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A l b e r t F l e t c h e r W i g l e y , Ilkeston (County of Derby),
M i d d l e t o n L o d g e , L o w e r M i d d l e t o n S t r e e t , I l k e
s t o n J u n c t i o n ( E n g l a n d ) Fl ü s s i g k e i t s r e g e l v e n
t i l , insbesondere für Warmwasseranlagen Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsregelventil,
welches insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Warmwasseranlagen und Wassererhitzern
wie Heißwasserspeichern für Bade-, Dusch- und sonstige Haushaltzwecke dient. In
solchen Fällen wird ein derartiges Flüssigkeitsregelventil zwischen dem
Wassererhitzer
oder Heißwasserspeicher und der Hauptwasserleitung angeordnet und kann in der Weise
betätigt werden, daß dem Wassererhitzer bzw.
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Heißwasserspeicher eine bestimmte Wassermenge zugeführt wird, wodurch
aus dem Wassererhitzer oder Heißwasserspeicher eine entsprechende Menge von warmem
oder heißem Wasser zu einer Auslaßdüse, einem Wasserhahn oder einer sonstigen Verbrauchsstelle
geleitet wird. Dabei regelt das Ventil auch die Zuführung von Wasser direkt zu der
Austrittsdüse od.dgl.. Auf diese Weise können regelbare Mengen von heißem und kaltem
Wasser zu der Auslaßdüse oder der sonstigen Austrittsstelle geführt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsregelventil
der in Rede stehenden Art, welches insbesondere für Warmwasseranlagen geeignet ist,
so zu verbessern, daß es den Anforderungen der Praxis besser entspricht als die
bisher für diese Zwecke üblichen Regelventile.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Flüssigkeitsregelventil
aus, welches aus einem Ventilgehäuse mit einer Ventilkammer mit einer
Einlaßöffnung
und zwei Auslaßöffnungen, einem Ventilsitz, einem in Längsrichtung der Ventilkammer
beweglichen Ventilteil und einem an dem beweglichen Ventilteil angeordneten Ventilverschlußkörper
besteht, der mit dem Ventilsitz zum Schließen bzw. Öffnen der Einlaß6ffnung zusammenarbeitet,
wobei die beiden Aus laßöffnungen der Ventilkammer in der Längsrichtung derselben
einen gegenseitigen Abstand aufweisen. Gemäß der Erfindung ist der bewegliche Ventilteil
mit einem in enger Gleitpassung in der Ventilkammer verschiebbaren, durchbrochenen
Gleitstück versehen und in Bezug auf die Ventilkammer nicht drehbar, aber in derselben
aus einer ersten Stellung, in der die Einlaßöffnung der Ventilkammer abgeschlossen
ist, über eine zweite Stellung, in der die eine Auslaßöffnung der Ventilkammer geöffnet
und die andere Auslaßöffnung derselben geschlossen ist, in eine dritte Stellung
verschiebbar ist, in der beide Auslaßöffnungen mehr oder weniger geöffnet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der bewegliche
Ventilteil einen längliUhen, sich in Richtung der Längsachse der Ventilkammer erstreckenden
Körper, der an seinem einen Ende eine mit Innengewinde versehene Bohrung aufweist,
in
die der mit Gewinde versehene Schaft einer nicht steigenden Ventilspindel eingeschraubt
ist, welcher Körper mit dem durchbrochenen Gleitstück derart verbunden ist, daß
sich das- Gleitstück im Betrieb nicht relativ zu dem Körper bewegt, und dieser Körper
hat außerdem an seinem anderen Ende eine glatte Bohrung, in die ein Schaft eingreift,
welcher mit einem eine Ventilverschlußscheibe tragenden Ventilverschlußkörper verbunden
bzw. mit letzterem aus einem Stück gefertigt ist.
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Vorzugsweise hat der Körper des beweglichen Ventilteiles einen ersten
Körperteil oder Abschnitt, der einen nicht kreisförmigen Außenquerschnitt aufweist
und die oben erwähnte Gewindebohrung besitzt, in die der Schaft der nicht steigenden
tentilspindel eingreift und die sich etwa über die ganze Länge dieses ersten Körperteiles
oder auch nur ein Stück dieser Länge erstreckt; ferner hat dieser Körper einen zweiten
Körperteil oder Abschnitt, der außen mit Gewinde versehen ist und einen kreisförmigen
Querschnitt hat, wodurch er mit einer das durchbrochene Gleitstück bildenden Hülse
verschraubbar ist; schließlich hat dieser Körper noch einen dritten Körperteil oder
Abschnitt, der einen kreisförmigen Umfangsquerschnitt und eine
zylindrische,
sich über die Länge dieses dritten törperteiles erstreckende Bohrung aufweist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstreckt
sich der vorstehend genannte dritte Körperteil des Körpers des beweglichen Ventilteiles
über das durchbrochene Gleitstück bzw. die betreffende Hülse hinaus, und die Bohrung
dieses dritten Körperteiles nimmt den Schaft einer Ventilverschlußbaugruppe auf.
Letztere besteht im wesentlichen aus einer flachen Platte oder Scheibe, die mit
dem in die Bohrung des dritten Körperteiles eingreifenden Schaft fest verbunden
ist bzw. mit demselben aus einem Stück besteht. An der diesem Schaft gegenüberliegenden
Seite ist die Platte oder Scheibe an ihrem Umfang mit einem vorspringenden Rand
versehen, der eine z.B. napfförmige Vertiefung umgibt, in die eine Dichtungsscheibe
eingesetzt ist, welche mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet.
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Die Einlaßöffnung der Ventilkammer kann koaxial zu der Ventilkammer
oder auch in einem vorzugsweise rechten Winkel zu derselben angeordnet sein. SchließliUh
können geeignete Mittel oder Einrichtungen vorgesehen sein, um das Ventilgehäuse
auf einer Unterlage
wie z.B. auf einer Sockelplatte, auf dem Rand
eines Wasserbockens, einer Wanne od.dgl. oder auf einer Armaturenträgerplatte usw.
zu befestigen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 das Schema eines Wasserzuführungssystems
mit einem Flüssigkeitsregelventil gemäß der Erfindung für eine Badebrause oder -dusche,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt der auseinandergezogen dargestellten Teile eines Flüssigkeitsregelventils
für ein Wasserzuführungssystem nach Fig. 1, und Fig. 3 einen Axialschnitt eines
Flüssigkeitsregelventils für eine Badebrause-Armatur mit ähnlichen Ventilbestandteilen
wie das Ventil nach Fig. 2.
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Das in Fig. 1 gezeigte Wasserzuführungssystem besteht beispielsweise
aus einem Warmwasserspeicher 10,
der elektrisch oder mit Gas beheizt
werden kann.
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Dieser WarDwasserspeicher oder sonstige HeiXwassererzeuger 10 ist
durch eine Leitung 11 mit einem r Regelventil 12 verbunden, welches durch eine Einlaßleitung
13 zwecks Zuführung von kaltem Wasser mit einer Hauptwasserleitung in Verbindung
steht.
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Von dem Regelventil 12 führt eine Auslaaleitung 14 zu einer Wisohkammer
15. Die Mischkammer 15 ist durch eine Leitung 16 mit der Auslaßdüse 17 einer Badebrause
verbunden. Ebenso ist der Warmwasserspeicher 10 durch eine Leitung 18 mit der Mischkammer
15 verbunden.
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Die ganze Anordnung ist so getroffen, daß im Betrieb bei einer entsprechenden
Betätigung des Regelventils 12 Wasser durch die Speiseleitung 13 zum Ventil 12 und
während einer ersten Periode der Ventilöffnung durch eine Leitung 14 zu der Mischkammer
15 und von dort durch die Leitung 16 zu der Brausendüse 17 strömt. Infolgedessen
tritt zunächst aus der Brausendüse 17 kaltes Wasser aus. Wenn das Regelventil 12
nun weiter geöffnet wird, strömt Wasser sowohl durch die Leitung 14 als auch durch
die Leitung 11.
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Die Zufuhr von Wasser durch die Leitung 11 in den
Warmwasserspeicher
10 bewirkt, daß aus letzterem heißes Wasser verdrängt wird, und dieses heiße Wasser
strömt durch die Leitung 18 in die Mischkammer 15, in der es sich mit dem aus der
Leitung 14 kommenden kalten Wasser vermischt. Diese entsprechend der Ventilöffnung
temperierte Mischung von heißem und kaltem Wasser strömt schließlich durch die Leitung
16 in die Düse 17 der Badebrause.
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Wenn das Regelventil 12 weiter geöffnet wird, steigt die Menge des
durch die Leitung 11 zuströmenden warmen Wassers progressiv an, während die Menge
des durch die Leitung 14 zuströmenden kalten Wassers progressiv abnimmt. Das Resultat
dieses Vorganges ist, daß die Temperatur des aus der Brausendüse 17 austretenden
Wassers allmählich erhöht wird. Die Anordnung ja kann dabei so getroffen werden,
daß die Maximaltemperatur des aus der Brausendüse ausströmenden Wassers durch Begrenzung
des Verhältnisses bestimmt wird, in welchem Wasser durch die Leitung 11 in den Warmwasserspeicher
10 strömen kann.
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Da ein Durchgangsweg für die Strömung des Expansionswassers aus dem
Warmwasserspeicher vorhanden ist, nämlich die Leitung 18, kann in dem Wasserspeisesystem
kein
Überdruck durch Expansion von Wasser in dem Wasserspeicher 10 aufgebaut werden.
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Nachstehend wird nun die Ausbildung des eigentlichen Flüssigkeitsregelventils
12 anhand der Fig. 2 und 3 im einzelnen beschrieben. Die beiden in Fig.
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2 und 3 dargestellten Ventile haben gemeinsame, bei der Betätigung
des Ventils zur Wirkung kommende Bestandteile, und daher werden entsprechende Teile
der beiden Ventile durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet. Das in Fig. 2 gezeigte
Ventil dient zur Befestigung auf einer Armaturentragplatte od.dgl., während das
in Fig. 3 gezeigte Ventil an dem vertikalen Träger oder Traggestell einer Badebrause
od. dgl.
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angebracht werden kann.
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Das Ventilgehäuse 19 des in Fig. 2 dargestellten Ventils hat eine
Einlaßöffnung 20, die in das untere Ende des Ventilgehäuses führt und in einer zylindrischen
Ventilkammer 21 mündet, wobei der Einlaßkanal 20 koaxial zu der Ventilkammer 21
angeordnet ist. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ventil hat das Ventilgehäuse 22
einen Einlaßkanal 23, der sich im rechten Winkel zu der Längsachse der zylindrischen
Ventilkammer 24 in dem Ventilgehäuse 22 erstreckt.
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Am Boden der Ventilkammer 21 bzw. der Ventilkammer 24 ist ein ringförmiger
Vorsprung 25 vorgesehen, welcher den zugehörigen Einlaß 20 bzw. 23 umgibt und als
Ventilsitz dient. Der den Einlaßkanal 20 bzw. 23 enthaltende Teil des Ventilgehäuses
ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, außen mit einem Gewinde versehen, welches zur
Verbindung mit der Einlaßleitung 13 mit Hilfe eines Dichtungsstückes od.dgl. dient.
Anstattdessen kann die Einlaßleitung 13 auch mittels einer Lötverbindung od.dgl.
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an das Ventilgehäuse angeschlossen werden.
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Aus der Ventilkammer 21 bzw. 24 führen Auslaßöffnungen 26 und 27
heraus, welche einander diametral gegenüberliegen und in der vom Einlaßende der
Ventilkammer 21 bzw. 24 zum entgegengesetzten Ende derselben führenden Richtung
gegeneinander versetzt sind. Die Auslaßöffnung 26 führt in einen Auslaßstutzen 28,
der außen oder innen zwecks Verbindung mit der Leitung 14 mit Gewinde versehen ist.
Die Auslaßöffnung 27 führt in einen zweiten Auslaßstutzen 29, welcher zwecks Verbindung
mit der Leitung 11 ebenfalls innen oder außen mit Gewinde versehen ist.
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Der obere Teil des Ventiltgehäuses 19 bzw. 22 ist außen mit einem
Gewinde versehen, auf welches entweder gemäß Fig. 2 ein Paar Klemmschraubenmuttern
30, 31 zur Befestigung des Ventils auf einem Armaturenbrett od.dgl, 32 oder gemäß
Fig. 3 nur eine Klemmschraubenmutter 33 aufschraubbar ist, welch' letztere $ zum
Einklemmen eines Verkleidungsbleches 34 zwischen ihr und einem Absatz 35 des Ventilgehäuses
dient. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das Ventilgehäuse 22 mit Hilfe von
Schrauben 37, die beiderseits des Einlaßkanals 23 angeordnet sind, an einer Metallschiene
36 befestigt. Die Schiene 36 ist an einem dreieckförmigen Metall- oder Kunststoffgehäuse
38 angeordnet, auf welchem die Verkleidungs- oder Deckelplatte 34 durch Schrauben
39 befestigt ist. Das Gehäuse 38 bildet eine Abdeckung für alle mit dem Regelventil
verbundenen Leitungsteile. Es kann an irgendeiner Tragkonstruktion, einem Gestell.od.dgl.
mit Hilfe von Schrauben befestigt werden, die durch Löcher 40 der Schiene 36 geführt
werden. Das in Fig. 3 gezeigte dreieckförmige Gehäuse mit der Abdeckung ist zur
Befestigung in einer Ecke eines Gestelles od.dgl. bestimmt und kann durch Variierung
seiner Länge den jeweiligen baulichen Verhältnissen angepaßt werden.
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Der obere Endteil Jedes Ventilgehäuses 19 oder 22 ist auch innen
mit einem Gewinde versehen, welches in Fig. 2 mit 41 bezeichnet ist. Mit dem Gewinde
41 arbeitet der Gewindeteil 42 eines Teiles 43 des Ventilkopfes zusammen, welcher
außerdem eine Lagerbuchse 44, eine Dichtungsscheibe 45 und eine nicht steigende
Ventilspindel 46 enthält.
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Der Teil 43 des Ventilkopfes hat einen äußeren Bund 47, der in seiner
dem Gewinde 41 zugewandten Unterfläche eine ringförmige Eindrehung aufweist, in
welche die Dichtungsscheibe 45 eingelegt ist oder eingreift, welche sich auf die
obere Stirnfläche des Ventilgehäuses 19 bzw. 22 legt. Die Ventilspindel 46 ist an
ihrem MIkIxuXI oberen Ende mit Keilnuten od. dgl. versehen.
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Ein kappenförmiger Griff 48, der in Fig. 2 nicht gezeigt ist, ist
mit der Ventilspindel 46 mittels einer Schraube 49 verbunden, die in eine Gewindebohrung
eingreift, welche in dem mit Keilnuten oder Riefen versehenen oberen Endteil 50
der LGewindespindel 46 angeordnet ist. Die Gewindespindel 46 ist mit zwei Bundflanschen
51 und 52 versehen, zwischen denen ein Dichtungsring 55 angeordnet ist. Wenn die
Spindel 46 in den Teil 43 des Ventilkopfes eingepaßt ist, legt sich der untere Bundflansch
52 gegen einen inneren Absatz 54 des Teiles 43,
und der Dichtungsring
53 greift in eine in dem Teil 43 vorgesehene glatte, zylindrische Bohrung 55 ein.
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Der obere Endteil dieser Bohrung 55 ist mit Gewinde versehen, so daß
die Lagerbuchse 44 in den Teil 43 des Ventilkopfes eingeschraubt werden kann, nachdem
die Ventilspindel 46 eingesetzt worden ist, um letztere in ihrer Stellung in dem
Teil 43 zu halten.
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Der bewegliche Ventilteil eines Jeden Regelventils gemäß Fig. 2 oder
3 hat einen Körper 56, eine Hülse 57 und eine Ventilverschlußeinrichtung 58. Der
Körper 56 hat einen ersten oder oberen Abschnitt 59, der mit einer ein Innengewinde
aufweisenden Sacklochbohrung 60 zur Aufnahme des Gewindeschaftes 61 der Ventilspindel
46 versehen ist. Der Körper 56 hat ferner einen zweiten oder mittleren Abschnitt
62, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, und schließlich einen dritten oder
unteren Abschnitt 63, welcher mit einer glatten Sacklochbohrung 64 versehen ist.
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Der untere Teil 65 der Bohrung des Ventilkopfteiles 43 hat einen inneren
Sechskantquerschnitt oder einen sonstigen nicht kreisförmigen Querschnitt, während
der obere Teil 59 des Körpers 56 einen entsprechenden Querschnitt hat und mit enger
Gleitpassung in den Bohrungsteil 65 eingreift. Wenn die Ventilspindel 46
mit
Hilfe des kappenförmigen Griffes 48 gedreht wird, bewirkt die Schraubengewindeverbindung
zwischen dem Gewindeschaft 61 der Ventilspindel 46 und der Gewinde bohrung 60 des
Körpers 56 eine relative Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Körpers 56 in Bezug
auf die Ventilspindel 46, weil der Körper 56 wegen des Eingriffes der Ventilspindel
in den Bohrungsteil 65 des Ventilkopfteiles 43 daran gehindert ist, an der Drehbewegung
der Ventilspindel 46 teilzunehmen.
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Die Hülse 57 hat eine zylindrische Form und ist an ihrem oberen Ende
mit einem Innengewinde versehen, wodurch sie mit dem mittleren Abschnitt 62 des
Körpers 56 verschraubt werden kann. Zwischen ihren Enden hat die Hülse 57 ein Paar
rauten- oder rhombusförmige Durchlaßöffnungen 66, die einander diametral gegenüberliegen.
In der Umfangsfläche der Hülse 57 ist ferner eine in der Zeichnung nicht sichtbare
Nut angeordnet, welche die beiden Durchlaßöffnungen 66 miteinander verbindet.
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Die Ventilverschlußeinrichtung 5e hat einen Schaft 3 67, der gleitend
in die Bohrung 64 des dritten oder unteren Abschnittes 63 des Körpers 56 eingreift
und der vorzugsweise aus einem Stück mit einer
flachen Platte oder
Scheibe 68 gefertigt ist. Die Platte oder Scheibe 68 hat an ihrem unteren Ende einen
vorstehenden Umfangsrand, der eine napfförmige Vertiefung umgibt, in welche eine
Dichtungs-Scheibe 69 eingesetzt ist. Die Dichtungsscheibe 69 wird in ihrer Stellung
mit Hilfe einer Mutter 70 festgehalten, die auf einen Gewindezapfen aufgeschraubt
ist, welcher durch die Dichtungsscheibe 69 geführt ist.
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Wenn das Regelventil gemäß Fig. 2 oder 3 während des Betriebes seine
Schließstellung einnimmt, befindet sich der Körper 56 in seiner untersten Stellung,
wodurch sich die Dichtungsscheibe 69 auf den Ventilsitz 25 legt und die Einlaßöffnung
20 oder 23 der Ventilkammer 21 oder 24 abschließt. Die Hülse 57 befindet sich hierbei
in einer Stellung, in der die Durchlaßöffnungen 66 auf einem gerade unterhalb der
Auslaßöffnung 26 befindlichen Niveau liegen. Wenn das Ventil im Sinne einer Aufwärtsbewegung
des Körpers 56 betätigt wird, kann sich die Dichtungsscheibe 69 unter der Wirkung
des Wasserdruckes frei von dem Ventilsitz 25 weg nach oben bewegen, und dadurch
wird die Einlaßöffnung 20 oder 23 geöffnet, so daß der Wasserstrom in die Ventilkammer
21 bzw. 24
eintreten kann. Die Hülse 57 ist zur gleichen Zeit in
eine Stellung bewegt worden, in welcher die Durchmit laßöffnungen 66 i der Auslaßöffnung
26 fluchten, so daß alsdann kaltes Wasser durch die mit dem Auslaßstutzen 28 des
Ventils verbundene Leitung 14 strömt und über die Mischkammer 15 der Brausendüse
17 zugeführt wird.
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Wenn eine weitere Öffnungsbewegung des Ventils herbeigeführt wird,
bewegt sich die Hülse 57 progressiv in der Ventilkammer 21 oder 23 aufwärts, wodurch
die Durchlaßöffnungen 66 in steigendem Maße mit der Auslaßöffnung 26 zur Deckung
gelangen bzw. fluchten, und im gleichen Maße wird die Menge des durch die Auslaßöffnung
des Stutzens 28 in die Leitung 14 strömenden kalten Wassers vermehrt. Durch eine
weitere Aufwärtsbewegung der Hülse 57 werden die Durchlaßöffnungen 66 teilweise
zur Deckung bzw. in Fluchtlinie mit der Auslaßöffnung 27 gebracht. Dadurch beginnt
kaltes Wasser durch den Auslaßstutzen 29 und die Leitung 11 in den Warmwasserspeicher
10 einzuströmen.
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Dann wird heißes Wasser aus dem Warmwasserspeicher 10 verdrängt, welches
durch die Leitung 18 in die Mischkammer 15 gelangt. Dieses heiße Wasser vermischt
sich in der Mischkammer 15 mit dem kalten Wasser, welches
durch
die Leitung 14 zur gleichen Zeit zugeführt wird. Eine fortgesetzte Aufwärtsbewegung
der Hülse 57 führt dazu, daß der Anteil des durch die Auslaßöffnung 27 des Regelventils
ausströmenden Wassers vermehrt wird, während der Anteil des durch die Auslaßöffnung
26 aus dem Ventil ausströmenden Wassers abnimmt. Auf diese Weise wird die Temperatur
des aus der Brausendüse 17 austretenden Wassers progressiv erhöht.
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Ansprüche: