicht näher beschrieben werden. Das Kaltwasser fließt im Zulauf 5 nach oben in Richtung des Pfeils F1 bei einer Temperatur Tf. Das Warmwasser fließt im Zulauf 6 nach oben in Richtung des Pfeils C1 bei einer Temperatur Tc. Die Strömungen C1 und F1 werden im Inneren des Wasserhahns mit Mischbatterie 1 gemischt, um die Strömung M1 zu bilden, deren Temperatur TM zwischen Tf und Tc liegt, und deren Durchfluss aus dem Addieren der Strömungen C1 und F1 resultiert. Vorliegend erfolgt die Vermischung der eingehenden Strömungen F1 und C1 zur Bildung der ausgehenden Strömung M1 in der Mischeinheit 2.
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Die Mischeinheit 2 umfasst einerseits eine in 4 gesondert dargestellte Kartusche 11 und andererseits ein zusätzliches Gehäuse 15, das in 5 dargestellt ist. Das Gehäuse 15 ist darauf ausgelegt, sich nach oben auf eine Kopplungsbasis 45 zu stützen, die die Kartusche 11 unten entlang der Kartuschenachse X2 abschließt, was einer sog. Kopplungsstellung des zusätzlichen Gehäuses 15 mit der Kopplungsbasis 45 entspricht, wie in 1 - 3 gezeigt. Vorliegend ist die Kopplungsbasis 45 allgemein scheibenförmig und zentriert auf der Kartuschenachse X2. Das Gehäuse 15 und die Kartusche 11 sind ferner darauf ausgelegt, voneinander getrennt zu werden und so unabhängig voneinander manipuliert zu werden.
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Wenn sie im Körper 4 montiert ist, befindet sich die Kartusche 11 in dessen Oberteil, oberhalb des zusätzlichen Gehäuses, das im Unterteil des Körpers 4 angeordnet ist. Damit das Ventil 1 funktionieren kann, ist vorgesehen, dass die Kartusche 11 und das zusätzliche Gehäuse 15 sich in der Kopplungsstellung befinden und im Inneren des Körpers 4 montiert sind, wie in 1 und 2 gezeigt. Vorliegend umfasst das zusätzliche Gehäuse 15 eine erste Seite 20 zur axialen Anlage an einer Kopplungsbasis 45 und eine zweite Seite 24, die der ersten Seite 20 parallel und entgegengesetzt ist, über die das Gehäuse selbst axial nach unten auf der Kopplungsplatte 23 des Körpers 4 aufliegt. Letztere ist im Wesentlichen scheibenförmig, erstreckt sich radial relativ zur Kartuschenachse X2 und ist integral im Inneren der ringförmigen Wand 309 angeordnet. Die Kartusche 11 umfasst eine Haube 53, die nachfolgend zu beschreibende Mischmittel 13 einschließt und eine zylindrische Außenhülle mit kreisförmiger Basis um die Kartuschenachse X2 herum bildet, sodass die Kartusche 11 selbst im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet ist.
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Wie insbesondere in 5 zu sehen ist, umfasst das zusätzliche Gehäuse 15 zwei Zapfen 313, die nach außerhalb des Gehäuses 15 in entgegengesetzte Richtungen entlang einer Zapfenachse X313 abstehen, die parallel zu den Seiten 20 und 24 verläuft und orthogonal zu den Achsen X2 und X5 sein soll. Vorliegend stehen die Zapfen 313 jeweils von der Außenfläche einer der Leitungen 25 und 32 ab. Die Zapfen 313 sind z.B. allgemein zylindrisch mit kreisförmiger Basis und koaxial mit der Achse X313. Ferner stehen zwei Zangen 315, die insbesondere in 4 zu sehen sind, von der Kopplungsbasis 45 parallel zur Kartuschenachse X2 nach unten ab und weisen jeweils eine Kerbe 317 auf, die parallel zur Achse X2 ist und nach unten mündet. Jede der Zangen 315 ist derart vorgesehen und positioniert, dass sie im Inneren der jeweiligen Kerbe 317 einen der beiden Zapfen 313 aufnimmt, wie in 3 gezeigt. In der Praxis sind die Kerben ferner auf eine Kerbenachse ausgerichtet, die orthogonal zur Achse X2 verläuft und parallel zur Achse X313 wird, wenn die Zapfen 313 in die Kerben 317 eingeführt sind.
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Jede der Kerben 317 umfasst einen Endkragen 319, die ein Paar Krallen bilden, um den Zapfen 313 im Inneren der Kerbe 317 zwischen der Kerbe und dem Endkragen 319 zu halten. Tatsächlich ist die Breite jeder Kerbe 317 im Wesentlichen konstant vom Boden der Kerbe 317 bis zum Kragen 319, was eine endseitige Presspassung der Kerbe bildet. Indem der Zapfen 313 über den Kragen 319 in Richtung der Unterseite des Kragens 319 hinausläuft, kann der Zapfen 313 in der Kerbe 317 gefangen werden, was eine vorübergehende lokale Verformung des Kragens 319 zur Folge hat. Der gefangene Zapfen 313 kann sich zwischen Boden und Kragen 319 in einem parallel zur Achse X2 und orthogonal zur Achse X313 verlaufenden Bewegungsweg frei bewegen und bleibt dabei vom Kragen 319 festgehalten. Wenn die beiden Zapfen in der Kerbe gefangen sind, heißt das, dass sich das Gehäuse 15 in Befestigungskonfiguration mit der Kartusche 11 befindet, und zwar zwischen:
- - einer beabstandeten Stellung, in der die Zapfen 313 im Inneren ihrer jeweiligen Kerben 317 gefangen sind und am jeweiligen Endkragen 319 anliegen, wobei diese beabstandete Stellung einer Stellung entspricht, in der das Gehäuse 15 von der Kartusche 11 axial am weitesten entfernt ist und sich dabei immer noch in Befestigungskonfiguration befindet, und
- - der Kopplungsstellung, die einer Zwischenstellung der Zapfen 313 zwischen den Endkragen 319 und den Böden der Kerben 317 entspricht.
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Um den Zapfen 313 vom Kragen 319 zu befreien, muss das Gehäuse 15 weg von der Kartusche 11 gezogen werden, um diesen lokal und vorübergehend zu verformen und den Zapfen 313 durch den derart verformten Kragen 319 hindurch zu ziehen. Sind die beiden Zapfen 313 frei von ihren Kerben 317, heißt dies, dass sich das Gehäuse in der von der Kartusche 11 getrennten Konfiguration befindet.
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Die Zapfen 313 und die Zangen 315 bilden also Befestigungsmittel des Gehäuses 15 auf der Kopplungsbasis 45 der Kartusche 11. In der Befestigungskonfiguration ist das Gehäuse 15 mindestens annähernd radial in Bezug auf die Kartuschenachse X2 positioniert und „schwebt“ dabei axial. Die Bewegung des Gehäuses 15 erfolgt also in eine Bewegungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zur Achse X2 verläuft, zwischen zwei Endstellungen, die durch die Endkragen 319 und den Kontaktpunkt der ersten Oberfläche 20 mit der Oberfläche der Kopplungsbasis 45 abgegrenzt sind. Diese beiden Endstellungen definieren die maximalen Stellungen, zwischen denen die Bewegung erfolgt.
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In der Befestigungskonfiguration befinden sich die Befestigungsmittel in einem „beanspruchten“ Zustand. Vorliegend werden die Befestigungsmittel insoweit beansprucht, als die Zapfen 313 mit den Zangen 315 zusammenwirken, um das Gehäuse 15 auf der Kartusche 11 befestigt zu halten. Tatsächlich liegen die Zapfen 313 am Kragen 319 an, wenn man versucht, das Gehäuse 15 in der Befestigungskonfiguration von der Kartusche 11 zu entfernen, und unterliegen somit einer mechanischen Beanspruchung.
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Ebenso gilt: Wenn man versucht, das Gehäuse 15 in Bezug auf die Kartusche 11 radial zu verschieben, unterliegen die Kerben 312 einer mechanischen Beanspruchung in seitlicher Richtung.
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Mithilfe der oben beschriebenen Befestigungsmittel kann das Gehäuse 15 also vorübergehend mit der Kartusche 11 verbunden werden, was die Montage der Einheit 2 im Inneren des Körpers 4 vereinfacht, da die Einheit 2 zusammen montiert werden kann. Wird das Gehäuse 15 in die beabstandete Stellung versetzt, halten diese Befestigungsmittel, insbesondere die Zangen 315, das Gehäuse 15 mithilfe der Zapfen 313 in der Befestigungskonfiguration fest.
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Das Gleiten der Mischeinheit 2 im Körper 4 erfolgt also über die im Inneren der Wand 309 gleitenden Haube 53, so dass eine Rotation der Einheit 2 um die Achse X4 ermöglicht wird. Zur leichten Positionierung der Einheit um die Achse X4 stehen zwei Positionierstifte 311 von der Kopplungsbasis 45 nach unten parallel zur Achse X2 ab, sodass sie sich über die zweite Seite 24 des Gehäuses 15 hinaus erstreckten. Die Stifte 311 sind um die Achse X2 verteilt und vorgesehen, um in die entsprechenden Positionieröffnungen (nicht dargestellt) eingeführt werden, die durch die Kopplungsplatte 23 hindurch ausgebildet sind, um ein rotatives Positioniersystem um die Achse X4 der Einheit 2 zu bilden. Die Stifte 311 ermöglichen die gleichzeitige Positionierung sowohl des Gehäuses 15 als auch der Kartusche 11, wenn sie sich in der Befestigungskonfiguration befinden. Zur leichten Montage sind die Stifte 311 derart ausgebildet, dass sie im Inneren der Positionieröffnungen der Kopplungsplatte 23 gleiten, um die axiale Verschiebung der Einheit 2 im Körper 4 nicht zu verhindern.
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Die Mischeinheit 2 kann durch eine einzige axiale Verschiebung entlang der Achse X4 in den Körper 4 eingeführt werden, bis sie an der Kopplungsplatte 23 zum Anschlag kommt.
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Die Haube 53 umfasst eine Schulter 63 in der Nähe ihres oberen Endes, durch die eine um die Kartuschenachse X2 zentrierte Mutter 65 es ermöglicht, die Mischeinheit 2 an der Kopplungsplatte 23 in Anlage zu bringen. In der Praxis umfasst die Mutter 65 ein Außengewinde 67, das in ein Innengewinde 69 der oberen Öffnung 9 des Körpers 4 eingeschraubt wird, wobei diese Gewinde 67 und 69 auf der Kartuschenachse X2 zentriert sind. Die Mutter 65 und die Gewinde 67 und 69 bilden also eine Vorrichtung zum Festklemmen der Mischeinheit 2 entlang der Achse des Körpers gegen die Kopplungsplatte 23. Durch das Anziehen der Mutter 65 wird einerseits ermöglicht, dass das Gehäuse 15 mit der Kopplungsbasis 45 in Kopplungsstellung gebracht wird, und andererseits wird ermöglicht, dass das Gehäuse 15 mit der Platte 23 in die Kopplungsstellung gebracht wird.
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Im Fazit: Zur Herstellung des Wasserhahns mit Mischbatterie 1 wird das zusätzliche Gehäuse 15 zunächst in der beabstandeten Stellung in Befestigungskonfiguration gebracht. Dann wird die derart ausgebildete Mischeinheit 2 in das Aufnahmeteil 4 eingeschoben, bis das Gehäuse 15 an der Kopplungsplatte 45 axial zur Anlage kommt. Schließlich wird die Mischeinheit 2 mithilfe der Mutter 65 gegen die Kopplungsplatte 45 festgezogen, was eine Verschiebung des Gehäuses 15 aus der beabstandeten Stellung in die Kopplungsstellung mit der Kopplungsbasis und eine Kopplung auch der zweiten Seite 24 des Gehäuses 15 mit der Kopplungsplatte 23 zur Folge hat.
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Ist die Einheit 2 zwischen der Mutter 65 und der Kopplungsplatte 23 befestigt, befindet sich jeder der Stifte 313 in einer Zwischenstellung zwischen dem Boden der Kerbe 317 und dem Endkragen 319, d.h. die Stifte 313 sind vom Kragen 319 beabstandet, so dass die Befestigungsmittel keiner Beanspruchung unterliegen und die Kopplung des Gehäuses 15 mit der Kartusche 11 im Inneren des Körpers 4 größtenteils bzw. ganz durch die festgezogene Mutter 65 gewährleistet wird.
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Die Funktionsweise des nachfolgend beschriebenen Ventils 1, und insbesondere der nachfolgend beschriebenen Mischeinheit 2, entspricht der Funktionsweise, wenn die Mischeinheit 2 sich im Inneren des Körpers 4 unter Druck durch die Mutter 65 in der Kopplungsstellung befindet.
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Die Zuläufe 5 und 6 für die eingehenden Strömungen F1 und C1 durchqueren die Kopplungsplatte 23, um das zusätzliche Gehäuse 15 auf der zweiten Seite 24 zu versorgen. Die Zuläufe 5 und 7 sind jeweils dicht an einen ersten Eintritt 19 der ersten eingehenden Strömung F1 und einen zweiten Eintritt 21 der zweiten eingehenden Strömung C1, die auf die Oberfläche der zweiten Seite 24 mündet, angeschlossen.
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Gewährleistet wird Diese Abdichtung durch eine erste untere Dichtung 301, die am ersten Eintritt 19 auf der Oberfläche der Seite 24 angeordnet ist, und eine zweite untere Dichtung 303, die am zweiten Eintritt 21 auf der Oberfläche der Seite 24 angeordnet ist. Wenn die Mischeinheit 2 im Inneren des Körpers 4 montiert ist, werden die Dichtungen 301 und 303 unter dem Druck der Mutter 65 zwischen der Seite 24 und der Kopplungsplatte 23 zerdrückt, um die Abdichtung jeweils zwischen den Zuläufen 5 und 6 und den Eintritten 19 und 21 zu gewährleisten. Es versteht sich, dass die Einführung der Positionierstifte 311 in die Kopplungsplatte 23 die Positionierung der Eintritt 19 und 21 in Bezug auf die Zuläufe 5 bzw. 6 ermöglicht, um eine gute Verbindung zwischen ihnen zu gewährleisten.
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Wie in 2 gezeigt, fließt die erste eingehende Strömung in Richtung des Pfeils F1 bis zum ersten Eintritt 19 voran und weiter über das zusätzliche Gehäuse 15 von oben nach unten, wie vom Pfeil F2 gekennzeichnet, in einer ersten Leitung 25, die das Gehäuse 15 von der Seite 24 zur Seite 20 durchquert, und sich vom ersten Eintritt 199 parallel zur Kartuschenachse X2 erstreckt. Die Leitung 25 führt die erste eingehende Strömung F2 zu einer Mischkammer 27 der Kartusche 11.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält die Kartusche 11 die Mischmittel 13 für die erste eingehende Strömung F1 und die zweite eingehende Strömung C1, um die ausgehende Strömung M1 zu schaffen, wobei die Mischmittel 13 auch die Mischkammer 27 umfassen. Parallel dazu tritt die zweite eingehende Strömung - wie in 1 gezeigt - ins zusätzliche Gehäuse 15 über den zweiten Eintritt 21 ein, und zirkuliert von unten nach oben in Richtung des Pfeils C2 durch das zusätzliche Gehäuse 15 in einer zweiten Durchgangsleitung („Prallleitung 32“), die sich generell von unten nach oben vom zweiten Eintritt 21 von der Seite 24 bis zur Seite 20 erstreckt. Vorliegend umfasst diese Prallleitung 32 einen ersten Teil 31, der parallel zur Kartuschenachse X2 verläuft und sich vom zweiten Eintritt 21 erstreckt. Die Prallleitung 32 umfasst ferner einen Teil 29, der von einem nachfolgend näher beschriebenen Verschluss 33 verschließbar ist, wobei der verschließbare Teil 29 den ersten Teil 31 verlängert. Letztlich umfasst die Prallleitung 32 einen dritten Teil 35, der parallel zur Kartuschenachse X2 verläuft und die zweite eingehende Strömung C2 zur Kartusche 11 führt, wenn sich diese mit dem Gehäuse 15 in Kopplungsstellung befindet. Der dritte Teil 35 verlängert den verschließbaren Teil 29, wobei letzterer sich orthogonal zum ersten Teil 31 und dem dritten Teil 35 erstreckt, so dass die Prallleitung 32 ein „S“ bildet. In Kopplungsstellung mündet der dritte Teil 35 über die Seite 20 in die Mischkammer 27.
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Die Mischkammer 27 umfasst einen ersten Eintritt 39 für die erste Strömung F1, einen zweiten Eintritt 41 für die zweite Strömung C1, sowie einen Austritt 43 für die ausgehende Strömung M1. Die Eintritte 39, 41 und der Austritt 43 münden auf die Oberfläche der Kopplungsbasis 45 der Kartusche 11. Die Eintritte 39 und 41 sowie der Austritt 43 sind um die Kartuschenachse X2 verteilt.
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Im Fazit sind die Leitungen 25 und 32 also jeweils an die Eintritte 39 und 41 au der Höhe der ersten Seite 20 angeschlossen, wenn sich das Gehäuse 15 mit der Kopplungsbasis 45 der Kartusche 11 in Kopplungsstellung befindet. Es versteht sich, dass in der Befestigungskonfiguration die Leitungen 25 und 32 bereits den Eintritten 39 bzw. 41 zugewandt sind, um so die Verbindung dieser Elemente miteinander durch Festziehen der Mutter 65 vorzubereiten.
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Die beiden eingehenden Strömungen F2 und C2 werden ins Innere der Mischkammer 27 der Kartusche gelassen, um vermischt zu werden und so die ausgehende Strömung M1 und M2 zu bilden.
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Zur Gewährleistung der Abdichtung der Verbindung zwischen den Eintritten 39 und 41 jeweils mit den Leitungen 25 bzw. 32 ist das Gehäuse 15, wie in 1 und 2 gezeigt, ausgestattet mit zwei dazwischenliegenden Verschlussdichtungen 305 und 307, die etwa torisch oder flach sind und zwischen dem zusätzlichen Gehäuse 15 und der Kopplungsbasis 45 angeordnet sind. Vorliegend umschließt die Dichtung 305 die Leitung 25, und die Dichtung 307 umschließt die Leitung 32 auf der Oberfläche der ersten Seite 20, um die Abdichtung zwischen der Leitung 25 und dem Eintritt 39 einerseits und zwischen der Leitung 32 und dem Eintritt 41 andererseits zu gewährleisten. Befindet sich das Gehäuse 15 in der Befestigungskonfiguration mit der Kartusche 11 in der beabstandeten Stellung, so stehen die Dichtungen 305 und 307 vorzugsweise mit der Kartusche 11 in Kontakt, ohne sich darauf zu stützen bzw. stützen sich nur geringfügig darauf. Unter dem Druck der Mutter 65 und der Kopplungsplatte 23, zwischen denen die Mischeinheit 2 angeordnet ist, werden die Dichtungen 305 und 307 zerdrückt, sodass die Kopplung der Kartusche 11 mit dem Gehäuse 15 dicht ist. In einer Variante können die Dichtungen 305 und 307 auch auf der Kopplungsbasis 45 angeordnet sein. Zusätzliche Verschlussdichtungen können ebenfalls vorgesehen und zwischen Kartusche 11 und Gehäuse 15 angeordnet werden.
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Im dargestellten Beispiel umfassen die Mischmittel
13 eine Gruppe von Misch-Scheiben
13A,
13B und
13C, die in der Mischkammer
27 enthalten sind. Die Misch-Scheiben
13A,
13B und
13C befinden sich in Oberflächenkontakt miteinander und erstrecken sich in Ebenen, die orthogonal zur Kartuschenachse X2 verlaufen. Die Gruppe von Misch-Scheiben umfasst eine Oberscheibe
13A, eine Zwischenscheibe
13B und eine Unterscheibe
13C, wobei die Ober-
13A und Zwischenscheiben
13B relativ zur Scheibe
13C, die ortsfest ist, beweglich sind, und wobei die Zwischenscheibe mit der Scheibe
13C in dichtem Gleitkontakt steht. Die Zwischen-
13B und Unterscheiben
13C umfassen ein Kanal- und Kiemensystem (nicht dargestellt), das sich an die Eintritte
39 und
41 sowie den Austritt anschließt, und die je nach der relativen Stellung der Scheiben
13B und
13C den jeweiligen Durchfluss der eingehenden Strömungen F2 und C2 regelt, die über die Eintritte
39 und
41 ins Innere der Scheibengruppe gelassen werden. Wie es die Pfeile F3 und C3 zeigen, zirkulieren die eingehenden Strömungen im Kanal- und Kiemensystem und fließen zunächst durch die Unterscheibe
13C, dann in der Zwischenscheibe
13B, wo sie miteinander in Kontakt kommen, um vermischt zu werden und die ausgehende Strömung M3 zu bilden. Die ausgehende Strömung M3 befindet sich bei der Temperatur T
M, wobei das Durchflussverhältnis der eingehenden Strömungen F3 und C3 eine Regelung der Temperatur T
M zulässt und die Durchflusswerte der eingehenden Strömungen F3 und C3 eine Regelung des Durchflusses der ausgehenden Strömung M1 zulassen. Die eingehenden Strömungen F3 und C3 zirkulieren dann wieder durch die Unterscheibe
13C von oben nach unten. In der Praxis variiert der Durchflussquerschnitt der eingehenden Strömungen F3 und C3 je nach der relativen Stellung der Scheiben
13B und
13C infolge der Verbindung der vorgenannten Kanäle und Kiemen. Auf eine einzelne Beschreibung der Keramikscheiben und des dazugehörigen Kanalsystems wird verzichtet, da es sich hierbei um an sich hinreichend bekannte Mischmittel handelt, die etwa in
FR-B1-2 876 433 beschrieben sind. Es versteht sich ferner, dass, sofern die Ausführung einer Mischkammer mit Keramikscheiben bevorzugt wird, alle bekannten Mischmittel an dieser Stelle Verwendung finden können, die üblicherweise in Kartuschen für Wasserhähne mit Mischbatterie verwendet werden.
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Die durch die Vermischung im Inneren der Mischkammer 27 ausgebildete ausgehende Strömung M3 wird dann aus der Mischkammer 27 und der Kartusche 11 abgeführt, bis sie eine Austrittskammer 37 des zusätzlichen Gehäuses 15 erreicht, die die ausgehende Strömung M3 von oben nach unten bis zu einem durch die Kopplungsplatte 23 ausgebildeten Austritt 47 führt.
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Es versteht sich dabei, dass die Austrittskammer 37, die an den ersten Eintritt 19 angeschlossene Durchgangsleitung 25 und der an den zweiten Eintritt 21 angeschlossene verschließbare Teil 29 um die Kartuschenachse X2 verteilt sind. Ebenso sind die Zuläufe 5, 6 und der Austritt 47 um die Kartuschenachse X2 verteilt.
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Die ausgehende Strömung M3 wird also durch den Austritt 47 ins Innere einer unteren Kammer 50 des Körpers 4 abgelassen. In der Praxis umfasst die Kartusche 11 eine Verschlusskrone 71, die auf der Kartuschenachse X2 zentriert ist und von der Kopplungsbasis 45 nach unten absteht und sich um das zusätzliche Gehäuse 15 herum erstreckt, um in dichte Berührung mit der Wand 309 des Körpers 4 zu kommen. Die Krone 71 erstreckt sich vorliegend vom Umfang der Kopplungsbasis 45 zu einer freien ringförmigen Oberfläche, von der die Zangen 315 und Stifte 311 abstehen und so die Krone 71 verlängern und vorzugsweise mit ihr einstückig ausgebildet sind.
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Der Wasserhahn mit Mischbatterie 1 umfasst ferner einen scheibenförmigen Boden 49, der orthogonal zur Kartuschenachse X2 angeordnet ist und den Körper 4 am unteren Ende der Wand 309 abschließt. Die untere Kammer 50 ist also durch die Krone 71, die Wand 309, den Boden 49 und die Kopplungsplatte 23 abgegrenzt. Die ausgehende Strömung M3 wird in Richtung des Pfeils M4 im Inneren der unteren Kammer 50, und dann über eine in der Wand 309 radial zur Kartuschenachse X2 ausgebildete Zugangsöffnung 51, die die untere Kammer 50 mit dem Ausgießer 3 verbindet, zum Ausgießer 3 geführt.
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Die Mischeinheit 2 umfasst außerdem einen Hebel 7, der beweglich auf der Spitze der Haube 53 der Kartusche 11, d.h. gegenüber der Kopplungsbasis 45, angeordnet ist, so dass er über die Wand 309 durch die obere Öffnung 9 hinausragt, um einem Benutzer die Betätigung des Hebels 7 zu ermöglichen. Durch die Betätigung des Hebels 7 werden die Mischmittel 13 aktiviert und insbesondere die Ober- 13A und Zwischenscheiben 13B um eine parallel zur Kartuschenachse X2 verlaufende Achse oder um die Achse X2 selbst rotiert und entlang einer Achse X13 verschoben, die orthogonal zur Kartuschenachse X2 verläuft. Generell bildet der Hebel 7 ein Steuerungselement zur Betätigung mindestens einer der Scheiben 13A, 13B und 13C und so den jeweiligen Durchfluss der ersten eingehenden Strömung F1 bzw. der zweiten eingehenden Strömung C1 zu regeln. So ermöglicht das Steuerelement 7 die gleichzeitige Regelung der Temperatur und des Durchflusses der ausgehenden Strömung M1 durch Regeln der relativen Stellung der Scheiben der Scheibengruppe 13A, 13B und 13C. Der Wasserhahn mit Mischbatterie 1 und die Kartusche 11 können also als Einhebelmischarmatur bezeichnet werden, denn der Hebel 7 ermöglicht die gleichzeitige Steuerung des Durchflusses und der Temperatur der ausgehenden Strömung M1 durch Regeln der Durchflüsse der eingehenden Strömungen F1 und C1. In der Praxis ist der Hebel 7:
- - schwenkbar um die Kartuschenachse X2, was eine Rotation der Oberscheiben 13A und 13B um dieselbe Achse zur Folge hat, um das Verhältnis zwischen dem Durchfluss der ersten und der zweiten eingehenden Strömungen F1 und C1 und damit auch die Temperatur der ausgehenden Strömung M1 zu regeln, und
- - schwenkbar um eine zweite Achse X7, die orthogonal zur Kartuschenachse X2 verläuft, um die Oberscheiben 13A und 13B entlang der Achse X13 zu verschieben und den Durchfluss der ersten und zweiten Strömung gleichmäßig zu variieren, um den Durchfluss der ausgehenden Strömung zu regeln.
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Der Hebel 7 ist mit der Scheibengruppe 13A, 13B und 13C, d.h. mit dem Mischmittel 13 über einen Betätigungsmechanismus verbunden, der an sich allgemein bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben wird.
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Die Haube 53 umfasst einen zylindrischen Oberkragen 55, der auf der Kartuschenachse X2 zentriert ist, und in dem ein drehbarer Träger 57 des Drehhebels 7 um die Kartuschenachse X2 montiert ist. Der Oberkragen 55 ist in der Praxis am oberen Ende der Haube 53 angeordnet, und verlängert das Innere der Schulter 63 nach oben, sodass die Mutter 65 um den Oberkragen 55 liegt. Der Hebel 7 durchquert den drehbaren Träger 57 und ist auf diesem über eine Schwenkachse 59 des Hebels 7 relativ zum drehbaren Träger 57 um die Achse X7 montiert. In diesem Beispiel ist die Scheibengruppe 13A, 13B und 13C zwischen der Kopplungsbasis 45 und dem Hebel 7, und vorliegend zwischen der Kopplungsbasis 45 und dem drehbaren Träger 57 montiert. Die Kopplungsbasis 45, der drehbare Träger 57 und die Haube 53 grenzen also die Mischkammer 27 ab.
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Die Mischkammer 2 umfasst ferner Thermostatmittel, die im Gehäuse 15 enthalten sind und insbesondere in 1 zu sehen sind. Sie umfassen erstens ein Thermostatelement 73, das sich entlang einer ersten Achse X73 in der Ebene der 1 und senkrecht zur Kartuschenachse X2 erstreckt. Insbesondere erstreckt sich der verschließbare Teil 29 der Prallleitung 32 koaxial mit der ersten Achse X73. Entlang dieser ersten Achse X73 umfasst das Thermostatelement 73 einen temperaturempfindlichen Teil 75, der in einem Gehäuse 72 im zusätzlichen Gehäuse 15 montiert ist. Beim Gehäuse 79 handelt es sich um eine Leitung, die mit der ersten Achse X73 koaxial ist und im zusätzlichen Gehäuse 15 derart untergebracht ist, dass die Austrittskammer 37 mit der Prallleitung 32 verbunden wird. In der Praxis verbindet das Gehäuse 79 also den Austritt 47 mit dem zweiten Eintritt 21.
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Der temperaturempfindliche Teil 75 bildet einen ortsfesten Teil des Thermostatelements 73 und umfasst insbesondere entlang der ersten Achse X73 eine Platte 81, die über das Gehäuse 79 hinausragt und sich im Durchgang der ausgehenden Strömung M3 auf der Höhe des Austritts 47 erstreckt. Die Platte 81 weist eine allgemein zylindrische Form mit einer kreisförmigen Basis auf, die auf der ersten Achse X73 zentriert ist, und enthält einen thermisch expandierbaren Körper, bei dem es sich z.B. um ein geeignetes Wachs handelt. Da die Platte 81 mit der ausgehenden Strömung M3 in Berührung steht, expandiert und zieht sich zusammen in Abhängigkeit von der Temperatur TM der ausgehenden Strömung M3.
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Der temperaturempfindliche Teil 75 umfasst ferner eine Führung 83, die die Platte 81 entlang der ersten Achse X73 verlängert, und über die der temperaturempfindliche Teil 75 im Gehäuse 79 montiert ist. Die Führung 83 weist eine um die erste Achse X73 drehbare Form auf und erstreckt sich im Inneren des Gehäuses 79. Die Führung 83 verschließt das Gehäuse 79 dicht, um im Wesentlichen jegliche Übertragung von Wasser von der zweiten Strömung C2 zu unterbinden, die in den Austritt 47 gelangt. In der Praxis ist die Führung 83 mit einer peripheren Wellendichtung 85 versehen, die auf der ersten Achse X73 zentriert ist und über die der temperaturempfindliche Teil im Gehäuse 79 montiert ist. Die Wellendichtung 85 gewährleistet den dichten Verschluss des Gehäuses 79 durch den temperaturempfindlichen Teil 75. Um die Führung 83 herum ist eine Klemme 86 vorgesehen, an der die Wellendichtung axial anliegt, wobei die Klemme auf der Seite der Platte 81 angeordnet ist, um die Wellendichtung 85 axialer in Richtung der Platte 81 zu befestigen. Das Thermostatelement 73 ist also im Gehäuse 79 untergebracht, sodass die Verbindung zwischen dem Austritt 47 und dem zweiten Eintritt 21 dicht verschlossen wird.
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Das Thermostatelement 73 umfasst ferner einen beweglichen Teil 77, der einen mit der ersten Achse X73 koaxialen zylindrischen Kolben bildet. Der bewegliche Teil 77 ist im Inneren der Führung 83 montiert, um relativ zum temperaturempfindlichen Teil 75 weg vom temperaturempfindlichen Teil 75 in Richtung der Prallleitung 32 entlang der ersten Achse X73 unter der Einwirkung des in der Platte 81 enthaltenen thermisch expandierbaren Körpers verschoben werden zu können.
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Ein Verschluss 87, der zu den vorgenannten Thermostatmitteln gehört, ist im Inneren des verschließbaren Teils 29 vorgesehen, und ist darauf ausgelegt, durch den beweglichen Teil 77 entlang der ersten Achse X73 verschoben zu werden. Der Verschluss 87 ist relativ zum beweglichen Teil 77 derart angeordnet, dass letzterer den Verschluss 87 bis eine Verschussstellung des zweiten Eintritts 21 schieben kann. Vorliegend kontaktiert der bewegliche Teil 77 den Verschluss 87 derart, dass letzterer unter der Einwirkung des in der Platte 81 enthaltenen thermisch expandierbaren Körpers weg vom temperaturempfindlichen Teil 75 in eine Richtung D1, parallel zur Achse X73, gedrückt wird.
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Der Verschluss 87 ist in der Praxis unter Druck zwischen dem freien Ende des beweglichen Teils 77 und einer Rückholfeder 89 montiert. Letztere ist ihrerseits unter Druck zwischen dem Verschluss 87 und einer inneren Schulter des verschließbaren Teils 29 der Prallleitung 32 montiert. Eine auf der ersten Achse X73 zentrierte Klemme 88 ist zwischen der Rückholfeder 89 und der inneren Schulter angeordnet. Die Rückholfeder 89 ist also eine Druckfeder, die den Verschluss 87 wieder in eine D1 entgegengesetzte Richtung bis zu einer Öffnungsstellung der Prallleitung 32 und somit auch des zweiten Eintritts 21 bringt.
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Der Verschluss 87 verschließt also den verschließbaren Teil 29 und somit auch den zweiten Eintritt 21 in einem Umfang, der in Abhängigkeit vom Ausmaß der Expansion des thermisch expandierbaren Teils, und somit von der Temperatur TM, variiert werden kann, um so den Durchfluss der zweiten eingehenden Strömung C2 zu variieren. Wenn die Temperatur TM einen vorgegebenen Schwellenwert, so z.B. 50°C, erreicht, wird die Strömung C2 durch den Verschluss des zweiten Eintritts 21 ganz - oder zumindest teilweise - unterbrochen.
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Im Fazit: Wenn sich das Gehäuse 15 in Kopplungsstellung befindet, sind die eingebauten Thermostatmittel darauf ausgelegt, den Durchfluss der zweiten eingehenden Strömung C2 in Abhängigkeit von der Temperatur der ausgehenden Strömung M3 zu modifizieren. Gemäß einer nicht dargestellten Variante sind die Thermostatmittel des Gehäuses 15 vorgesehen, um auch - oder alternativ - den Durchfluss der ersten eingehenden Strömung F2 in Abhängigkeit von der Temperatur der ausgehenden Strömung M3 zu modifizieren. In diesem Fall sind z.B. Mittel zum Verschließen des ersten Eintritts 39 vorgesehen, wie z.B. ein Verschluss, die von einem Thermostatelement gesteuert und bewegt werden, das der Temperatur der ausgehenden Strömung M3 im Eintritt 43 gegenüber empfindlich ist.
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Nachfolgend wird eine Mischeinheit 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in 6 und 7 gezeigt wird, beschrieben. Diese Einheit 102 weist Merkmale auf, die der Mischeinheit der 1 - 5 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ähnlich sind. Die nachstehende Beschreibung konzentriert sich also auf die Unterschiede zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform. Insbesondere beziehen sich die den 1 - 5 und 6 und 7 gemeinsamen Bezugszeichen auf die gleichen Merkmale und Gegenstände, die vorstehend bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.
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Die Mischeinheit 102 umfasst eine Kartusche, von der nur ein unterer Teil, der die Kopplungsbasis 45 umfasst, dargestellt ist. Die nicht dargestellten Elemente der Kartusche der Einheit 102 sind ähnlich denen der Einheit 2 der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Für diese Mischeinheit 102 ist die Kopplungsbasis 45 mit einem ersten Eintritt 39, einem zweiten Eintritt 41 und einem Austritt 43 für die eingehenden Strömungen F2 und C2 und die ausgehende Strömung M3 versehen, wie bereits beschrieben. Die Mischeinheit 102 umfasst ferner ein zusätzliches Gehäuse 15 mit einer Prallleitung 32, einer Durchgangsleitung 25, einem Thermostatelement, das einen temperaturempfindlichen Teil 75 umfasst.
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Das Gehäuse 15 der Einheit 102 umfasst ferner Stifte 313, die der vorstehenden Beschreibung entsprechend.
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Ausgehend von der Dichtungskrone 71 stehen zwei Wände 321, die jeweils nur einen Abschnitt eines auf der Achse X2 zentrierten Rings, von der Kopplungsbasis 45 ab. Die Wände 321 verlängern also die nicht dargestellte Haube der Kartusche 11, die ähnlich derjenigen der 1 - 5 ist. Die Stifte 311 stehen von der Kopplungsbasis 45 ab und verlängern eine Innenfläche 323 der Wände 321, die parallel zur Achse X2 verläuft. Die Wände 321 weisen jeweils mindestens eine geradlinige Seitenkante 325 au, die sich parallel zur Achse X2 erstreckt. Die Kanten 325 grenzen also zusammen einen offenen Abschnitt ab, über den das Gehäuse 15 orthogonal zur Achse X2 eingeschoben werden kann, wie in 7 gezeigt. Eine Schiene 327 ist in jeder der Wände 321 ausgebildet, und verläuft on jeder der entsprechenden Kanten 325 bis eine Unterseite 329. Jede der Schienen 327 ist derart konfiguriert, dass sie einen der Stifte 313 durch Einführung jedes Stiftes 313 in die entsprechende Schiene 327 entlang einer Schienenachse X327, die orthogonal zur Achse X2 verläut, wie in 6 gezeigt. Jede Schiene 327 weist in der Nähe der Kante 325 einen Endkragen 331 auf, der ein Krallenpaar bildet, um den jeweiligen Stift 313 im Inneren der Schiene 327 zwischen der Unterseite 329 und dem Kragen 331 festzuhalten. Der Abstand zwischen der Unterseite 329 und dem Kragen verbindet den Stift 313 mit der Schiene entlang der Achse X327 ohne Bewegungsweg, dafür aber mit einem geringen Spiel. Sind die Stifte 313 einmal in die jeweiligen Schienen 327 außerhalb des Kragens 331 aufgenommen, befindet sich das Gehäuse 15 in der Befestigungskonfiguration mit der Kopplungsbasis 45 und ist so quer zur Achse X2 mit der Kopplungsbasis 45 verbunden. Dagegen weist jede Schiene 327 eine parallel zur Achse X2 gemessene Breite Lg auf, die den Durchmesser der Stifte 313 übersteigt, sodass letztere sich im Inneren der Kerbe parallel zur Achse X2 bewegen können.
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So bildet bei dieser zweiten Ausführungsform ein Schienensystem, das in diesem Beispiel die mit der Kopplungsbasis 45 integrierten Schienen 327 sowie die mit dem Gehäuse 15 integrierten Stifte 313 umfasst, die Befestigungsmittel, die es ermöglichen, das Gehäuse 15 durch Betätigung des Schienensystems, d.h. durch Einführen jedes Stiftes 313 in eine der Schienen 327, in die Befestigungskonfiguration zu bringen. Diese Betätigung, die entlang der Schienenachse X327 erfolgt, ermöglicht die Bewegung des Gehäuses 15 relativ zur Kopplungsbasis 45 und parallel zur Kartuschenachse X2, und zwar zwischen zwei Stellungen:
- - eine Stellung, in der das Gehäuse 15 von der Kopplungsbasis 45 beabstandet ist, in der jeder Stift 313 auf einer der Kanten der jeweiligen Schiene 327 aufliegt,
- - eine entgegengesetzte Kopplungsstellung, in der jeder Stift 313 sich in einer Zwischenstellung zwischen den beiden Kanten der jeweiligen Schiene 327 befindet.
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Nachfolgend wird eine Mischeinheit 202 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung, die in 8 und 11 gezeigt wird, beschrieben.
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Diese Einheit 202 weist Merkmale auf, die denjenigen der Mischeinheiten 2 und 102 der 1 - 7 ähnlich sind. Die nachstehende Beschreibung konzentriert sich also auf die Unterschiede zwischen dieser dritten Ausführungsform der 8 - 11 und den Ausführungsformen der 1 - 7. Insbesondere beziehen sich die den 8 - 11 und 1 - 7 gemeinsamen Bezugszeichen auf die gleichen Merkmale und Gegenstände, die vorstehend bezüglich der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben wurden.
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Die Mischeinheit 202 umfasst insbesondere eine Kartusche 11 mit einer Kopplungsbasis 45 mit einem ersten Eintritt 39, einem zweiten Eintritt 41 und einem Austritt 43 für die eingehenden Strömungen F2 und C2 und die ausgehende Strömung M3, wie bereits beschrieben. Die Mischeinheit 202 umfasst ferner ein zusätzliches Gehäuse 15 mit einer Prallleitung 32, einer Durchgangsleitung 25, einem Thermostatelement 73, das einen temperaturempfindlichen Teil umfasst.
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Ausgehend von der Dichtungskrone 71 der Kartusche 11 stehen zwei Wände 321 von der Kopplungsbasis 45 parallel zur Kartuschenachse X2 und beiderseits dieser Kartuschenachse X2 ab. Die Wände 321 sind am Umfang der Kopplungsbasis 45 in der Verlängerung der Haube 53 angeordnet. Zwei Positionierstifte 311 stehen von der Kopplungsbasis 45 nach unten und parallel zur Achse X2 ab, sodass sie sich über die Wände 321 hinaus erstrecken und jeweils entlang einer der Wände 321 verlaufen. Also erstreckt sich jeder Stift 311 mindestens zum Teil zwischen der Wand 321 und der Achse X2. Jede Wand 321 endet mit einer Auflagefläche 321A der Kartusche 11 gegen die Kopplungsplatte 23 des Körpers 4 des Ventils 1. Die Oberflächen 321A erstrecken sich in einer Ebene, die orthogonal zur Achse X2 verläut. Wie bei den anderen Ausführungsformen auch sind die Stifte 311 um die Achse X2 verteilt und, sodass sie in die entsprechenden Positionieröffnungen (nicht dargestellt) eingeführt werden können, die durch die Kopplungsplatte 23 hindurch ausgebildet sind, um ein rotatives Positioniersystem der Einheit 2 um die Achse X4 zu bilden. Außerdem steht eine Brüstung 421 von der Kopplungsbasis 45 parallel zur Achse X2 ab, sodass die Wände 321 und die Brüstung 421 dreieckig und regelmäßig um die Achse X2 verteilt sind. Die Brüstung 421 endet mit einer Oberfläche 421A, die auf derselben Ebene angeordnet ist wie die Oberflächen 321A, sodass die Wände 321 und die Brüstung 421 zusammen Lagermittel der Kartusche 11 gegen die Kopplungsplatte 23 entlang der Achse X4 bilden. In der Befestigungskonfiguration ist das zusätzliche Gehäuse 15 zwischen den Wänden 321 und der Brüstung 421 positioniert, und wird von diesen in Translation entlang der Achse X2 geführt. Tatsächlich entspricht die Umfangsform des zusätzlichen Gehäuses 15 der Form der Wände 321 und der Brüstung 421, sodass das Gehäuse 15 entlang letzteren parallel zur Achse X2 relativ zur Kartusche 11 gleitet. Es versteht sich dabei, dass der Abstand zwischen der ersten Seite 20 und der zweiten Seite 24 des zusätzlichen Gehäuses 15 kleiner ist als der Abstand zwischen der Erstreckungsebene der Oberflächen 321A und 421A der Kopplungsbasis 45. Wenn also die Einheit 202 im Inneren des Körpers 4 des Ventils 1 montiert ist, liegen die Oberflächen 321A und 421A auf der Kopplungsplatte 32 auf, wobei das zusätzliche Gehäuse 15 ebenfalls auf der Kopplungsplatte 23 über die Dichtungen 305 und 307 aufliegt, wobei die Dichtungen 301, 303, 305 und 307 zerdrückt sind, sodass das zusätzliche Gehäuse 15 entlang der Achse X4 durch die Dichtungen 301, 303, 305 und 307 elastisch festgehalten wird.
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Außerdem fungieren Innenflächen 71B der Kopplungsbasis 45 und der Brüstung 421 als rotative Positioniermittel des zusätzlichen Gehäuses 15 relativ zur Kartusche 11 entlang der Kartuschenachse X2. In der Praxis umfasst das zusätzliche Gehäuse 15 am Umfang zwei Auflageflächen 426 zur Auflage des zusätzlichen Gehäuses 15 auf den entsprechenden Innenflächen 71B, die von der Kopplungsbasis 45 im Inneren der Dichtungskrone 71 abstehen und sich in einer parallel zur Achse X2 verlaufenden Ebene erstrecken. Die Innenflächen 71B sind der Achse X2 zugewandt. Das zusätzliche Gehäuse 15 umfasst ferner einen hohlen Abschnitt 423, der in der Umfangsfläche des zusätzlichen Gehäuses 15 zwischen der Leitung 25 und der Leitung 32 angeordnet ist. Dieser hohle Abschnitt 423 ist derart ausgebildet, dass er mit den Gleitflächen 421B der Brüstung 421 zusammenwirkt, wobei sich diese Gleitflächen in unterschiedlichen Ebenen erstrecken, die jeweils parallel zur Achse X2 verlaufen. Die Brüstung 421 weist also eine allgemeine Form mit einem V-förmigen Querschnitt in einer orthogonal zur Achse X2 verlaufenden Ebene auf, wobei der hohle Abschnitt 423 eine entsprechende Form aufweist, um so entlang den Oberflächen 421B gleiten zu können. Im Allgemeinen versteht es sich, dass die Form der Umfangsfläche des zusätzlichen Gehäuses 15 und der von der Kopplungsbasis 45 abstehenden Positionierelemente zusammenwirken, um die korrekte Positionierung des zusätzlichen Gehäuses 15 um die Achse X2 der Kartusche 11, und somit um die Achse X4 des Ventils 1, zu ermöglichen, wenn die Einheit 202 im Inneren des Ventils 1 montiert ist.
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Die Mischeinheit 202 umfasst ferner Befestigungsmittel des zusätzlichen Gehäuses 15 mit der Kartusche 11, die sich von den Befestigungsmittel der vorstehend beschriebenen Mischeinheiten 2 und 102 unterscheiden.
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Diese Befestigungsmittel umfassen zwei Haltekrallen 414, die von der Brüstung 421 in Richtungen abstehen, die der Achse X2 entgegengesetzt und orthoradial verlaufen, wie insbesondere in 8 - 10 gezeigt. Diese Haltekrallen 414 sind derart positioniert, dass jeweils sie mit zwei Zapfen 415 zusammenwirken, wobei diese Zapfen 415 von einem Rand 416 des hohlen Abschnitts 423 des zusätzlichen Gehäuses 15 abstehen. Die Haltekrallen 414 sind hinreichend von der Kopplungsbasis 45 beabstandet, dass das zusätzliche Gehäuse 15 sich zwischen zwei Endstellungen bewegen kann, wobei in einer dieser Endstellungen die Zapfen 415 mit den Haltekrallen 414 in Kontakt stehen und dabei entlang der Achse X2 durch diese Haltekrallen 414 festgehalten werden. Wenn die Zapfen 415 derart von den Haltekrallen 414 festgehalten werden, befindet sich das zusätzliche Gehäuse in der Befestigungskonfiguration. Wie gezeigt, sind die Zapfen 415 beiderseits der Brüstung 421 angeordnet. Die Krallen 414 und die Zapfen 415 weisen eine Form und eine Elastizität auf, die es ermöglichen, dass das zusätzliche Gehäuse 15 auf einfache Art in die Befestigungskonfiguration versetzt werden kann, wozu die Krallen 414 von den Zapfen 415 überquert werden müssen; hierzu bedarf es einer vorübergehenden gegenseitigen Verformung der Krallen 414 und der Zapfen 415. Wie in 8 gezeigt, weisen die Krallen 414 jeweils eine geneigte Oberfläche auf, die mit einer entsprechend geneigten Oberfläche des jeweiligen Zapfens 415 in Kontakt kommt, sodass der Zapfen 415 einfach über den Krallen 414 hinausfahren kann, wenn das zusätzliche Gehäuse 15 entlang der Achse X2 in Richtung der Kartusche 11 verschoben wird. Die umgekehrte Überquerung der Krallen 414 durch den Zapfen 415 wird durch das Vorhandensein von Oberflächen auf den Krallen 414 und den Zapfen 415 erschwert, die orthogonal zur Achse X2 verlaufen oder zumindest eine starke Neigung aufweisen.
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Die Mischeinheit 202 umfasst weitere Befestigungsmittel des zusätzlichen Gehäuses 15 auf der Kartusche 11, die einerseits eine Lasche 413, die vom zusätzlichen Gehäuse 15 gegenüber dem hohlen Abschnitt 423 absteht, und andererseits einen Haken 417, der auf der Kopplungsbasis zwischen den beiden Wänden 321 umfassen. Wenn sich das zusätzliche Gehäuse 15 in der Befestigungskonfiguration befindet, wird die Lasche 413 durch den Haken 417 parallel zur Achse X2 translatorisch in einer der Kartusche 11 entgegengesetzten Richtung festgehalten. So hält der Haken 417 das zusätzliche Gehäuse 15 in der Befestigungskonfiguration und ermöglicht dabei, dass sich dieses entlang der Achse X2 bewegt. Das Ende des Hakens 417 weist eine Form auf, die ähnlich der der vorstehend beschriebenen Krallen 414 ist, sodass die Lasche 413 auf die gleiche Weise vom Haken 417 festgehalten wird wie die Zapfen 415 von den Krallen 414.
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Bestimmte Teile des zusätzlichen Gehäuses 15, insbesondere die Durchgangsleitung 25 und die Prallleitung 32, die vorzugsweise einstückig ausgebildet sind, bestehen aus Kunststoff. Am zusätzlichen Gehäuse 15 sind vorzugsweise Elemente 425 zur Erleichterung der Entnahme der Kunststoffteile aus einem Formwerkzeug vorgesehen. Diese Elemente 425 stehen z.B. jeweils von einer Umfangsfläche des zusätzlichen Gehäuses 15 ab. Wie insbesondere in 10 gezeigt, stehen die Elemente 425 jeweils von der Durchgangsleitung 25 und der Prallleitung 32 ab.
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In den vorstehenden Beispielen ist von Wasserströmungen die Rede. Es können aber auch andere Fluide, vorzugsweise andere Flüssigkeitsströmungen, anstelle von Wasser verwendet werden. Generell entspricht der Zulauf 5 einem Zulauf einer ersten eingehenden Fluidströmung F1 mit einer ersten Temperatur Tf, während der Zulauf 6 einem Zulauf einer zweiten eingehenden Fluidströmung C1 mit einer zweiten Temperatur Tc, die höher ist als die erste Temperatur Tf, entspricht. Die Fluide der ersten eingehenden Strömung F1 und der zweiten eingehenden Strömung C1 sind vorzugsweise identisch und flüssig, können aber auch einer anderen Art sein. Das aus dem Ausgießer 3 austretende Wasser entspricht also einer ausgehenden Fluidströmung M1, die durch die Vermischung der ersten und zweiten eingehenden Strömungen F1 und C1 im Inneren des Wasserhahns mit Mischbatterie 1 gebildet wird.
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In den vorstehenden Beispielen ist von vier unterschiedlichen, getrennten Dichtungen 301, 303, 305 und 307 die Rede. In einer nicht dargestellten Variante sind die unteren Dichtungen 301 und 303 verbunden, um eine einzige 8-förmige Dichtung zu bilden. Ebenso sind die Zwischendichtungen 305 und 307 verbunden, um eine einzige 8-förmige Dichtung zu bilden.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Varianten können kombiniert werden, um neue Ausführungsformen zu schaffen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2876433 B1 [0004, 0045]
- US 5853023 [0006]
- US 2002100510 A1 [0007]
