DE1600946A1 - Eingriffsmischbatterie - Google Patents

Description

A. Brose

Wiener Str. 2 - Tel. München 7905 70

vR/Mü-Case 97 München-Pullach, den 24. April 1967

STANDARD SCREWC0MPAKY₉ P₈O. Box l44O, Hartford, Conn., USA

Eingriffsmischbatterie

Die Erfindung betrifft eine Eingriff^mischbatterie.

Ein Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines Mittels in Verbindung mit einer Eingriffsmischbatterle, welches eine grössere Ventilbewegung gestattet, insbesondere eine grössere Drehung, ohne dass ein zu plötzlicher Temperaturwechsel in dem Strom des gemischten heissen und kalten Wassers, das durch das Ventil strömt, auftritt.

Ein anderes Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Mischbatterie, in welcher der Einlass des Ventilteiles derart geformt ist, dass eine starke Empfindlichkeit der Betätigung des Ventiles vermieden wird. Es hat sich herausgestellt_s dass es in Mischbatterien, in denen heisses und kaltes Wasser gemischt wird, von Vorteil sein kann, wenn das Gerät derart proportioniert oder angeordnet ist, dass eine beträchtliche Bewegung des Steuerangriffes möglich ist, bevor sehr heisses Wasser aus der Batterie austritt. Wenn die Einstellbewegung des Handgriffes derart empfindlich ist, dass ein grosser Temperaturwechsel bei einer verhältnismässig kleinen Handgriffsbewegung stattfindet, ist die Arbeitsweise des Gerätes nicht zufriedenstellend, da der Benutzer äusserst heisses Wasser erhält, wenn er nur richtig temperiertes Wasser wünscht. Deshalb liegt ein Ziel der Erfindung in der Schaffung eines Mittels in dem Ventil, durch welches zum Mischen eintretendes kaltes

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Wasser langsamer in seiner Zufuhr vermindert wird, als zum Mischen eintastendes heisses Wasser. Das Ausmass der Bewegung des Steuerhandgriffes wodurch die Mischung in einem Temperaturbereich zwischen 32 und 41 C durchgeführt wird,/durch den erfindungsgeniässen Aufbau vergrössect. Zum Zwecke der Veranschaulichung wird der Temperaturbereich des gemischten Wassers zwischen 32 und 41⁰C als "angenehmer Bereich" bezeichnet. Ein Ziel der Erfindung ist deshalb darin zu sehen, den "angerehmen Bereich" zu vergrössern, und wie in den Figuren dargestellt wird der "angenehme Bereich" durch den Aufbau der vorliegenden Erfindung vergrössert, um eine Drehbewegung des Handgriffes über be±ahe 80° zu erlauben, während bei bekannten Ventilkonstruktionen der "angenehme Bereich" nur in einem Bereich von 15° der DBäibewegng des Handgriff ei, dei³ «liegt ₀

Weitere Vorteile und Einzelheiten äev Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in xireleher die Erfindung an Hand eines Ausführungäseispleles veranschaulicht ist.

Es zeigts

Piga 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Mischbatterie im vergrössert em Maßstab^

Figo 2 sine Teilansicht des bewegbaren Ventilteiles in einem weiteren vergrösserten Maßstab;

Fig_e 3 eine Seitenansicht des in Figur 2 dargestellten Teiles;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Teil der Figur 3; Fig. 5 einen Schnitt gemäss des? Linie 5 °* 5 der Figur Ij

Fig«, β ein Sehaubild zur Ve^snsc hau lic hung der Wirkung des Mischschlitzes des für eine Bewegung ein-gerichteten Ventilteiles auf die Strömung des Wassers "und

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5%. 7 ein ähnliches Sehaubild zur Veransehauliehung der Wirkung einer Verwendung verschieden gestä&eter Mischschlitze in einem Ventilteil nach der Erfindung auf die Strömung des Wassers,,

Die srfindungsgemässe Mischbatterie ist im zusammengebauten Zuband in Figur 1 dargestellt und besteht aus einer zylindrischen Hülse I₉ die an beiden Enden offen Ist und aussen mit Eindrehungen 2_S 3, 4 und 5 versehen ist«, In Jeder Eindrehung 1st ein Dichtring 6₉ T₈ 8 und 9 angeordnet« Die Eindrehung 3 kann diagonal um die Hülse 1 herumverlaufene Die Bindrehungen 2_έ 4 und 5 sind im wesentlichen kreisförmig am Umfang angeordnet und mit bekannten O-Ringen ausgefüllte Die Hüls© Ist mit Einlassöffnungen 10_s 10a versehen_s durch welche helsses und kaltes Wasser ©Intreten und In die Hülse einströmen kann₀ Ausserdem Ist die Hüls© innen mit einem erweiterten Abschnitt 11 versehen ₀ in dem ein oder mehrere Auslässe 12 zum Austritt des Strömung smitteis ausgebildet sind_o Die Hülse 1st innen mit EIake^feu,Hg©o 13 und Ik zur Aufnahme von Q<=RInge» 15 ausgebildet_o Imaexs Ist die Hülse angrenzend an das Ende 16 eri^eltert nun mit V©rlangesungen oder Ansätzen 17 versehen,, Diese Ansatz© sind bei 18 eingekerbt_oum einen Haltering aufzunehmen,, Ein Dichtungsring 20 steht mit dem Ring 19 in Verbindung und kann ausserdem an einer Schulter 2I₃ die in der Hülse ausgebildet ISt₃ anliegen,, Ein 0=Ring 22 ist in dem Raum l6 angeordnet und steht im allgemeinennit dem Ring 20 und mit dem hohlen Ventilkolben_s der im folgenden beschrieben wird_s in Be= rührunge

Dieser lioixle Ventilkolben 23 Ist drehbar und verschiebbar in der Hülse 1 angeordnet _s an einem Ende-offen usd mit einem Einlasskanal oder einem Mischschlitz versehen^ der wie Insbesondere In Figur dargestellt Ist_a um den Ventilkolben 23 herumläuft und In seiner Breite nicht gleichmässig ausgebildet ist„ Dieses ist insbeson=

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- Il -

dere in Figur 3 dargestellt. Der Einlasskanal weist bei 24 seine maximale und bei 25 seine minimale Breite auf. Die Abschnitte der beiden Durchmesser titffen einander an der Schulter 26, wie es in Figur 3 gezeigt ist. Der Ventilkolben ist weiterhin mit einer oder mehreren Auslassöffnungen 27zwischen seinen Enden versehen, und diese Auslassöffnungen können mit der Erweiterung 11 der Hülse 1, die mit dem Auslasskanal 12 in Verbindung steht, in Übereinstimmung gebrecht werden.

Wie es insbesondere in Figur 1 veranschaulicht ist, ist der Ventilkolben 23 mit einem hohlen Abschnitt 28 und einem geschlossenen Ende 29 versehen. Eine öffnung oder ein Kanal 30 verläuft ausgehend von dem Inneren des Kolbens zu einer Nut 31 in dem Kusseren des Kolbens. Ein Spreng- oder Befestigungsring 32 ist in der Ringnut 31 angeordnet und befindet sich im allgemeinen mit einem O-Ring 33 in Berührung. Der Kolben 23 ist ausserdem an seiner Aussenselte bei 34 zur Aufnahme eines weiteren Spreng- oder Befestigungsringes 35 eingekerbt. Ein Dichtungsring 36 ist ausserhalb des Kolbens angeordnet und steht mit dem Ring 35 und dem Ring 33 in Berührung. An dem freil-legenden Ende 1st der Kolben mit einem Abschnitt verminderten Querschnittes 37 ausgerüstet und derart geformt, dass ein Betätigungshandgriff befestigt werden kann, durch den derselbe gedreht und hin- undfaerbewegt werden kann. Eine Bohrung 38 des Kolbens ausserhalb der Hülse 1st mit einem Innengewinde 39 versehen. Die Schaubilder der Figuren 6 und 7 veranschaulichen die Arbeltsweise und die Vorteile der Einlassöffnung mit dem durch das Teil 26 (Figuren 2 und 3) gebildeten Schlitz. In Figur 6 ist die Arbeitsweise des Ventiles in einer Mischbatterie schaubildlich dargestellt. Heisses und kaltes Wasser tritt in das Ventil ein, wird in demselben gemischt und tritt aus demselben und aus der Mischbatterie, in welcher das Ventil angeordnet 1st, wieder aus. Die Mischung und die Entnahme des Wassers wird durch die Stellung des hohlen Ventilkolbens 23 gesteuert.

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In Figur 7 sind vergleichsweise die weniger zufriedenstellenden Bedingungen schaubildlich veranschaulicht, die in einer Mischbatterie auftreten, die mit einem VentUkoiben mit einer Einlassöffnung von einheitlicher Form und einheitlichem Durchmesser versehen ist« Ein solcher Ventilkolben ist nicht mit dem Schlitz 26 versehen und der Einlasskanal oder die Einlassöffnung 24 ist von einheitlicher Breite. Die Arbeitsweise sines solchen Ventiles 1st in Figur 7 zum Vergleich mit der Arbeitsweise des Vent lies nach der Erfindung veranschaulicht ,dessen Arbeitsweise in Figur 6 wie bereits erwähnt dargestellt ist.

Im Betrieb des V entiles,, das in Figur 7 dargestellt ist und zwar in Verbindung mit einer Elnhandraisehbatterie können offensichtlich geeignete Mischbedingungen durch vorsichtige und gleiehmässig empfindliche Drehung des Handgriffes, der den hohlen Ventilkolben steuert, erreicht werden. Dieses ist jedoch nicht die am zufriedenstellenste Art der Betätigung, wenn eine empfindliche und gpiaue Einstellung durchgeführt werden muss, um einen schnellen Wechsel der Temperatur mit der Folge eines Wasseraustrittes von äusserst hoher Temperatur zu verhindern. Ein Benutzer ist häufig dazu angehalten, das Ventil ellig und schnell zu betätigen und die Drehung soweit In 31® Richtung für heisses Wagsar oer au·» schnell durchzuführen. Dieses hat zur Folge, dass unerwünscht oder sogar gefährlich heisses Wasser aus der Mischbatterie austritt«, Um diese Nachteile zu beseitigen,ist ein besonders; ausgebildet und geschlitsfer Einlasskanal in dem Ventilkolben im Wege des eintretenden Wassers vorgesehen. .- - -"\,- -,·.·

Die Erfahrung hat gezeigt _s ia&s im allgemeinen--, .ein Wasser zwischen 32 und 41⁰C erwünscht ist» Dieses'stellt, den-sogenannten "angeroaaen .Bereicltf'das?· Menn lasser mife einer .Temperatur aus dtsi» Mischbatterie austritt _ΰ dl© sieht grosser*;.ist. als 4l°G_s dann ist das Wasser nicht extrem h©i&s und der;; Benutz es» wirö sich nicht

unwohl fühlen oder einer Gefahr ausgesetzt.

In den Schaubildern der Figuren 6 und 7 ist die Wassertemperatur links in jeder Figur auf der Ordinate dargestellt. Auf der Abszisse ist der Drehungsgrad des Handgriffes veranschaulicht, der an dem Ventilkolben befestigt 1st und denselben ohne Unteroder Übersetzung dreht.

Bei Betrachtungfder Figuren 6 und 7 wird deutlich, dass in dem Falle einer Mischbatterie, in welohex»"dli© Einlassöffnung des Ventilkolbens von einheitlich®!' Breite ist, nur eine sehr geringe Drehung des Handgriffes um damit des Ventilkolbens ausreicht, um den selben sehn@?,X ms,i?®fa den "angenehmen Bereich" zu bewegen und daraus £©lgt₉ <äass die Betätigung des Vent lies nach Figur 1 empfindlich uiiö glelöhialls oder sogar in gefährlicher Weise benützt wird. Der Grad der Drehung, um den hohlen Ventilkolben durch die gesamte "angenehme Zone" zu bewegen liegt im Bereich einer Drehung von ca· l6°.

Zu$ Unterschied zu der Betätigung des Gerätes, dessen Arbeltsbedingungen in Figuren 7 veranschaulicht sind, erlaubt die Verwendung des Ventiles nach der Erfindung eine Drehung über 75°, während welcher sich das Ventil in Betriebsbedingungen befindet, die dem"angenehmen Bereich'¹ entsprechen. Dies ist augenscheinlich deshalb von.Vorteil, da der Benutzer des Ventil mit wenig oder keiner Gefahr drehen .kann, dass plötzlich und unerwartet Bedingungen auftreten, unter welchen gefährlich hefeses Wasser, bedingt durch eine geringe Handgriffdriäteng an&t&eten

Es ist elnzusehen-g dass die Mischbatterie <|W&S|? fe@ll=w®is@ oder ganz geöffnet werden kann. Dieses wli°i efcpete M%t=*~ e.sM> Espfs?©- gung des Veatilkolbens durchgeführt _ß w& den E.ißla-csfearaal teilweise öder Vollständig mit d@R ¥ass®i?®inla©@öffouog@fi 20 in Übereinstimmung am Wlngen* Da 4©3p Elwlassimiriül sslobt vollständig

um den Ventilkolben herumläuft, sondern nur - wie in Figur 4 gezeigt - über ungefähr die Hälfte seines Umfanges, wird die Drehung des Kolbens den Einlasskanal mehr oder weniger mit den Heiß- und Kaltwassereinlassöffnungen In Übereinstimmung bringen und -dupeh-Drehung des Ventilkolbens kann der Benutzer deshalb die Temperatur, in welcher.das gemischte heiss-e und kalte Wasser aus der Mischbatterie austreten wird, steuern· Das gemischte Masser strömt durch den Ventilkolben nach oben tritt durch die Auslasskanäle 27 des Kolbens und die Auslasskanäle 12 der Hülse

ein

aus und strömt schllesslich in den Auslasskanal, der in entsprechendes Rohr o.dgl. übergeht.

Wegen der Form des Ventilkolbeneinlasskanals, der insbesondere in den Figuren 2 und 3 veranschaulicht 1st, tritt das helsse Wasser, wenn das Ventil in Richtung auf einen Austritt von hei 8-aerem Wasser aus der Mischbatterie gedreht wird, in den Schlitz bei 25 oberhalb des Schlitzes 26 ein, wodurch die durch den breiteren Spalt 24 eintretende Kalt wassermenge entsprechend abnimmt. Das Verhältnis der Breiten ist am besten in Figur 3 dargestellt« Bedingt durch den Bereich der Off rangen, die durch den Schlitz

26 und durch seine Anordnung bestimmt sind, nimmt die in den

Ventllkolben eintretende Kaltwassemenge langsamer ab als die Heisswassennenge zunimmt.

Dieses Verhältnis erfordert eine grössere Drehung des Handgriffes, um wirklich heisses Wasser aus der Mischbatterie eu erhalten, als dieses der Fall sein würde, wenn ein Ventil mit einer Einlassöffnung konstanter Breite bzw. gleichmässiger QestaIt verwendet würde.

Ji Verbindung mit den Figgren 6 und 7 wurde klargemacht, dass die Eingriffsmischbatterie, wenn der Ventilkolben ,zum Mischen gedreht wird, vollständig oder teilweise geöffnet sein kann. Diese beiden möglichen Betriebsbedingungen and in den Schaubildern darge-

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stellt und es ist für jedes Schaubild angezeigt, wieviel Bewegung in Drehrichtung möglich ist, ohne dass der "angenehme Bereich" verlassen wird. Selbstverständlich ist die Drehung,die innerhalb des "angenehmen Bereiches" möglich ist, auf jeden Pall grosser, wenn die Mischbatterie vollständig geöffnet ist, als wenn sie nur teilweise geöffnet ist. Diese Drehung des Ventilkolbens in dem Aufbau nach der Erfindung kann, wenn das Ventil nur halb geöffnet ist, in einem Bereich von ungefähr 22° durchgeführt werden. In dem Fall der bekannten Ventilkonstruktion, wie sie in Verbindung mit Figur 7 beschrieben wurde, ist diese Drehung nur in einem Bereich von wenig mehr als 5° möglich. Wenn die Mischbatterie vollständig geöffnet ist, ist eine Drehung des Ventilkolbens bei der Form des Gerätes nach der vorliegenden Erfindung, wie es in Verbindung mit dem Schaubild der Figur 6 beschrieben ist, innerhalb des "angenehmen Bereiches" über wenig mehr als 4o° möglich,, während in dem Fall der bekannten Ventilkolbenkonstruktion (Figur 7) eine Drehung innerhalb des •kigenehmen Bereiches" nur über ungefähr 10° möglich isto DIs Konstruktion des Ventilkolbens und insbesondere sein© Einlass- öffnung,, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist_fl erlaubt des» halb eindeutig eine weit grösssr® Drehung des Ventilkolbens mir Temperatursteuerung_s während walchar die Misehbattes?ie Im Gaa« sen gesehen innerhalb des '"angenehmen Bereiches® arbeitet ₀ .Es sollte noch bemerkt werden, äass in dem Aufbau nach der voj?Iien genden Ei?f ladung die " lialbof't@n@n^w und öle ^5Bganzoff©riea^t!1 Betriebs= bedingungen φ.Ιάβ.άομζ·' aieiit üfees?iapp®n_o Di®s@s Ve^Iaältais erlaubt einen gr>öss®s?@n Drehbepsielio la dam Fall der Anordnung und Ms= bildung äst? Einlassöffnung in beteamites? Meise_fl überlappen die

a©H^ra unü die ^gmmoSi®n<sm^w Be^i@bsbsdiiig!Uig@n ©inandes⁵ ndig ρ so dass uiiiftes? k@la©F B@ti?l®bsb©äingiiiig In dem Fall des Aufbau©©s ä©s§©a WlHmngBi-mls® in Flgm? ?

dex» ¥©atälkolöffisj üösf mete³ al® 10° g@d5?@hfe we^&ea lzsum Γ*.-·! S a^iqlßi' ?·?3·; ft ίΏΤΡ h'l V% 'JyT, (I (Ens ^ Ρ· VJfV (a M π^Ζγ^ζμ ν)⁶³ ]3β«β*ϊ nh p Tr j Vi(Si Ί >; -

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und

Die Benutzung/der Betrieb der Erfindung sind im folgenden beschrieben? Der Ventilkolben wird zum öffnen und zum Schliessen oder zum Bewegen desselben in eine eingestellte Lage zwischen dem vollständig^«^geschlossenen und dem vollständig geöffneten Zustand hin- und herbewegt. Das Ventil wird zur Temperatursteuerung des Wassers, welches in dasselbe eintritt gedreht und es kann in eine Lage bewegt werden,, in der nur kaltes oder nur warmes Wasser austritt. Auch kann es zwischen diesen Lagen derart einstellen, dass eine temperierte Wasserströmung eingestellt ist.

Die besondere Ausbildung der Einlassöffnung in dem Ventilkolben, welche in verschiedenen Breiten ausgebildet ist, erlaubt eine leichte und sichere Betätigung des Ventiles in Richtung auf einen Heißwasseraustritt .}s«äf setzt die Gefahr eines gefährlich heissen, unerwünschten Wasseraustrittes herab und vermindert darüberhinaus die Empfindlichkeit der Betätigung, die bei anderen bekannten Misch» batterie mit Hohlventilkolben notwendig ist« Obwohl die vorgezogene Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden ist, ist es verständlich, dass Abwandlungen und Änderungen innerhalb des Erfindungsgedankens möglich sind.

Insbesondere ist es nicht unbedingt erforderlieh,, dass die Einlassöffnung nur in zwei verschiedenen Breiten vorliegt, wie es in Verbindung mit dem breiteren Abschnitt 2h und dem schmäleren Abschnitt 25 beschrieben wurde. Die Schulter oder der Schlitz 26 bestimmt den Punkt, an dem der schmälere und der breitere Abschnitt der Einlassöffnung aufeinandertreffen und schafft ein geeignetes vorteilhaftes Verfahren des Aufbaues und der Herstellung. Zur lösung der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe ist es jedoch ausreichen! dass die Einlassöffnung des Ventilkolbens 23 von tfnterschiedlicher Breite ist bzw. eine Anzahl vonyBfelveTi aufweist. Die Einlassöffnung kann in verschiedenen Breiten ausgebildet ^sein, die nicht auf die beiden in den Figuren veranschaulichten Breiten

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begrenzt sind. Die Einlassöffnung könnte derart ausgebildet sein, dass mit dem Teil 26 vergleichbare Schlitze oder Schultern vorhanden sind, die zusätzliche Breiten für die Einlassöffnung schaffen würden, da sie sich auf verschiedenen Höhen jede von der anderen C tentfernt befinden würden. Auf diese Weise würde eine Einlassöffnung mit 2,3,4 oder sogar mehr Breiten innerhalb des Erfindungsgedankens geschaffen.

Anstelle der mit dem Teil 26 vergleichbaren Schultern oder Schlitze könnte die Einlassöffnung an ihrem unteren Abschnitt gekrümmt sein und nicht mit einem oder mehreren Ansätzen oder Aussparungen versehen sein.

Das Ergebnis der Schaffung eines oder mehrere Schlitze oder Schultern, wie im Falle des Teiles 26_;und das Ergebnis der Ausbildung der Einlassöffnung mit einem gekrümmten unteren Rand,, wie es gerade vorstehend erwähnt wurde_s liegt in dar Schaffung einer Einlassöffnung mit einer allmählich abnehmenden Breite oder Weite und daraus folgend in einem Aufbau, der in Bezug auf die Heissund Kaltwassereinlassöffnungen in dem Gehäuse einen allmählich zunehmenden oder abnehmenden Bereich darstellt, der von der relativen Drehlage des Ventilkolbens 23 zu dem Gehäuse abhängt.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung dargeteilten technischen Einelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims (1)

1. Anmelders STANDARD SCREW COMPANY

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