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Abdichtung für thermostatisch gesteuerte Mischbatterien Die Erfindung
betrifft eine Abdichtung für therinostatisch gesteuerte Mischbatterien, bei der
zwischen zwei ineinanderliegenden zylindrischen und begrenzt gegeneinander beweglichen
Teilen ein aus elastischem Material bestehender Ring mit 0-förmigen Querschnitt
in einem durch die beiden axial gegeneinander beweglichen Teile gebildeten unter
Druck stehenden Ringraum angeordnet ist.
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Abdichtungen dieser Artsind bekannt. Bei ihnen ist der Ringraum im
Querschnitt meist rechteckig oder stufenförmig abgesetzt. Auch gibt es eine Ausführung,
bei welcher das eine der beiden den Ringraum begrenzenden axial gegeneinander beweglichen
Teile eine konisch ausgebildete Nut aufweist, in welche der Dichtungsring eingreift.
Bei diesen bekannten Abdichtungen führt der Dichtungsring bei einer Relativbewegung
der beiden Teile zueinander eine Gleitbewegung aus. Dies führt dazu, daß sich bei
längeren Betriebspausen der Ring häufig mit der Fläche, gegenüber der er während
des Betriebes eine gleitende Bewegung ausführt, verfilzt, so daß bei Wiederinbetriebnahme
zunächst ein gewisser Reibungswiderstand zwischen dem Dichtungsring und dem daran
gleitenden Teil überwunden werden muß, wobei die Gefahr der Ablösung des Ringes
von mindestens einem der beiden gegeneinander beweglichen Teile besteht.
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Bei thermostatisch gesteuerten Ventilen, insbesondere bei Bimetallthermostaten
ist der durch das Verfilzen des Dichtungsringes entstehende erhöhte Reibungswiderstand
jedoch sehr nachteilig, da er eine genaue Ventileinstellung erschwert oder sogar
unmöglich macht. So ist bei thermischen Mischbatterien, die aus einem Heißwasserstroin
und einem Kaltwasserstrom einen Mischwasserstrom bestimmter gewünschter einstellbarer
Temperatur bilden, eine genaue Temperatureinstellung des Mischwassers mit den bekannten
Abdichtungen nicht möglich. Ziel der Erfindung ist daher eine Abdichtung für therinostatisch
gesteuerte Mischbatterien, die die vorher erwähnten Nachteile der bekannten Abdichtungen
nicht aufweist und bei welcher infolgedessen die Steuerbewegungen nicht durch Reibungen
an der Spindeldichtung gehemmt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß der Ringraum wenigstens an einer seiner Stirnseiten durch je einem der
beiden Teile angehörende, aufeinander konisch zulaufende und damit einen sich in
an sich bekannter Weise verjüngenden Ringraum bildende Flächen begrenzt ist, gegen
welche der Ring auch bei gegenseitiger Axialverschiebung der Ringflächen angepreßt
wird. Diese erfindungsgemäße Ausbildung einer Ab-
dichtung für thermostatisch
gesteuerte Mischbatterien gewährleistet, daß der Dichtungsring auf den zylindrischen
Flächen der gegeneinander beweglichen Teile weder eine reine Rollbewegung noch eine
Gleitbewegung ausführt, sondern zwischen den aufeinander konisch zulaufenden Flächen
des Ringraumes bei deren Relativbewegung zueinander verwalkt wird, wobei sein Profil
nicht kreisrund bleibt ' wie es der Fall wäre, wenn er einfach gleiten oder
abrollen würde. Die Umfangsbereiche des Dichtungsringes, die an den aufeinander
konisch zulaufenden Ringraumflächen anliegen, bleiben auch bei dieser Verwalkung
des Ringes in Anlage an diesen Flächen. Hierdurch wird eine die Steuerbewegung hemmende
Reibung des Dichtungsringes vermieden.
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In der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
wird die Erfindung näher beschrieben: F ig. 1 zeigt dieses Ausführungsbeispiel
im Querschnitt; F i g. 2 und #3 veranschaulichen die Walkbewegung, die der
Dichtungsring bei diesem Ausführungsbeispiel bei Verschiebung der zylindrischen
Teile zueinander ausführt.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine
Abdichtung zwischen einem äußeren Gehäuse 1 und einem in diesem verschiebbar
angeordneten Kolben 2 vorgesehen, der mit einem Ventilorgan 3 ausgestattet
ist, welcher bei entsprechender Bewegung des Ventilkolbens 2 auf den Ventilsitz
4 des Gehäuses 1 zur Auflage kommen
kann. Der Kolben 2 kann
beispielsweise durch eine temperaturabhängige,--,vergleichsweis,ea geringe Kräfte
abgebende Steuervorrichtung-betätigt werden.
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Das durch das Ventil 3, 4 zu steuernde Strömungsmittel, z.
B. Wasser, gelangt in die zwischen dem Gehäuse 1 und dem Kolben 2 befindfiche,
Ringkammer 5 durch die im Gehäuse -yorgeschene öffnung 6. An der dem
Ventil abgewandten Seite der Kammer 5 befindet sicb# ein Ringraum*-"i,-
in dem ein Dichtungsring 8 mit 0-förmigem bzw...rundem Querschnitt angeordnet
ist. Der Ringraum 7 ist außen durch die zylindrische Fläche la am Gehäuse
und innen durch die zylindrische Fläche 2a am Kolben begrenzt. Er wird an seinem
dem Ventil gegenüberliegenden Ende durch aufeinander konisch zulaufende Flächen
1 b und 2 b verjüngt, die sich an ,dIe7'zyliüd#rischen Flächenla bzw.
2a anschließen und gegen welche der Ring auch bei gegenseitiger Axialverschiebung
der Ringflächen durch den Druck -des Strömungsmittels angepreßt wird.
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Bei einer Verschiebung des Kolbens 2 gegenüber dem Gehäuse
1 findet kein Abrollen bzw. Abgleiten des Dichtungsringe§ an einer der geg6neinander
bewegten zylindrischen Flächen statt. Vielmehr wird der Ring verwalkt, wobei er
stets an den aufeinander konisch : zufäufende-n Flächen 1 b,
2 b und an den angchließenden zylindris8hen Flächen la, 2a anliegt. Bei
einer Verschiebung. des Kolbens .2 in die in F i g. 2 dargestellte Lage gegenüber
dem Gehäuse 1
wird der Dichtungsring, 8 derart verwalkt, daß
-er im Querschnitt eine ovale Form 'annimmt, etwa wie sie in F i
g. 2 dargestellt ist. Dabei liegt er nach -wie vor an den Flächen
1 a, 1 b sowie 2 a und 2 b an, und zwar auf Grund
des Strömungsmitteldrucks im Ringraum 5, durch welchen er gegen dessen aufeinander
konisch zulaufende Flächen 1 b, 2 b gepreßt wird.
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Auch bei der Bewegung des Kolbens 2 in die in F i g. 3 gezeigte
Relativlage gegenüber dem Ge-#äuse 1 nimmt der Ring 8 infolge
seiner dabei eintretenden Verwalkung eine im Querschnitt angeiiälierte ovale Form
an. Dabei bleiben die Umfangsbereiche des Ringes, die bei der Einstellung des Ventils
gemäß F i g. 1 anden Flächen 1 a, 1 b, 2 a, 2
b
angelegen haben, unverändert an diesen Flächen liegen; eine Rollbewegung
des Ringes tritt also nicht ein. Dieses unveränderte Liegenbleiben bestimmter Umfangsbereiche
des Dichtungsringes hat die oben geschilderte Verwalkwig, und Verformung des Ringes
zur Voraussetzung.
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Der Dichtungsring 8 führt damit gegenüber den mit ihm in Kontakt
befindlichm zylindrischen Teilen 1, 2 keine gleitende Bewegung aus. Vielmehr
.wird durch.die erfindungsgemäße Forragebung des den Ring aufnehmenden Ringraums
jede Bewegung dieser beiden zylindrischen Teile gegeneinander durch zin Verwalken
des Ringes selbst aufgenommen. Damit ist die Kraft, die der Dichtungsnng8 einer
Relativbewegung der beiden Teile 1 und 2 gegeneinander entgegensetzt, praktisch
unabhängig von der Betriebs- oder Ruhezeit der Abdichtung. Dies fährt dazu, daß
sich thermostatisch gesteuerte Mischbatterien mit einer -.solchen Abdichtung mit
großer Genauigkeit einstellen lassen.