DE1600701B2

DE1600701B2 - Mischventil mit konzentrischen zylindrischen regelkoerpern

Info

Publication number: DE1600701B2
Application number: DE19671600701
Authority: DE
Inventors: Ilman Funen Katva (Danemark)
Original assignee: Broen Armatur AS
Current assignee: Broen AS
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1967-03-10
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE1600701A1; DK120927B; CH447059A; FR1514006A; GB1182836A; SE321603B; FI50733C; NL6703665A; NO119057B; ES337857A1; US3459223A; FI50733B; AT271334B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mischventil für warmes und kaltes Wasser oder Wasser und Dampf, mit zwei Zuläufen sowie mit einem Regelschieber und einem mit Durchbrechungen versehenen zylindrischen Regelkern, die zueinander sowohl axial verschiebbar als auch drehbar sind, um die durch das Ventil strömende Gesamtmenge bzw. das Mischungsverhältnis der beiden Medien zu regeln.

Es ist ein Mischventil dieser Art bekannt, bei dem der Regelschieber aus zwei Schieberteilen zusammengesetzt ist, die mittels eines gemeinsamen Handgriffes betätigt werden, und je eine konkave zylindrische

ίο Fläche zur Anlage am Ventilkörper aufweist.

Beim bekannten Ventil kann durch gegenseitige Bewegung der Schieberteile und des Regelkerns einerseits eine stetige Erhöhung der Durchströmungsmenge ohne wesentliche Beeinflussung des Mischverhältnisses und andererseits eine stetige Änderung des Mischverhältnisses ohne wesentliche Beeinflussung der eingestellten Durchströmungsmenge erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, unter Aufrechterhaltung der genannten Vorteile in bezug auf Regelung der Durchströmungsmenge und des Mischverhältnisses eine vereinfachte Ausbildung eines Ventils der genannten Art zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist der Regelschieber als eine den Regelkern an diesen anliegend umschließende Hülse ausgebildet, in deren Wand zwei axial zueinander versetzte Durchbrechungen vorgesehen sind, die mit entsprechend zueinander versetzten Durchbrechungen des Regelkerns zusammenwirken, wobei die Hülse wenigstens axial verschiebbar in einer Aussparung des Ventilgehäuses gelagert ist und die beiden Zuläufe in axialem Abstand voneinander in der Wand der Aussparung ausmünden, wobei ferner zwischen der Hülse und der Wand der Aussparung ringslaufende Dichtungsglieder vorgesehen sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie in der geschlossenen Stellung des Ventils sowohl zwischen den Ausmündungen der Zuläufe als auch seitlich zu diesen abdichten. Durch diese Ausbildung ist es gelungen, das bekannte Ventil zu vereinfachen, indem die beiden Schieberteile zu einer gemeinsamen Hülse kombiniert sind. Gleichzeitig ist die wesentliche Eigenschaft beibehalten, daß das Ventil die Zuläufe direkt schließt, so daß die Verwendung von Rückschlagventilen, um in der geschlossenen Stellung des Ventils eine Strömung zwischen den beiden Einlaufen mit Sicherheit zu vermeiden, nicht erforderlich ist. Ferner bietet das Mischventil reiche Möglichkeiten in bezug auf seine Betätigungsart. Die Mengenregelung wird durch axiale Verschiebung der Hülse im Verhältnis zum Kern erzeugt, und die Regelung des Mischverhältnisses kann entweder durch Drehung der Hülse bei stillstehendem Kern oder bei Drehung des Kerns bei stillstehender Hülse erreicht werden.

Es wird indessen der erstgenannten Kombinationsmöglichkeit den Vorzug gegeben, und eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkern fest im Gehäuse angebracht ist und die Hülse mittels eines

Handgriffes im Verhältnis zum Kern axial verschiebbar und drehbar ist, indem das eine Ende des Handgriffes mit der Hülse wippbar verbunden ist und der Handgriff sich auf wippbare Weise durch eine Öffnung eines am Gehäuse drehbar gelagerten Deckels hinaus erstreckt. Auf diese Weise wird eine Regelung sowohl der Durchströmungsmenge als auch des Michverhältnisses mittels eines einzigen Handgriffes erreicht.

Bei Ventilen mit axial bewegbarem Regelkern sind zur Absperrung der Einlaßventile sowohl Dichtringe zwischen Kern und Hülse, als auch Dichtringe zwischen Hülse und Gehäuse notwendig, da sonst Querströmungen zwischen den Einlassen und Leckströmungen nach außen unvermeidbar sind.

Das Merkmal, wonach die Hülse und nicht der Kern axial verschiebbar ist, bringt den Vorteil, daß die Abdichtungen zwischen Gehäuse und Hülse als dicht schließende Einlaßventile genützt werden, wodurch Querströmungen zwischen den Einlassen und Leckströmungen nach außen vermieden werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Dichtungsglieder von einer Anzahl gleich großer zwei axial zueinander versetzte Durchbrechungen 11 und 12. Diese Durchbrechungen befinden sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel in identischen Winkellagen und erstrecken sich über angenähert 180° des Umfanges des Kerns, wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht.

Die Hülse 10 hat auch zwei Durchbrechungen 13 und 14 (s. F i g. 3 und 4). Diese Durchbrechungen liegen im gleichen axialen Abstand voneinander wie die Durchbrechungen 11 und 12 des Kerns, sind indessen an gegenüberliegenden Seiten der Hülse 10 angeordnet, wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht.

In ihrer Mantelfläche hat die Hülse 10 fünf ringslaufende Nuten 15, 16, 17, 18 und 19, in die je ein

O-Ringe gebildet, die in Rillen in der Wand der Aus- 15 O-Ring zum Abdichten an der Wand der Ausspasparung oder der Hülse angebracht sind. Hierdurch rung 7 eingelegt ist. Die Nuten 15 und 16 befinden wird eine besonders einfache Ausbildung erzielt, in- sich auf entgegengesetzten Seiten der Durchbrechung dem sowohl die Außenfläche der Hülse als auch die 13 der Hülse 10, während die Nuten 17 und 18 auf Wand der Aussparung zylindrisch ausgebildet wer- entgegengesetzten Seiten der Durchbrechung 14 der den können, und gleichzeitig wird das Ventil so ba- 20 Hülse angeordnet sind, und die letzte Nut 19 sich an

lanciert, daß der Wasserdruck nicht das Ventil öffnen oder schließen kann.

Erfindungsgemäß können die Durchbrechungen des Kerns und der Hülse sich um ungefähr 180° in Umfangsrichtung erstrecken, wobei die Zuläufe in ringslaufende Vertiefungen in der Wand der Gehäuseaussparung einmünden. Hierdurch werden bei gedrängter Bauart große Durchströmungsareale erreicht, während beim erwähnten bekannten Mischventil die Durchströmungsareale und die Regelbereiehe von den konkaven zylindrischen Flächen der Schieberteile begrenzt sind.

Die Durchbrechungen des einen der beiden Regelkörper können sich erfindungsgemäß in identischen Winkellagen befinden, während die Durchbrechungen des anderen Regelkörpers sich in bezug auf eine Diametralebene des betreffenden Regelkörpers in symmetrischen Winkellagen befinden und mit ihren Enden nicht ganz bis zur genannten Diametralebene dem vom Ablauf 5 abgekehrten Ende der Hülse befindet.

Die Durchströmungsmenge und das Mischverhältnis werden durch Zusammenwirkung der beiden Paare von Durchbrechungen 11,12 und 13,14 geregelt, und das Wasser wird diesen von den Zuläufen 3 und 4 durch ringslaufende Vertiefungen 20 und 21 in der Wand der Aussparung 7 zugeführt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 10 im Zwischenraum zwischen der Außenseite des Kerns 9 und der Aussparung 7 sowohl axial verschiebbar als auch drehbar gelagert. Beide Bewegungsarten werden mittels eines Handgriffes 22 erzeugt, der mit einem Arm 23 versehen ist, dessen

eines Ende mittels eines Stiftes 24 in einem Schlitz 25 eines das eine Ende der Hülse 10 abschließenden Endteils 26 drehbar gelagert ist. Der Arm 23 erstreckt sich durch eine Aussparung 27 eines Lagers 28 hinaus, das in die Seite eines Deckels 29 eingereichen. Durch diese Ausbildung wird für die Tatsa- 40 setzt ist, der am Ventilgehäuse 1 drehbar gelagert ist. ehe kompensiert, daß eine durchströmende Wasser- Der Deckel 29 ist mit leichter Passung an einer menge nicht linear zum Durchströmungsareal variiert.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand der
Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungs- 45 und eine abgerundete Seitenwand, wie aus Fig. 1 beispiel eines erfindungsgemäßen Mischventils in of- und 2 hervorgeht, und das Lager 28 ist durch Wülste fener Lage,

F i g. 2 einen Teil des in F i g. 1 gezeigten Schnittes, aber in der geschlossenen Lage des Ventils,

F i g. 3, 4 und 5 Querschnitte nach III-III, IV-IV und V-V in F i g. 1 und Lagerfutterung 30 befestigt, die mittels eines Stoppringes 31 im Gehäuse 1 axial festgehalten ist. Die Aussparung 27 des Lagers 28 hat eine keilförmige

32, 33 im Deckel 29 festgehalten, wie aus Fig. 5 hervorgeht.

Das dargestellte Ventil wirkt folgendermaßen: Die den Linien 50 Mengenregelung wird durch eine Wippbewegung des Handgriffes 22 erzeugt, wodurch dessen Arm 23

Fig. 6 und 7 Längsschnitte nach den Linien über den Stift 24 eine axiale Bewegung der Hülse 10

VI-VI und VII-VII in F i g. 3. im Verhältnis zum Kern 9 sowie im Verhältnis zu

In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Ventilgehäuse, den beiden mit den Zuläufen 3 und 4 verbundenen

das auf seiner Unterseite mit einem Stutzen 2 verse- 55 Vertiefungen 20 und 21 erzeugt. Das Michverhältnis

hen ist, worin zwei Zuläufe 3 und 4 für warmes bzw. wird dagegen durch eine Drehbewegung des Hand

kaltes Wasser vorgesehen sind. Das Ventilgehäuse 1 hat ferner einen Auslauf 5, an dessen Ende ein Mundstück 6 eingesetzt ist.

Die beiden Zuläufe 3 und 4 münden in der Wand einer Aussparung 7 des Ventilgehäuses aus. In eine verengte Bohrung 8 am Ende der Aussparung ist das eine Ende eines zylindrischen Regelkerns 9 fest eingesetzt. Der Außendurchmesser des Kerns 9 ist kleiner als der Durchmesser der Aussparung 7, und in den Zwischenraum zwischen dem freien Teil des Kerns und der Einsparung ist ein hülsenförmiger Schieber 10 eingesetzt. Der Kern 9 ist hohl und hat griffes 22 um die Achse der Aussparung 7 geregelt, wodurch der Arm 23 über die Seitenwände des Schlitzes 25 und den Stift 24 die Hülse 10 dreht.

In F i g. 1 ist das Ventil ganz offen mit dem Handgriff 22 auf das Mischverhältnis 1:1, d. h. gleich große Zuströmung von den beiden Zuläufen 3 und 4, eingestellt. Die Hülse 10 ist nämlich im Verhältnis zum Kern 9 so weit axial verschoben, daß die beiden Durchbrechungen 13 und 14 der Hülse sich der Durchbrechungen 11 und 12 des Ventils gegenüber befinden. Ferner nimmt die Hülse 10 im Verhältnis zum Kern 9 eine solche Winkellage ein, daß die

Durchbrechung 13 der Hülse die Durchbrechung 11 des Kerns etwas weniger als halb freilegt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, während die Durchbrechung 14 der Hülse die Durchbrechung 12 des Kerns 9 etwas weniger als halb freilegt, wie aus F i g. 4 hervorgeht. Im ganzen ist für die Durchströmungsmenge ein freies Durchströmungsareal vorhanden, das etwas kleiner ist als das Areal einer der Durchbrechungen 11 und 12. Bei axialer Bewegung der Hülse wird dieses Areal eingeengt, weil die Durchbrechungen 11 und 12 im Verhältnis zu den Durchbrechungen 13 und 14 axial versetzt werden, wodurch die Durchströmungsmenge abnimmt, das Mischverhältnis aber unverändert bleibt, indem an den Seitenbereichen der Durchbrechungen 11 und 12 gleich große Areale abgeschnitten werden. Umgekehrt kann durch Drehung des Handgriffes 22 das Mischverhältnis geändert werden, ohne daß gleichzeitig die Durchströmungsmenge geändert wird. Dadurch wird nämlich die freie Öffnung zwischen dem einen Paar Durchbrechungen 11 und 13 vergrößert, während gleichzeitig die freie Öffnung zwischen dem anderen Paar Durchbrechungen 12 und 14 entsprechend verkleinert wird. Durch Drehung des Handgriffes erfolgt mit anderen Worten am einen Einlauf eine Einengung und am anderen Einlauf eine gleich große Erweiterung. Indessen variiert die Durchströmungsmenge nicht genau linear mit dem freien Durchströmungsareal, für diese Tatsache ist indessen durch die symmetrische, aber gegenseitig versetzte Anbringung der Durchbrechungen 13 und 14 in bezug auf die Diametralebene 10 α der Hülse 10 (s. F i g. 3 und 4) kompensiert.

Da die Regelung auf dem Zusammenspiel zwischen der Außenseite des Kerns 9 und der Innenseite der Hülse 10 beruht, kann man die gleiche Regelung dadurch erreichen, daß die Hülse 10 axial beweglich und der Kern 9 drehbar gelagert ist. In diesem Fall muß man zwar zwei Handgriffe verwenden, kann aber die einfache Schieberführung zwischen dem Kern 9 und dem Ventilgehäuse beibehalten.

Dreht man die Hülse 10 aus der in F i g. 3 und 4 gezeigten Lage um etwa 90° im Uhrzeigersinn, dann wird die Durchbrechung 12 ganz geöffnet und die Durchbrechung 11 ganz geschlossen. Beim Weiterdrehen der Hülse 10 im Uhrzeigersinn wird die Durchbrechung 12 teilweise geschlossen und auch die Durchflußmenge vermindert. Zur Begrenzung dieser Bewegung der Hülse 10 ist deshalb ein Stift 34 vorgesehen, von dem ein Ende am Ventilgehäuse 1 befestigt ist, während sein anderes Ende in einer Spur 35 des Lagerfutters 30 läuft. Diese nicht näher dargestellte Spur 35 erstreckt sich längs etwa 180° des Lagerfutterumfangs.

Das endgültige Sperren des Mischventils ist durch die in die Nuten 15, 16, 17, 18 und 19 eingelegten O-Ringe sichergestellt, jeder Zulauf 20 und 21 ist von den O-Ringen in den Nuten 16, 17 und 18, 19 in Fig. 2 abgesperrt. In halb offener Lage verhindert der O-Ring in der Nut 17 eine Durchströmung vom einen Einlauf zum anderen. Der O-Ring in der Nut 19 dichtet nach außen, und der O-Ring in der Nut 15 dichtet gegen unerwünschte innere Leckage ab.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, befindet sich immer, unangesehen der Lage des Schiebers, ein O-Ring zu jeder Seite der Zuläufe 20 und 21, und da die O-Ringe gleich groß sind, kann der Wasserdruck nicht den Schieber in axialer Richtung beeinflussen, weshalb das Ventil balanciert ist.

Eine Abdichtung zwischen der Hülse 10 und der Wand der Aussparung 7 kann auch auf sonstige Weise erzeugt werden, z. B. dadurch, daß die Aussparung abgestuft und die Hülse 10 entsprechend abgestuft ist, so daß die dadurch gebildeten Schulterflächen der beiden Teile zusammenwirken können, um in der geschlossenen Lage des Ventils zwischen den Zulaufen unter sich sowie zwischen den Zuläufen und der Außenseite des Gehäuses abzusperren. In diesem Fall ist die einfache Verschiebungsbewegung des Schiebers nicht mehr verwendbar. Die Bewegung muß über ein Gewinde od. dgl. übertragen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mischventil für warmes und kaltes Wasser oder Wasser und Dampf mit zwei Zuläufen sowie mit einem Regelschieber und einem mit Durchbrechungen versehenen, zylindrischen Regelkern, die zueinander sowohl axial verschiebbar als auch drehbar sind, um die durch das Ventil strömende Gesamtmenge bzw. das Mischungsverhältnis der beiden Medien zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelschieber (10) als eine den Regelkern (9) an diesen anliegend umschließende Hülse ausgebildet ist, in deren Wand zwei axial zueinander versetzte Durchbrechungen (13 und 14) vorgesehen sind, die mit den entsprechend zueinander versetzten Durchbrechungen (11 und 12) des Regelkerns zusammenwirken, wobei die Hülse wenigstens axial verschiebbar in einer Aussparung (7) des Ventilgehäuses (1) gelagert ist und die beiden Zuläufe (3 und 4) in axialem Abstand voneinander in der Wand der Aussparung (7) ausmünden, wobei ferner zwischen der Hülse (10) und der Wand der Aussparung (7) ringslaufende Dichtungsglieder (15, 16 und 17, 18 und 19) vorgesehen sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie in der geschlossenen Stellung des Ventils sowohl zwischen den Ausmündungen der Zuläufe (3 und 4) als auch seitlich zu diesen abdichten.

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkern (9) fest im Gehäuse (1) angebracht ist und die Hülse (10) mittels eines Handgriffes (22) im Verhältnis zum Kern axial verschiebbar und drehbar ist, indem das eine Ende (23) des Handgriffes mit der Hülse (10) wippbar verbunden ist und der Handgriff sich auf wippbare Weise durch eine Öffnung (27) eines am Gehäuse drehbar gelagerten Deckels (29) hinaus erstreckt.

3. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsglieder von einer Anzahl gleich großer O-Ringe gebildet werden, die in Rillen in der Wand der Aussparung (7) oder der Hülse (10) angebracht sind.

4. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (11, 12 und 13, 14) des Kerns (9) und der Hülse (10) sich um ungefähr 180° in Umfangsrichtung erstrecken und daß die Zuläufe (3 und 4) in ririgslaufende Vertiefungen (20 und 21) in der Wand der Gehäuseaussparung (7) einmünden.

5. Mischventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (11, 12) des einen der beiden Regelkörper (9, 10) sich in identischen Winkellagen befinden, während die Durchbrechungen (13, 14) des anderen Regelkörpers sich in bezug auf eine Diametralebene des betreffenden Regelkörpers in symmetrischen Winkellagen befinden und mit ihren Enden nicht ganz bis zur genannten Diametralebene reichen.