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Mischbatterie Zusatz zum Patent 1080 828 Die Erfindung bezieht
sich auf eine Weiterbildung der Mischbatterie nach Patent 1080 828. In diesem Patent
ist eine temperaturabhängige Steuereinrichtung mit einem verstellbaren Steuerorgan
beschrieben, das mittels eines temperaturabhängigen Dehnungsmediums betätigt wird.
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Die im Patent 1080 828 geschützten Maßnahmen sind darauf gerichtet,
den beweglichen Teil einer Mischbatterie, das ist der Temperaturfühler und die Tellerventile,
von Druckschwankungen im Zulauf zu entlasten. Von den Kräften auf das. gesamte bewegliche
System bleibt nur die des Temperaturfühlers und die einer Feder wirksam. Die Masse
des gesamten beweglichen Systems ist bei der Mischbatterie nach Patent 1080 828
verhältnismäßig groß, da bei der Ausführung nach dem Hauptpatent im Gegensatz zu
den meisten bekannten Mischbatterien nicht nur der Temperaturfühler selbst dem beweglichen
System angehört, sondern zusätzlich eine Einrichtung zur gegenseitigen Einstellung
des Abstands der beiden Ventilteller voneinander vorgesehen sind. Diese Einrichtung
dient zur Regulierung der Gesamtwassermenge.
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Auf Grund der beschriebenen Bauart neigt das bewegte System bei der
Mischbatterie nach dem Hauptpatent zu axialen Schwingungen, wobei insbesondere die
Feder Schwingungen der Masse des bewegten Systems dann unterstützt, wenn nicht ausreichend
gemischtes Kalt- und Heißwasser auf den Temperaturfühler einwirkt.
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Es ist das Ziel der Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen und eine
Mischbatterie nach dem Hauptpatent zu schaffen, bei welcher die Oszillationen verhindert
oder zumindest stark gedämpft werden. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch thermisch
isolierende Überzüge an den den Ventiltellern zugewandten Flächen des Temperaturfühlers
der thermostatgesteuerten Mischbatterie nach dem Hauptpatent gelöst. Das Ziel kann
auch dadurch erreicht werden, daß ein Zwischenrohr vorgesehen wird, welches senkrecht
zur Achse der Ventilteller steht sowie einen in der Abflußleitung befindlichen Temperaturfühler
trägt und mit der Steuerkammer des Thermostaten verbindet.
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Mischbatterie ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter
Ausführungsbeispiele.
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Fig.1 zeigt einen teilweisen Axialschnitt durch eine Mischbatterie;
Fig. 2 zeigt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischbatterie.
Die in Fig. 1 gezeigte Mischbatterie besteht im wesentlichen aus dem Ventilkörper
21, einer Kaltwasserzuleitung 23, einer Warmwasserzuleitung 22 und einer Mischwasserableitung
24.
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Innerhalb des Ventilkörpers 21 mündet die Heißwasserleitung 22 in
die Kammer 25, die einerseits durch die Abdichtung 26 und andererseits durch den
Ventilteller 27 abgeschlossen ist. Der Ventilteller 27 ragt mit einem hohlen Schaft
28 durch die Heißwasserkammer 25 hindurch, trägt die an ihm flüssigkeitsdicht angebrachte
Abdichtung 26, und setzt sich jenseits der Kammer 25 in die Federkammer 29 fort,
wo er einen Teller 30 trägt, gegen den eine Feder 31 drückt. Das andere Ende der
Feder 31 (nicht sichtbar) ruht auf einer Gewindemuffe 32, die über den Ventilkörper
21 gestülpt ist, durch Drehung auf den Ventilkörper 21 aufschraubbar ist und durch
die dabei sich ergebende Axialverschiebung den Druck der Feder 31 auf den Federteller
30 reguliert. Eine Marke 33 auf der Gewindemuffe 32 und eine auf dem Ventilkörper
21 angebrachte Skala ermöglichen die reproduzierbare Einstellung des Federdrucks
auf den Teller 30.
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Unterhalb des Federtellers 30 befindet sich ein auf den Schaft 28
aufgeschraubter Ring 12, der als Auflage und Befestigung für die Abdichtung 26 dient.
Die Abdichtung selber besteht aus einem flexiblen, dichtenden Material oder enthält
eine derartige
Schicht, welche jedoch nicht elastisch sein darf.
Diese Schicht bildet einen Wulst, der sich bei einer axialen Verschiebung abrollt.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Schaft 28 sich völlig widerstandslos
und reibungsfrei in Längsrichtung bewegen kann, wobei jedoch die Kammern 25 und
29 völlig gegeneinander abgedichtet bleiben. Der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden
Wulstpunkten, beispielsweise deri Piunkten 65' und 66, ist dabei ungefähr gleich
dem . wirksamen Durchmesser des Ventiltellers 27. Dies ist deswegen erforderlich,
damit eine Druckänderung in der Kammer 25 keine Längsverschiebung des- Schalters
verursachen kann. Die wirksamen Angriffsflächen in beiden Richtungen, d. h. nach
oben und unten, sind gleich groß, so daß sich die durch einen in der Kammer herrschenden
Druck verursachten Kräfte aufheben.
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Die Heißwasserkammer 25 mündet über ein vom Ventilteller 27 verschließbares
Ventil in die Mischkammer 34; die mit der Austrittsleitung 24 verbunden ist. Innerhalb
der Mischkammer 34 befindet sich ein Hohlkörper 35, der die Steuerkammer für das
Dehnungsmedium bildet. Der Hohlkörper 35 ist relativ zum Ventilteiler 27 in axialer
Richtung verschiebbar; und zwar mittels eines durch den hohlen Schaft 28 hindurchragenden
Drehstiftes 36, der mit dem Drehgriff 37 von außerhalb des Ventilkörpers 21 verstellbar
ist. Bei einer Betätigung des Drehgriffes 37 verschiebt sich der Hohlkörper 35 in
einer am Ventilteller 27 befestigten Führung. An der dem Ventilteller 27 gegenüberliegenden
Seite ist die Mischkammer 34 durch einen zweiten, am Hohlkörper 35 starr befestigten
Ventilteller 38 abgeschlossen, der sich samt dem Hohlkörper 35 bei Betätigung des
Drehgriffes von seinem Ventilsitz abhebt.
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Der Ventilteller 38 verschließt die Mischkammer 34 gegen eine mit
der Kaltwasserzuleitung 23 verbundene Kammer 39, deren gegenüberliegender Abschluß
durch ein Dichtungsorgan 40 gebildet wird, die an einer hohlen Büchse 41 bzw. an
der Innenwandung der Kammer 39 entsprechend der obenliegenden Dichtung 26 luftdicht
angebracht ist. Die hohle Buchse 41 ragt durch die Kammer 39 hindurch und kann sich
in einer Führung 42 des Ventiltellers 38 in axialer Richtung relativ zu diesem und
zum Ventilkörper 21 bewegen. Der .-Innenraum 43 des Hohlkörpers 35 steht über eine
sehr enge Bohrung 44 mit dem Kanal 45 der Buchse 41 in Verbindung, der seinerseits
mit seitlichen Bohrungen in einen Hohlraum 46 mündet Dieser, einerseits durch das
an der Buchse 41 befestigte Dichtungsorgan 47 und andererseits durch die Stirnwand
des Ventilkörpers 21, gebildete Hohlraum 46 stellt zusammen mit dem Kanal 45, der
Bohrung 44 und dem Innenraum 43 die Steuerkammer samt Druckübertragungssystem dar.
Zwischen den beiden an der Buchse 41 befestigten Dichtungsorganen 40 und 47' befindet
sich eine Kammer 48, die über Bohrungen 49 im Ventilkörper 21 mit der Außenluft
in Verbindung steht. Die Buchse 41 wird, außer durch die Führung 42, auch noch durch
eine Bohrung 50 in der -Stirnwand des Ventilkörpers 21 axial verschiebbar gehalten.
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Die Kammer 46:der Kanal 45, die Bohrung 44 und ein Teil des Innenraumes
43 ist mit einer Dehnungsflüssigkeit gefüllt, so daß im Oberteil des Innenraumes
43 ein -.Naßdampfdruck entsprechend der Temperatur in..;der Mischkammer 34 herrscht.
Durch die sehr enge Bohrung 44, die hier eine »Wärmebrücke« bildet, findet nur eine
sehr geringe Wärmeübertragung zum Kanal 45 und zur Kammer 46 statt.
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In der gezeichneten Ruhestellung ist der Zustrom zur Mischkammer 34
durch die beiden Ventilteller 27 und 38 abgeschlossen, wobei der Drehstift 36 über
das Gewinde 51 einerseits den Ventilteller 38 auf seinen Sitz nach abwärts drückt
und andererseits mittels des Bundes 52 den Ventilteller 27 an dessen Ventilspitze
preßt. Wird nunmehr der Drehgriff 37 in der Öffnungsrichtung betätigt, so schraubt
sich das Gewinde 51 in den Hohlkörper 35 hinein, und der unter dem Druck der Feder
31 stehende Schaft 28 folgt dem Bund 52 nach, so daß sich der Ventilteller 27 von
seinem Sitz abhebt, aus der Leitung 22 Warmwasser in die Mischkammer 34 strömt und
über die Leitung 24 abläuft. Am Drehgriff 37 kann dabei die austretende Wassermenge
durch mehr oder weniger weites Öffnen des Ventils zwischen den Kammern 25 und 34
reguliert werden. Da durch geeignete Ausbildung der Kammern 25 bzw. 39 dafür gesorgt
ist, daß der vom Wasser der Leitungen 22 bzw: 23 ausgeübte Druck sich bezüglich
des Schaftes 28 bzw. der Buchse 41 kompensiert, wirkt auf die Ventilteller 27 und
38 nur noch der Druck auf der Feder 31.
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Kurz nach dem Öffnen des Ventiltellers 27 wird das in die Mischkammer
34 strömende Wasser noch kalt sein. Sobald jedoch Warmwasser durch die Mischkammer
34 läuft, beginnt die Steuerkammer 43 zu wirken, der Naßdampfdruck im Innenraum
43 vergrößert sich, überträgt sich hydraulisch in die Kammer 46, bewirkt einen zunehmenden
Druck auf die Membran 47 und damit einen über die Buchse 41 und die Führung 42 sich
auf den Schaft 28 übertragenden Gegendruck gegen die Wirkung der Feder 31. Bei einer
bestimmten, von der Einstellung der Feder 31 abhängigen Temperatur in der Mischkammer
43 übertrifft der Naßdampfdruck etwas den Druck der Feder 31, so daß sich der Hohlkörper
35 samt dem Ventilteller 38 in Richtung auf die Kammer 25 verschiebt, wodurch der
Kaltwasserzufluß aus der Kammer 39 in die Mischkammer 34 beginnt und der Warmwasserzufluß
aus der Kammer 25 gedrosselt wird. Es stellt sich somit bei einer bestimmten Mischwassertemperatur
in dem Temperaturfühler ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Druck der Feder 31
und dem Naßdampfdruck in der Steuerkammer 43 her. Durch Veränderung des Federdruckes
mittels der Gewindebuchse 32 kann die Temperatur, bei welcher dieser Gleichgewichtszustand
eintritt, also die Temperatur des aus der Leitung 24 strömenden Mischwassers, auf
einen gewünschten Wert eingestellt werden, der dann von der beschriebenen Steuereinrichtung
automatisch hergestellt und aufrechterhalten wird.
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Bei der dargestellten Mischbatterie sind ferner Mittel vorgesehen,
durch die erreicht wird, daß der Wärmefühler 35, 46 tatsächlich nur mit dem bereits
gemischten Wasser in Berührung kommt. Diese Mittel bestehen bei der Mischbatterie
der Fig. 1 aus zwei ungefähr halbkreisförmigen Zwischenwänden 54, die symmetrisch
zu dem Mischwasserausfluß 24 in der Höhe der Endflächen des zylindrischen Fühlorgans
35 angebracht sind. Es wird dadurch erreicht, daß das heiße und kalte Wasser nicht
direkt zu dem Ausfluß strömen kann, sondern zunächst in Richtung
der
Pfeile an die dem Ausfluß 24 gegenüberliegende Seite. Hier findet eine weitgehende
Mischung statt, so daß die Umfangsfläche des Wärmefühlers tatsächlich mit Wasser
der Mischtemperatur in Berührung kommt.
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Erfindungsgemäß sind die Stirnflächen des Wärmefühlers 35 mit Isolierungen
55 versehen, so daß das kalte bzw. heiße Wasser nicht direkt auf den Wärmefühler
einwirken kann.
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In Fig. 2 ist ein weiteres Beispiel einer Mischbatterie dargestellt,
die in einigen Punkten von der in Fig. 1 dargestellten Mischbatterie abweicht. Gleiche
Teile sind dabei mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
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Die Mischbatterie der Fig. 2 besteht ebenfalls aus drei axial hintereinander
angeordneten Kammern 25, 34 und 39, die durch die Ventile 38 und 27 getrennt sind.
Die beiden äußeren Kammern sind wiederum durch die Dichtungsorgane 26 und 40 abgeschlossen.
Schließrichtung der Ventilteller 27 und 38 ist diesmal von außen nach innen gerichtet,
da sonst die Betätigungsknöpfe nicht an der rechten Seite des Ventils angeordnet
werden könnten.
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Die Scheiben 60 bewirken, daß das in die Mischkammer strömende Wasser
seine kinetische Energie an die Scheiben 60 abgibt, so daß der auf die Ventilteller
wirkende Rückstoß ausgeglichen wird, d. h. daß durch die Strömung keine längsgerichtete
Kraft auf die Achse einwirkt.
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Das Wärmefühlorgan 35 befindet sich hier in dem Ausfluß des bereits
gemischten Wassers. Ferner können in dem Ausfluß 24 Leitflächen vorgesehen sein,
die das Mischwasser in dem Ausfluß zum besseren Temperaturausgleich in Drehung versetzen.
In Fig. 2 sind diese Flächen bei 62 angedeutet.
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Um die Zuleitung 59 in dem Fühlorgan 35 ist die erfindungsgemäße Isolierschicht
61 angeordnet, die eine Beeinflussung des Fühlorgans durch das noch ungemischte
Wasser verhindern soll.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Anlage ist derjenigen von Fig.
1 ähnlich. Erhöht sich bei einer bestimmten gewünschten Mischtemperatur die Temperatur
des heißen Wassers, dehnt sich zunächst das Medium in dem Fühlorgan 35 aus, wodurch
der Druck in der Kammer 46 erhöht wird. Hierdurch wird die Feder 31 etwas weiter
komprimiert, und der Ventilteller 38 rückt in der Darstellung der Fig. 2 etwas weiter
nach unten, womit der Anteil des aus der Zuleitung 22 strömenden heißen Wassers
an dem Mischwasser vermindert wird. Da bei dieser Anordnung die Expansionskammer
46 hinter der Heißwasserzuleitung angeordnet ist, ist die Druckübertragung pneumatisch.
Durch die Kappillare 44 ist dabei wieder eine »Wärmebrücke« gegeben; ferner verhindert
die Kappillare ein Eindringen von Flüssikeit in den Expansionsraum 46.