DE1148418B

DE1148418B - Mixing valve for hot and cold water systems

Info

Publication number: DE1148418B
Application number: DED28603A
Authority: DE
Inventors: Kjeld Porland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-07-24
Filing date: 1958-07-24
Publication date: 1963-05-09

Description

Mischventil für Warm- und Kaltwasseranlagen Die Erfindung betrifft ein thermostatisch gesteuertes Mischventil für Warm- und Kaltwasser mit einem hilfsgesteuerten Drosselorgan, das mit zwei Ventilsitzen für Warm- und Kaltwasserzufluß zusammenwirkt und von einem thermostatisch beeinfiußten Steuerglied betätigt wird, das einerseits vom Steuerdruck des Kaltwassers, andererseits vom Druck in der Mischkammer beaufschlagt ist.Mixing valve for hot and cold water systems The invention relates to a thermostatically controlled mixing valve for hot and cold water with an auxiliary controlled one Throttle body that interacts with two valve seats for hot and cold water supply and is operated by a thermostatically influenced control element, which on the one hand acted upon by the control pressure of the cold water, on the other hand by the pressure in the mixing chamber is.

Mischventile der obenerwähnten Art haben den Nachteil, daß die Temperatur des temperierten Mischwassers sich mit Schwankungen in der abgezapften Mischwassermenge ändert. Wird beispielsweise eine kleinere Mischwassermenge gewünscht und wird z. B. ein Austrittsventil für eine Brause gedrosselt, so verlagert sich der Druckabfall, der normalerweise in den Zuführungsöffnungen zwischen dem Drosselorgan und dessen endgestellten Ventilsitzen vorhanden ist, wodurch der Druck in der Mischkammer des Mischventils zunimmt, was eine Verschiebung des Drosselorgans bewirkt, so daß dem kalten Wasser mehr geöffnet wird, wodurch sich das Mischverhältnis ändert und die Temperatur des Mischwassors ,abnimmt.Mixing valves of the type mentioned above have the disadvantage that the temperature of the temperature-controlled mixed water varies with fluctuations in the amount of mixed water drawn off changes. For example, if a smaller amount of mixed water is desired and z. B. throttled an outlet valve for a shower, the pressure drop shifts, which is normally in the feed openings between the throttle element and its terminal valve seats are present, whereby the pressure in the mixing chamber of the Mixing valve increases, which causes a displacement of the throttle member, so that the cold water is opened more, which changes the mixing ratio and the Temperature of the mixed water, decreases.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung der genannten Nachteile, und gemäß der Erfindung ist der Ventilsitz für die Zuführung des kalten Wassers zu der Mischkammer entgegen der Kraft einer Feder axial verschieblich und derart vom Druck in der Mischkammer beaufschlagt, daß er bei zunehmendem Druck in der Mischkammer beaufschlagt, daß er bei zunehmendem Druck in der Mischkammer den Durchlaß weiter schließt.The present invention aims to avoid the disadvantages mentioned, and according to the invention the valve seat is for the supply of cold water axially displaceable to the mixing chamber against the force of a spring and such acted upon by the pressure in the mixing chamber that it increases with increasing pressure in the mixing chamber urged that he continues the passage with increasing pressure in the mixing chamber closes.

Dadurch wird erreicht, daß sich das Mischverhältnis bei stark gedrosseltem Auslauf für das temperierte Wasser nicht ändert. Bei gedrosseltem Auslauf steigt der Druck in der Mischkammer, und das Drosselorgan öffnet mehr für das kalte Wasser, aber der Ventilsitz für die Zuführung des kalten Wassers zu der Mischkammer bewegt sich in Richtung gegen das Drosselorgan, so daß das kalte Wasser mehr abgesperrt wird: umgekehrt wird er sich von dem Drosselorgan wegbewegen und so den Zulauf an kaltem Wasser mehr öffnen, wenn der Druck in der Mischkammer sinkt bei großem Verbrauch von temperiertem Mischwasser. Die Mischwassertemperatur richtet sich. infolgedessen wieder nach den vom Thermostaten eingeregelten Durchlaßquerschnitten.This ensures that the mixing ratio is greatly reduced when the The outlet for the tempered water does not change. When the outlet is restricted, it increases the pressure in the mixing chamber, and the throttle valve opens more for the cold water, but the valve seat for the supply of cold water to the mixing chamber is moved towards the throttle so that the cold water is more shut off is: conversely, it will move away from the throttle organ and so on the inlet cold water open more when the pressure in the mixing chamber drops with high consumption of tempered mixed water. The mixed water temperature is aligned. Consequently again according to the flow cross-sections regulated by the thermostat.

Die Erfindung ist in der Beschreibung des, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated in the description of the, in the drawing Embodiment explained in more detail.

Fig.1 zeigt eine Ausführungsform des Mischventils in Seitenansicht und teilweise im Schnitt; Fig. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien 11-I1 bzw. III-111 von Fig.1; Fig. 4 stellt eine Einzelheit von Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dar.Fig. 1 shows an embodiment of the mixing valve in side view and partly in section; Figures 2 and 3 are sections along lines 11-11 and 11-13, respectively. III-111 of Figure 1; Fig. 4 shows a detail of Fig. 2 on an enlarged scale represent.

Das dargestellte Mischventil besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Mischkammer 2, einer Eintrittsöffnung 3 für das Kaltwasser, einer weiteren Eintrittsöffnung 4 für das Heißwasser und schließlich einer Austrittsöffnung 5 für den Anschluß einer Rohrleitung, die zur Verbrauchsstelle für das temperierte Mischwasser führt. Zwischen Eintrittsöffnung 3 und Mischkammer 2 ist eine Druckkammer 6 eingeschaltet, deren Verbindung mit der Eintrittsöffnung 3 durch Kanal 7 und Drosseldüse 8 hergestellt wird, während .der Zugang zur Mischkammer 2 durch den Kanal 9 mit dem anschließenden thermostatisch gesteuerten Hilfsventil 10, 13 gebildet ist. Die Verschlußplatte 13 dieses Ventils ist am freien Ende des bimetallischen Organs 11 angebracht, das andererseits an der Blattfeder 12 befestigt ist. An dieser Befestigungsstelle .des bimetallischen Organs liegt die im Gehäuse 1 drehbar gelagerte Exzenterscheibe 30 derart .an, daß das Hilfsventil 10, 13 durch Drehung der Exzenterscheibe mittels des Griffes 31 voreinstellbar ist. Das bimetalhsche Organ 11 ist so aufgebaut, daß die Verschlußplaite 13 bei zunehmender Temperatur des Mischwassers die Ausströmungsöfnung 10 mehr und mehr freigibt.The mixing valve shown consists of a housing 1 with a mixing chamber 2, an inlet opening 3 for the cold water, a further inlet opening 4 for the hot water and finally an outlet opening 5 for the connection of a pipeline which leads to the point of consumption for the temperature-controlled mixed water. A pressure chamber 6 is connected between inlet opening 3 and mixing chamber 2, the connection of which is established with inlet opening 3 through channel 7 and throttle nozzle 8, while access to mixing chamber 2 is formed through channel 9 with the subsequent thermostatically controlled auxiliary valve 10, 13. The closure plate 13 of this valve is attached to the free end of the bimetallic element 11, which on the other hand is attached to the leaf spring 12. The eccentric disk 30 rotatably mounted in the housing 1 lies at this fastening point of the bimetallic element in such a way that the auxiliary valve 10, 13 can be preset by means of the handle 31 by rotating the eccentric disk. The bimetal element 11 is constructed in such a way that the closure plate 13 releases the outflow opening 10 more and more as the temperature of the mixed water increases.

Die Druckkammer 6 ist von der Mischkammer durch die nachgiebige Membran 14 abgetrennt, an welcher der Stößel 27 anliegt, der mit seinem anderen Ende mit dem Hohlzylinder 15 fest verbunden ist. Im Inneren des Zylinders ist die Druckfeder 28 untergebracht, die auf den Hohlzylinder eine dem Druck der Membran entgegengerichtete Kraft ausübt und mit ihrem anderen Ende unter Zwischenlage der Schale 22 am Gehäuse 1 abgestützt ist.The pressure chamber 6 is separated from the mixing chamber by the flexible membrane 14 on which the plunger 27 rests, the other end of which is firmly connected to the hollow cylinder 15. The compression spring 28 is housed in the interior of the cylinder and exerts a force on the hollow cylinder that is opposite to the pressure of the membrane and is supported at its other end on the housing 1 with the shell 22 interposed.

Für .die Führung des Hohlzylinders dient der denselben umgebende Dichtungsring 16, der zugleich, wie Fig. 2 und 3 zeigen, zwei den Hohlzylinder umgebende Ringräume 17, 18 begrenzt, von denen der erstgenannte mit der Kaltwasserleitung und der zuletzt erwähnte mit der Heißwasserleitung in Verbindung steht. Der Hohlzylinder 15 arbeitet mit seinen Stimmseiten mit zwei Ventilsitzen 19, 20 derart zusammen, daß die auf diese Weise gebildeten, durch axiale Verstellung des Hohlzylinders 15 in ihrem Querschnitt veränderlichen ringförmigen Durchlaßöffnungen die Menge des aus den Räumen 17, 18 ins Innere des Hohlzylinders eindringenden Kalt- bzw. Heißwassers bestimmen. Das Innere des Hohlzylinders ist dabei mit der Mischkammer 2 in. Verbindung.The sealing ring surrounding the same is used for guiding the hollow cylinder 16, which at the same time, as shown in FIGS. 2 and 3, has two annular spaces surrounding the hollow cylinder 17, 18, of which the former with the cold water pipe and the latter mentioned is in connection with the hot water pipe. The hollow cylinder 15 works with his voice sides with two valve seats 19, 20 together in such a way that the on formed in this way, by axial adjustment of the hollow cylinder 15 in its cross section variable annular passage openings the amount of from the spaces 17, 18 Determine the cold or hot water penetrating into the interior of the hollow cylinder. That The interior of the hollow cylinder is connected to the mixing chamber 2.

Der Ventilsitz 19 wird, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, von einer Membran 21 gebildet, die mittels ihres umgebördelten Außenrandes den Rand der Schale 22 umfaßt, die mit ihrer Rückwand am Gehäuse 1 anliegt und deren Inneres mit dem Innenraum des Hohlzylinders 15 in Verbindung steht und auf diese Weise das die Membran 21 in der einen Richtung beeinflussende Mischwasser aufnimmt. Die Mittelöffnung der ringförmigen Membran 21 ist durch eine Buchse 24 versteift,. die eine Anlagefläche für die am Boden der Schale abgestützte Druckfeder 25 bildet.The valve seat 19 is, as can be seen in particular from FIG. 4, of a membrane 21 is formed, which by means of its flanged outer edge the edge comprises the shell 22, which rests with its rear wall on the housing 1 and the interior thereof communicates with the interior of the hollow cylinder 15 and in this way the the membrane 21 receives mixed water influencing one direction. The center opening the annular diaphragm 21 is stiffened by a bushing 24. the one contact surface for the compression spring 25 supported on the bottom of the shell.

Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: Es sei zunächst angenommen, daß eine größere konstante Menge Mischwässer entnommen wird. Die Temperatur dieses Mischwassers wird auf Grund der Voreinstellung mittels der Exzenterscheibe 30 maßgeblich durch das bimetallische Organ 11 beeinfiußt, das der Temperatur des Mischwassers ausgesetzt ist und vor allem die Menge des durch das Hilfsventil 10, 13 durchgelassenen Kaltwassers regelt, wobei bei zunehmender Schließung des Hilfsventils 10, 13 der Druck in der Kammer 6 ansteigt, und umgekehrt. In Abhängigkeit von diesem auf die Membran 14 wirkenden Druck in der Kammer 6 verschiebt sich infolgedessen der Hohlzylinder 15 derart, daß die Menge des an seinen Stirnseiten ins Innere des Hohlzylinders eintretenden Kalt- und Heißwassers die gewünschte und am Stellglied 31 vorgewählte Mischtemperatur ergibt.The mode of operation of the valve is as follows: It is initially assumed that that a larger constant amount of mixed water is taken. The temperature of this Mixed water is decisive due to the presetting by means of the eccentric disk 30 influenced by the bimetallic element 11, that of the temperature of the mixed water is exposed and, above all, the amount of that passed through the auxiliary valve 10, 13 Cold water regulates, with increasing closure of the auxiliary valve 10, 13 of the Pressure in the chamber 6 increases, and vice versa. Depending on this on the Diaphragm 14 acting pressure in the chamber 6 moves as a result of the hollow cylinder 15 such that the amount of on its end faces into the interior of the hollow cylinder incoming cold and hot water the desired and preselected on the actuator 31 Mixing temperature results.

Bei verhältnismäßig starker Drosselung des Mischwasserauslaufs am Verbraucher steigt auch der Druck des Mischwassers im Innern des Hohlzylinders 15 der Schale 22 und der Mischkammer 2 an. Dieser Druckanstieg führt zu einer Verformung der Membran im Sinne einer Verkleinerung der Kammer 6 und zu einer entsprechenden Verschiebung des Hohlzylinders. Falls der Ventilsitz 19 unbeweglich wäre, hätte dies also einen vermehrten Kaltwasserzulauf zur Mischkammer und einen Abfall der Temperatur des Mischwassers zur Folge. Bei dem erwähnten Druckanstieg biegt sich jedoch die den Ventilsitz 19 bildende Membran 21, die bei der Darstellung nach Fig. 4 links mit dem kalten Wasser und rechts mit dem Mischwasser in Berührung ist, mit ihrem Mittelteil gegen den Hohlzylinder 15 hin durch. Auf diese Weise wird die obenerwähnte, auf den Druckanstieg des Mischwassers zurückzuführende Vergrößerung des rechten Ringspaltes zwischen Hohlzylinder und Membran und damit der entsprechend verstärkte Zutritt von Kaltwasser wieder rückgängig gemacht und kompensiert. Somit ist eine stets der Voreinstellung entsprechende und von der Menge des entnommenen Mischwassers unabhängige Temperatur desselben gewährleistet.With relatively strong throttling of the mixed water outlet on Consumer also increases the pressure of the mixed water inside the hollow cylinder 15 the shell 22 and the mixing chamber 2. This increase in pressure leads to a deformation the membrane in the sense of a reduction in size of the chamber 6 and a corresponding one Displacement of the hollow cylinder. If the valve seat 19 were immobile, would have So this is an increased cold water supply to the mixing chamber and a decrease in the Resulting temperature of the mixed water. With the mentioned pressure increase it bends However, the membrane 21 forming the valve seat 19, which in the illustration according to FIG. 4 is in contact with the cold water on the left and the mixed water on the right, with its middle part against the hollow cylinder 15 through. In this way the above-mentioned, enlargement of the right one attributable to the rise in pressure of the mixed water Annular gap between the hollow cylinder and membrane and thus the correspondingly reinforced Access of cold water reversed and compensated. So is a always corresponding to the presetting and the amount of mixed water removed independent temperature of the same guaranteed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Thermostatically controlled mixing valve for hot and cold water systems with an auxiliary controlled throttle device with two valve seats for cold and hot water supply interacts and influenced by a thermostatic Control member is actuated, on the one hand by the control pressure of the cold water, on the other hand is acted upon by the pressure in the mixing chamber, characterized in that the valve seat (19) for the supply of cold water to the mixing chamber against the force a spring (25) axially displaceable and so acted upon by the pressure in the mixing chamber is that it closes the passage further with increasing pressure in the mixing chamber.

2. Mixing valve according to claim 1, characterized in that the valve seat of one Membrane is formed, the central opening along the edge by a mechanical rigid bushing (24) is reinforced, which with a contact surface for the spring (25) is formed which loads the membrane (21) in the direction against the throttle element (Fig. 4).

3. Mixing valve according to claims 1 and 2, characterized in that the membrane along its bent-over periphery with a shell (22) preferably elastic material is held, which shell is designed such that it also secures the position of the membrane in relation to the throttle body. Into consideration printed publications: German Patent No. 697 733; British patent specification No. 637,710; U.S. Patent Nos. 1780,589, 2193,581, 2,415,994, 2,550,907.