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Mischventil Die Erfindung betrifft ein Mischventil für warmes und
kaltes Wasser oder Wasser und Dampf mit zwei Einläufen und mindestens einem Auslauf
und mit Verschlußkörpern in jedem Einlauf, die mit einem gemeinsamen Handgriff betätigt
werden, sowie mit einem mit einerAusnehmung versehenenHahnküken, das mit einem zweiten
Handgriff verdreht wird, der zweckmäßig mit dem ersten gemeinsamen Handgriff für
die Verschlußkörper konzentrisch ist. Bei solchen Mischventilen besteht die Aufgabe,
sowohl eine stetige Änderung der Durchflußmenge als auch des Mischverhältnisses
zu erzielen.
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Ein bekanntes Ventil für den gleichen Zweck mit zwei Sitzventilen
arbeitet mit einem exzentrischen Steuerkonus. Dieser Steuerkonus ist nicht einfach
herzustellen. Außerdem können bei diesem Mischventil durch Verschleiß Änderungen
in der öffnungscharakteristik eintreten, die sich besonders bei kleinen Durchlaßquerschnitten
bemerkbar machen.
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Bei anderen bekannten Ventilen macht die Trennung der beiden Zuläufe
durch das Hahnküken Schwierigkeiten, so daß das Medium unter Umständen von einem
zum anderen Zulauf überströmen kann.
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Die Lösung nach der Erfindung verhindert mit Sicherheit ein Überströmen
der Medien von einem zum anderen Zulauf und erlaubt eine kontinuierliche Regelung
des Mischverhältnisses und der abgegebenen Menge dadurch, daß jeder Verschlußkörper
als ein über einen Teil seiner Oberfläche an dem mit der Ausnehmung versehenen Teil
des Hahnkükens anliegender Schieber ausgebildet ist, der bei seiner Längsverschiebung
den zugehörigen Einlaß in das Hahnküken steuert. Dabei wird der Durchlaßquerschnitt
der Ausnehmung im Bereich jedes Verschlußkörpers, d. h. im Strömungsweg jedes Zuflusses
in zwei Richtungen sowohl in der Breite als auch in der Höhe geregelt, nämlich einmal
durch Drehen des Hahnkükens und zum- anderen durch Verschieben des Verschlußkörpers.
Jeder Zufluß braucht deshalb - wie an sich bekannt - nur an einer Drosselstelle
geregelt zu werden. Selbst bei sehr starker Drosselung, d. h. kleinen Durchflußmengen,
werden deshalb bei gleicher Verschiebung beider Verschlußkörper auch die Drosselwiderstände
in beidenZuflußwegen genau im gleichen Verhältnis., nämlich im Verhältnis der Drehung
des Hahnkükens geändert.
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Die Zeichnung erläutert die Erfindung. Dabei zeigt Fig. 1 einen senkrechten
Schnitt durch ein Mischventil nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie II-11 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-III der Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 einen ähnlichen Schnitt
wie Fig. 4 durch ein Mischventil mit nur einem Auslauf.
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Das Ventilgehäuse 1 hat oben einen Deckel 2 und in den
Fig. 1 bis 4 zwei Einläufe 3 und 4 und zwei Ausläufe 5 und 6. Die beiden Ausläufe
5, 6 können z. B. mit einer Brause bzw. mit einem Auslauf für eine Badewanne verbunden
sein. Die Erfindung eignet sich jedoch auch für Mischventile mit nur einem Auslauf
(vgl. Fig.5) und für Mischventile mit drei oder mehr Ausläufen.
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Jeder Einlauf 3, 4 führt zu je einem Ventilsitz 7
bzw.
S, die mit je einem Verschlußkörper 9 bzw. 10 zusammenwirken, - die ihrerseits je
eine ringförmige Packung 11 (im folgenden als 0-Ring bezeichnet) und einen Drosselansatz
12 tragen.
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Die Verschlußkörper 9 und 10 haben an ihrer Oberseite je einen Schaft
13. Die Schäfte 13 sind in je eine Gabel 14 eines Joches 15 eingeführt,
das in der Mitte eine Gewindebohrung hat, in die eine Hohlspindel 16 mit
einem scheibenförmigen Handgriff 17 eingeschraubt ist.
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Durch Drehen des Handgriffs 17 werden .die Verschlußkörper
9 und 10 vom Joch gleichzeitig im Verhältnis zu den Sitzen 7 und $,
und zwar senkrecht zu deren Ebene bewegt. Die Hohlspindel 16 wird während des Drehens
des Handgriffs 17 axial unbeweglich im Ventilgehäuse gehalten. Dazu greift
eine Schulter 18 der Spindel unter einen Gleitring 19,
der an einer
Kante des Deckels 2 anliegt.
In einer oben offenen zylindrischen
Bohrung 20 des Ventilgehäuses mit den einander gegenüberliegenden Seitenöffnungen
ist ein Hahnküken 21 drehbar gelagert, dessenSpindel22 in der Hohlspindel 16 gelagert
ist und oben einen Handgriff 23 trägt. Das Halmküken wird mit einer zwischen einem
Führungsring 26 auf der Spindel 22 und einem Absatz in der Hohlspindel 16 eingespannten
Feder 25 gegen eine bichtung#24 gepreßt. Der Führungsring 26 führt die Spindel 16
unten im Verhältnis zur Innenspindel 22.
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Das Halmküken 21 ist zylindrisch und hat einseitig eine Ausnehmung
27, die sich ungefähr bis zur Mittelebene des Hahrikükens 21 erstreckt. In dem unterhalb
der Ausnehmung 27 befindlichen Teil des Halmkükens 21 ist eine halbkreisförmige,
nach unten gerichtete Aussparung 28 vorgesehen, deren innere Begrenzung mit
der Hinterwand der Ausnehmung 27 zusammenfällt und außen von einer schmalen bogenförmigen
Kante 29 begrenzt ist. Zur Versteifung dieser Kante 29 ist an ihrer Mitte ein Steg
30 mit dem oberhalb der Ausnehmung 27 befindlichen Teil des Halmkükens 21 verbunden.
Die Kanten 31 zwischen der Hinterwand der Ausnehmung 27 und der Mantelfläche des
Hahnkükens 21 sind sanft abgerundet (Fig. 2).
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 sind die Verschlußkörper
9 und 10 über den größten Teil ihres Umfanges zylindrisch ausgebildet. Ihr Umriß
wird von einer konkav-zylindrischen Fläche 32 vervollständigt (Fig. 4 und 5), deren
Krümmung der Mantelfläche des Halmkükens entspricht.
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Der konkav-zylindrische Teil der Verschlußkörper 9,10 gleitet in je
einer Bohrung im Ventilgehäuse, die als. seitlich und oben offene Zylinder ausgebildet
sind und deren Seitenöffnungen die gleiche Breite wie der konkave Teil der Verschlußkörper
9,10 haben und mit den Seitenöffnungen der zylindrischen Bohrung 20 für das Halmküken
zusammenfallen. Beim Verschieben der Verschlußkörper 9,10 gleiten somit ihre konkaven
Teile durch die Seitenöffnungen greifend an den gegenüberliegenden Teilen des Hahnkükens
21.
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Die Sichtung 24 der Bohrung 20 hat bei der Ausführungsform nach Fig.
1 bis 4 zwei annähernd dreieckige Löcher 33 und 34, die durch Kanäle im Ventilgehäuse
mit je einem Auslauf 5 und 6 in Verbindung stehen. Die äußren gekrümmten Begrenzungen
der Löcher 33 und 34 haben den gleichen radialen Abstand von der Achse des Halmkükens
21 wie die Innenseite der Kante 29 des Halmkükens 21. Die Löcher 33 und 34
sind mit -der Spitze einander diametral gegenüber in kurzem Abstand von der Hahnkükenachse
angeordnet. Gemäß Fig. 2 ist die Breite der Aussparung 28 im Böden. des Hahnkükens
21,
der Innenseite des Kantenteils 29 entlang gemessen, größer als der Abstand
zwischen den Löchern 33 und 34, ebenfalls in Umfangsrichtung gemessen, so daß die
Aussparung 28 in jeder Lage stets wenigstens ein Loch überlappt. Dadurch ist ein
Überströmen aus einem Einlauf in einen anderen ausgeschlossen. _ In. der Stellung
des Hahnkükens 21 gemäß Fig. 2 kann, sofern die Verschlußkörper 9 und 10 von ihren
Sitzen angehoben sind, Medium aus dem Einlauf 3 am Sitz 7 vorbei und durch die Seitenöffnung
der Bohrung des Verschlußkörpers 9 in die Ausnehmung 27 des Hahnkükens 21 hinein
und durch deren Aussparung 28 aus dem Loch 34 hinaus - und von dort aus weiter durch
den Auslauf 6 ausströmen, wie in Fig.2 mit einem nach unten gebogenen Pfeil angedeutet
ist. Bei Drehung des Halmkükens 21 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 entsteht
auch eine Strömung von Einlauf 4 nach dem Auslauf 6, weil die rechte abgerundete
Kante 31 einen Teil der Seitenöffnung in der Bohrung für den Verschlußkörper 10
freilegt. Wenn das Hahnküken 21 aus Lage in Fig. 2 um etwa 60° entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht ist, wird der Durchtritt vom Einlauf 3 unterbrochen und der Durchtritt vom
Einlauf 4 geöffnet. Während dieser ganzen Bewegung ist das dreieckige Loch 34 völlig
frei, so daß die Bewegung des Halmkükens 21 im Verhältnis zum Loch die Strömung
nicht ändert. Bei dieser Drehung des Halmkükens 21 wird das Mischverhältnis geändert,
weil die Kanten 31 die Seitenöffnung nach dem einen Verschlußkörper allmählich schließt
und die Seitenöffnung nach dem anderen Verschlußkörper allmählich öffnet. Diese
Änderung des Mischverhältnisses erfolgt infolge der Abrundung der Kanten 31 annähernd
proportional zum Drehwinkel des Hahnkükens 21. Bei beginnender Öffnung einer Seitenöffnung
steigt der Durchtrittsquerschnitt langsam entsprechend der Entfernung der abgerundeten
Kante von der Kante der zugehörigen. Seitenöffnung an. Dadurch wird der plötzliche
starke Druckabfall ohne Änderung der Durchflußmenge kompensiert.
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Die Durchflußmenge wird durch axiales Verschieben der Verschlußkörper
9 und 10 gesteuert. Dabei wirken die unteren Kanten der konkaven Teile der Ventilkörper
als Drosselschieber, weil der von diesen Kanten freigegebene Querschnitt der Seitenöffnungen
nach dem Hahnküken zu proportional zur Verschiebung der Verschlußkörper 9,10 variiert.
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Gemäß Fig. 2 erfolgt die Umstellung von Auslauf 6 zum Auslauf 5 durch
Drehung des Hahnkükens 21 um 180°. Dabei wird das Loch 34 geschlossen und das Loch
33 geöffnet.
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Die Verriegelungsplatte 35 zwischen dem Führungsring 26 und der Oberseite
des Hahnkükens mit ihrem Vorsprung 36, der in die eine von zwei Vertiefungen 37
und 38 im Ventilgehäuse greift und dadurch beim Drehen des Halmkükens 21 stillsteht,
und mit ihren zwei mit einem federnden Stift 41 (Fig. 6) zusammenwirkenden Anschlägen
39 und 40 dient zur Stellungsanzeige und zur Begrenzung der Bewegung
des Hahnkükens 21.
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Damit sich die Verschlußkürper 9 und 10 beim Drehen der Hohlspindel
16 im Joch 15 in ihren Bohrungen nicht verklemmen, ist das Joch mit einem am Deckel
des Ventilgehäuses 1 befestigten und durch ein. Loch in einen Vorsprung 46 des Joches
greifenden Führungszapfens 45 im Ventilgehäuse undrehbar, aber verschiebbar festgehalten.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist zwischen dem Handgriff 17
und dem Deckel 2 eine Spiralfeder 47 eingeschaltet. Die Spiralfeder 47 führt den
Handgriff 47 nach der Benutzung des Mischventils selbsttätig in die Schließlage
der Verschlußkörper 9 und 10 zurück.