DE1475980C - Thermisch gesteuertes Mischventil - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft ein thermostatisch gesteuertes Mischventil mit einander gegenüberliegenden Ventilsitzen und an einem gemeinsamen Träger angebrachten, zwischen den Ventilsitzen durch ein thermostatisches Arbeitselement hin und her verstellbaren Verschlußkörpern für das Warmwasserventil und das Kaltwasserventil, wobei das Arbeitselement eines von außen einstellbaren thermostatischen Systems koaxial zu den Ventilen angeordnet ist und der gemeinsame Träger sich starr an der beweglichen Fläche des Arbeitselements und unter Zwischenschaltung einer Feder an einem anderen Bauteil abstützt, wobei der gemeinsame Träger als Hohlkörper mit durchbrochener Umfangswand ausgebildet ist und an jeder Stirnwand einen Verschlußkörper trägt, wobei das Arbeitselement im Innern des Hohlkörpers angeordnet ist und mittels eines durch die Durchbrüche der Umfangswand ragenden Bauteils am Gehäuse des Mischventils befestigt ist und wobei das starre Abstützglied und die Abstützfeder je an einer Stirnwand des Trägers angreifen und sich ins Innere des Hohlkörpers erstrecken.

Ein solches Mischventil bietet bei raumsparender Bauweise einen sehr sicheren Betrieb.

Es ist ein thermostatisch gesteuertes Verteilerventil bekannt, das den Flüssigkeitsstrom in einem Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine auf einen Hauptkanal und einen Nebenkanal aufteilen soll. Zu diesem Zweck ist ein außen geführtes hohles Ventilverschlußglied zwischen zwei axial versetzten Ventilsitzen hin und her bewegbar. Das Verschlußglied wird durch eine Kolbenstange verstellt, die einerseits unter dem Einfluß einer Rückholfeder und andererseits unter dem Einfluß eines temperaturabhängigen Dehnwachses steht. Das Wachs befindet sich in einem Behälter, der starr mit dem Ventilgehäuse verbunden und koaxial zu den Ventilsitzen, aber axial außerhalb des Verschlußgliedes angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpatents konstruktiv noch weiter zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das thermostatische System aus einem flüssigkeitsgefüllten, mit dem Mischventilgehäuse starr verbundenen Behälter besteht, der eine zu den Ventilsitzen koaxiale öffnung und darin einen als starres Abstützglied dienenden Arbeitskolben besitzt.

Bei dieser Anordnung bildet der Kolben das einzige durch die Ausdehnungsflüssigkeit bewegte Element des thermostatischen Systems. Im übrigen besteht das thermostatische System im wesentlichen nur noch aus einem im Gehäuse fest angeordneten Behälter, der gegen alle äußeren Einflüsse unempfindlich ist. ^:

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Abstützfeder auf der dem Kolben abgewandten Seite des Behälters angreifen. Die Abstützfeder findet daher am starren Behälter ein Widerlager. Ferner ergibt sich ein ausgewogener Aufbau, bei dem der Kolben auf das eine Verschlußstück und die Abstützfeder auf das andere Verschlußstück wirkt.

Des weiteren kann sich der Behälter durch mindestens einen Durchbruch der Umfangswand des Hohlkörpers fortsetzen. Auf diese Weise wird das Volumen an Dehnflüssigkeit vergrößert. Außerdem kann ein Teil der Behälterwandung aus dem geschützten Teil innerhalb des Hohlkörpers in den frei zugänglichen Mischraum außerhalb des Hohlkörpers verlegt werden. Da der Behälter ein in sich steifes Glied ist, kann man ihn auch einseitig durch die Umfangswand greifen lassen und außerhalb des Hohlkörpers mit Befestigungsorganen versehen, ohne daß die Stabilität der Gesamtanordnung darunter leiden müßte.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein Regelkolben in den außerhalb des Hohlkörpers liegenden Teil des Behälters einführbar ist. Man braucht

ίο keine zusätzlichen Maßnahmen zu ergreifen, um die Einstellvorrichtung mit dem innerhalb des Hohlkörpers liegenden Einstellorgan des thermostatischen Systems zu verbinden.

Flüssigkeitsgefüllte thermostatische Systeme mit Kolben sind bisher in Wasseranlagen nicht verwendet worden, da man befürchtete, daß Kalkablagerungen am beweglichen Kolben die Beweglichkeit des Kolbens herabsetzen oder das System undicht machen würden. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,

ao daß der Arbeitskolben, wenn solche Kalkablagerungen zu befürchten sind, von einer Abdichtmanschette umgeben wird, die einerseits am Behälter und andererseits am Kolben und/oder an der Stirnwand des Verschlußkörperträgers anliegt. Statt dessen kann der'

as Arbeitskolben auch von einem Abdichtwulstring umgeben sein, der einerseits an der Stirnwand des Verschlußkörperträgers und andererseits an der Umfangs- oder Stirnfläche des Kolbenführungsteils des Behälters anliegt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Mischventils,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Mittelachse und Fig. 3 bis 8 verschiedene Ausführungsformen einer Abdichtung des Arbeitskolbens.

Ein Mischventilgehäuse 1 umschließt eine Mischkammer 2 und ist mit Hilfe eines Deckels 3 verschließbar. Warmwasser wird über einen Zulaufstutzen 4, Kaltwasser über einen Zulaufstutzen 5 zugeführt. Diese Stutzen können mittels Überwurfmuttern 6,7 an dem Mischventilgehäuse 1 angebracht werden. In beiden Eingängen sind ferner noch ein Sieb 8, 9 und ein Rückschlagventil 10,11 vorgesehen. Die beiden Ventilsitze 12,13 liegen einander gegenüber. Aus dem Mischraum 2 führen zwei Auslaufstutzen 14, 15 zu "nicht veranschaulichten Verbrauchsstellen, wobei in diesen Auslaufstutzen Absperrorgane vorgesehen sein können.

Jedem Ventilsitz 12,13 steht ein Verschlußkörper 16,17 gegenüber, der in die Stirnwand 18,19 eines als Verschlußkörperträger dienenden Hohlzylinders 20' mit Durchbrüchen 21 in der Umfangswand angeordnet ist. An der Stirnwand 18 greift ein Arbeitskolben 22 des thermostatischen Systems an, an der Stirnwand 19 eine Abstützfeder 23.

Das thermostatische System wird im wesentlichen durch einen Behälter 24 gebildet, der mit einer sich bei Temperaturänderung ausdehnenden oder zusammenziehenden Flüssigkeit 25 gefüllt ist. Der Behälter besitzt einen im Innern des Hohlzylinders angeordneten Arbeitsteil 26 und einen sich durch einen Durchbruch 21 nach außen erstreckenden seitlichen Fortsatz 27. Der Arbeitsteil 26 besitzt einen Führungsteil 28 zur Aufnahme des Arbeitskolbens 22 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Stützplatte 29, gegen die sich die Stützfeder 23 anlegt.

An dem nach außen ragenden Fortsatz 27 sind zwei Lappen 30 zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 31 vorgesehen. Ein dritter Lappen 32 weist eine Bohrung 33 zur Aufnahme eines Führungsstiftes 34 auf. Eine zweite Bohrung 35 zur Aufnahme eines wfiteren Führungsstiftes 36 befindet sich in der Längsachse des Fortsatzes 27 (F i g. 2). Das Mischventilgehäuse 1 besitzt eine kreisförmige Auflagefläche 37, die mit entsprechenden Bohrungen für die Stifte 34 und 36 sowie Gewindelöchern für die Schrauben 31 versehen ist.

Ferner ist an dem Fortsatz 27 ein Führungsteil 38 zur Aufnahme eines Regelkolbens 39 vorgesehen. In diesen greift der Zapfen 40 einer Platte 41 ein, die durch eine Überlastfeder 42 in einem Einsatzglied 43, das in einem zylindrischen Vorsprung 44 des Dekkels 3 gehalten ist, in das Innere des Behälters gedrückt wird. Das Einsatzglied 43 kann mit Hilfe eines Gewindestiftes 45, auf dem außen ein Drehknopf 46 sitzt, achsparallel verschoben werden und schiebt dabei den Regelkolben 39 mehr oder weniger stark in den Behälter 24 hinein. Hierdurch kann dem Arbeitskolben 22 eine Sollwerteinstellung gegeben werden.

In F i g. 2 ist veranschaulicht, daß die gesamte Mischbatterie an einer Wand 47 montiert und durch eine Abdeckkappe 48 verkleidet ist.

In den F i g. 3 bis 8 sind verschiedene Möglichkeiten gezeigt, den Arbeitskolben 22 vor Kalkablagerungen zu schützen. In F i g. 3 ist eine Abdichtmanschette aus elastischem Material von der Stirnfläche des Kolbens 22 gegen die Stirnwand 18 gedruckt und wird an der Führung 28 durch einen Sprengring 50 festgehalten. In F i g. 4 ist eine Abdichtmanschette 51 mit zwei Wulsträndern einerseits in einer Nut der Führung 28 und andererseits in einer Nut der etwas abgewandelten Stirnwand 18' gehalten. In Fig. 5 ist eine Abdichtmanschette52 mit ihren Wulsträndern in einer Nut der Führung 28 und in einer Nut des Arbeitskolbens 22 gehalten. In F i g. 6 ist eine Abdichtmanschette 53 mit ihren Wulsträndern in einer Nut der Führung 28 und in der Nut eines Aufsatzes 54 auf der Stirnfläche des Kolbens 22 gehalten. In F i g. 7 ist ein Abdichtwulst 55 aus elastischem Material zwischen die Stirnfläche der Führung 28 und die Stirnwand 18 gelegt, wobei der Kolben 22 dicht umschlossen ist. In F i g. 8 ist ein Abdichtwulst 56 um die Umfangsfläche der Führung 28 gelegt und stößt stirnseitig an der Stirnwand 18 an. In den beiden letztgenannten Fällen hat das Wulstmaterial eine solche Elastizität, daß sie der Bewegung der Stirnwand 18 zu folgen vermag, ohne die Dichtwirkung aufzugeben.

Im Betrieb wird mit Hilfe des Drehknopfes 46 die gewünschte Mischtemperatur eingestellt. Hierbei wird durch den Regelkolben 39 der Arbeitskolben 22 in eine vorgegebene Stellung gebracht. Von dieser Stellung aus arbeitet das thermostatische System unter dem Einfluß der sich im Mischraum 2 einstellenden Temperatur derart, daß diese Temperatur konstant aufrechterhalten wird. Es ist auch möglich, mit Hilfe des Knopfes 46 den Kolben 22 ganz nach links in F i g. 1 zu schieben und damit das Warmwasserventil vollständig zu schließen oder den Kolben 22 so weit nach rechts zu ziehen, daß das Kaltwasserventil unter dem Einfluß der Feder 23 vollständig schließt.

Zur Demontage wird der Knopf 46 und daraufhin die Kappe 48 abgenommen. Nunmehr kann man den Deckel 3 nach Lösen seiner Schrauben abnehmen, und zwar einschließlich der Einstellglieder 40 bis 45. Jetzt sind die beiden Schrauben 31 zugänglich,' nach deren Lösen das thermostatische System mit dem Hohlzylinder 20 als ganzes senkrecht zu seiner Arbeitsrichtung herausgenommen werden kann. Durch Zusammendrücken der Feder 23 kann dann schließlich der Hohlzylinder 20 mit den Verschlußkörpern und 17 vom Behälter 24 mit Arbeitskolben 22 entfernt werden. Bei der Montage wird in umgekehrter

ίο Richtung vorgegangen, wobei das Einsetzen des thermostatischen Systems in den Mischraum durch die Führungsstifte 34 und 36 erleichtert wird.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Thermostatisch gesteuertes Mischventil mit einander gegenüberliegenden Ventilsitzen und an einem gemeinsamen Träger angebrachten, zwischen den Ventilsitzen durch ein thermostatisches

ao Arbeitselement hin und her verstellbaren •-Verschlußkörpern für das Warmwasserventil und das Kaltwasserventil, wobei das Arbeitselement eines von außen einstellbaren thermostatischen Systems. koaxial zu den Ventilen angeordnet ist und der · gemeinsame Träger sich starr an der beweglichen Fläche des Arbeitselements und unter Zwischenschaltung einer Feder an einem anderen Bauteil abstützt, wobei der gemeinsame Träger als Hohlkörper mit durchbrochener Umfangswand ausgebildet ist und an jeder Stirnwand einen Verschlußkörper trägt, wobei das Arbeitselement im Innern des Hohlkörpers angeordnet ist und mittels eines durch den Durchbruch der Umfangswand ragenden Bauteils am Gehäuse des Mischventils befestigt ist und wobei das starre Abstützglied und die Abstützfeder je an einer Stirnwand des Trägers angreifen und sich ins Innere des Hohlkörpers erstrecken, nach Patent 1219 750, dadurchgekennzeichnet, daß das thermostatische System aus einem flüssigkeitsgefüllten, mit dem Mischventilgehäuse (1) starr verbundenen Behälter (24) besteht, der eine zu den Ventilsitzen (12,13) koaxiale öffnung und darin einen als starres Abstützglied dienenden Arbeitskolben (22) aufweist.

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfeder (23) auf der dem Kolben (22) abgewandten Seite des Behälters (24) angreift.

3. Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (24) sich durch mindestens einen Durchbruch (21) der Umfangswand des Hohlkörpers (20) fortsetzt.

4. Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (24) einseitig durch die Umfangswand greift und außerhalb des Hohlkörpers (20) Befestigungsorgane (30) besitzt.

5. Mischventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelkolben (39) in den außerhalb des Hohlkörpers (20) liegenden Teil des Behälters (24) einführbar ist.

6. Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (22) von einer Abdichtmanschette (49, 51, 52, 53) umgeben ist, die einerseits am Behälter (24) und andererseits am Kolben (21) und/oder an der Stirnwand (18,18') des Verschlußkörperträgers anliegt.

7. Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (22) von einem Abdichtwulstring (55, 56) umgeben ist, der einerseits an der Stirnwand (18) des Verschlußkörperträgers und andererseits an der Umfangs- oder Stirnfläche des Kolbenführungsteils (28) des Behälters anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen