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Mischhahn Die Erfindung betrifft einen Mischhahn mit einem mittels
eines Kugelgelenkes im Hahngehäuse schwenkbar gelagerten BetU.tigungshandgriff und
einem durch den Betätigungshandgriff gesteuerten Ventilorgan, das vier symmetrisch
zum Mittelpunkt des Ventilorganes angeordnetes Jeweils einen sphRrischen Kopfteil
aufweisende Ventilkörper trägt, von denen zumindest drei Jeweils 1 s einen einem
Wasserdurchflußkanal zugeordneten elastischen Ventilsitz steuern, wobei die Wasserdurchlaufkanäle
der Heißwasserzufuhr, der Kaltwasserzufuhr und zumindest einem Abfluß des von den
Zuflußkanälen kommenden Wassers dienen und die Ventilsitze unter sich und bezflglich
der Achse des Hahnes symmetrisch angeordnet sind.
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Die Hauptschwieri-keit bei der Vermischung von warmem und kaltem Wasser
besteht darin» den Wasserzufluß und den AbfluB des gemischten Wassers ohne Zuhilfenahme
einer Feder und insbesondere unabhangig von dem Druck in den Wasserzufuhrleitungen
zu regeln.
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Es ist ein Mischhahn bekannt bei dem ein Ventilorgan mit halbkugeligen,
die Wasserzuleitungen und die Wasserableitung
steuernden Ventilkörpern
vorgesehen ist, Das Ventilorgan kann hierbei mittels eines einstückig an einen in
dem Hahngehäuse gelenkig gelagerten Betätigungshandgriff ausgebildeten Finger verschwenkt
werden der in eine Ausnehmung des Ventilorganes eingreift. Der Hauptnachteil dieser
Konstruktion besteht darin daß das die Ventilkörper tragende Ventilorgan mit dem
Ende des Fingers des Betätigungshandgriffes in fast tangentiaier Berührung steht,
Dadurch ist bedingt, daß die Einstellung des Ventilorganes insbesondere auf die
Seite zu nicht immer mit der erforderlichen Genauigkeit geschieht und die Wirkungsweise
des Hahnes nicht immer einwandfrei ist.
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Ziel der Erfindung ist es einen flischhahn in der eingangs genannten
Art zu schaffen» der diese Schwierigkeiten fiberwindet und sich bei genauer Reguliermöglichkeit
und einfachem Aufbau durch eine einwandfreie Funktionsweise auszeichnet Zu diesem
Zwecke ist der Mischhahn gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilorgan
kugelförmig und mit konzentrischen Berührungsflächen gleicher Radien in einer halbkugeligen
Kalotte des Kugelgelenkes mit außerhalb des Drehpunktes des Kugelgelenkes in dem
Hahngehäuse liegendem Mittelpunkt der BerUhrungsflächen angeordnet ist und beim
Zusammenfall der diese beiden Punkte miteinander verbindenden Geraden mit der Achse
des Hahnes alle Sitze durch die zugeordneten Ventilkörper abgesperrt sind und daß
der Schwenk-Winkel des Bettigungshandgriffes bezüglich der Achse des Hahnes zumindest
innerhalb einer sich um die Achse erstreckenden Anschlagebene liegt» die begrenzt
ist durch die Schnitt-.
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linie der bei Rotation des Mittelpunkten der Berührungsflachen um
den Mittelpunkt zumindest eines WasserabRluß-Ventilkdrperß beschriebenen Fläche
mit der von dem Mittelpunkt der Berührungsflächen bei der Drehung um den Drehpunkt
des
Kugelgelenkes beschriebenen sphärischen Fläche, sowie durch den Schnitt dieser mit
ihrem Mittelpunkt im Drehpunkt des Kugelgelenkes liegenden sphärischen Fläche nit
Kreisen, die bei der Rotation des Jeweils an der Spitze eines gedachten gleichschenkligen
Dreiecks, mit einer durch die Verbindungsgerade der Hittelpunkte der sphärischen
Fläche zumindest eines Wasserabfluß-Ventilkbrpers und ender der beiden Wasserzufluß-Ventilk8rper
gebildeten Basis,befindlichen Mittelpunktes der Berührungsflächen um die Basis Jedes
dieser gleichschenkligen Dreiecke beschreibbar sind
In der Zeichnung
sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig 1 einen Mischhahn gemäß der Erfindung im axialen Schnitt, in einer Teildarstellung
und in geschlossener Stellung, Fig. 2 den Mischhahn nach Fig. 1 in einer Ansicht
längs der Pfeile 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 den Mischhahn nach Fig. 2, geschnitten sängs
der Linie 3-3 der Fig. 2, Jedoch in geschlossener Stellung, Fig 4 den Mischhahn
nach Fig, # in einer Ansicht längs der Pfeile 4-4 der Fig. 3 , Fig 5 und 6 den Mischhahn
nach Fig 1 im axialen Schnitt, in einer Teildarstellung, in einem anderen Maßstab,
unter schematischer Veranschaulichung der Wirkungsweise des Mischhahnes und Fig.
7 einen Mischhahn gemäß der Erfindung in der Draufsicht, in einer anderen Ausführungsform,
Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Mischhahn weist ein Gehäuse 10 auf, das mit
vier Wasserdurchlaufkanällen 11, 12, 13, 14 versehen ist, die zur Zufuhr des heißen
Wassers, zur Zufuhr des kalten Wassers (Fig. 1), zum Abfluß des gemischten Wassers
in die Badewanne und zum Abfluß des gemischten Wassers zur Dusche (Fig. 3) dienen,
Diese vier kanäle munden an vier symmetrisch bezüglich der bei 16 angedeuteten Achse
des Hahnes angeordneten Sitzen in eine Mischkammer 15.
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Um den Wasserdurchtritt durch die Sitze wahlweise regeln zu können,
ist in der Mischkammer 15 ein Ventilorgan in Gestalt einer Kugel 17 angeordnet»
die vier Ventilkörper mit einem sphärischen Kopfteil 11a, 12a, 13a, 14a trägt, die
symmetrisch zum Kugelmittelpunkt angeordnet an der Kugel befestigt sind und die
Jeweils mit vier elastischen Ventilsitzen zusammenwirken, walche von zusammendrückbaren
Dichtringen 18 gebildet sind die in Ausnehmungen rings um die Mündung der Kanäle
11, 12, 13, 14 in der Mischkammer 15 sitzen Die Mischkammer 15 ist durch eine Haube
19 abgeschlossen die an dem Gehäuse 10 mittels einer Schraube 24 befestigt ist.
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Zur Betätigung des Mischhahnes dient ein Handgriff 20, der mit einer
ein Kugelgelenk 21 bildenden Kalotte verbunden ist.
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Zwischen der Haube 19 und dem Gehäuse 10 sowie zwischen dem Kugelgelenk
21 und der Haube 19 sind Dichtringe 22» 23 angeordnet, die zur gegenseltigen Abdichtung
dieser Organe dienen.
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Das Kugelgelenk 21 sitzt innerhalb der Tnischkammer 15, während der
Handgriff 20 durch eine Mittelöffnung 25 der Haube 19 nach außen ragt. Das Kugelgelenk
21 ist mit einer sphärischen Ausnehmung 26 versehen, die den gleichen KrUmmungsradius
wie die in dieser Ausnehmung sitzende Kugel 17 aufweist, welche bezüglich der Außenfläche
des Kugelgelenkes 21 exzentrisch angeordnet ist.
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Die Kalt- und Warmwasserzufuhrleitungen können an Gerrindeansätze
28, 29 des Gehäuses 10 angeschraubt werden während die von dem Mischhahn zur Badewanne
und zur Dusche führenden Leitungen an Anschlußstutzen 30, 31 des Gehäuses 10 (Fig.
2 bis 4) angeschlossen werden können, Die Berandung der Öffnung 25 der Haube 19
folgt einer gekrümmten Kurve, die zwei symmetrische Zweigbereiche aufweist, welche
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im wesentlichen Jeweils die Gestalt eines
Rechteckes haben, das im Bereiche einer Ecke offen und an die Seiten des Rechtecke
des
Jeweils anderen symmetrischen Zweigteiles angeschlossen ist (Fig. 2 und 4). Die-
genaue, Gestalt der Öffnung 25 wird im folgenden noch erläutert werden.
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In den Fig. 5 und 6, auf die sich die nachrolgende Beschreibung bezieht,
ist bei 32 der Mittelpunkt des Kugelgelenkes 21, bei 33 der Mittelpunkt des sphärischen
Ventilkörpers 13a, bei 34 der Mittelpunkt des sphärischen Ventilkörpers 14a und
bei 35 der Mittelpunkt der Kugel 17 sowie der Ausnehmung 26 bezeichnet» wenn die
Ventilkörper in der geschlossenen Stellung stehen. Jede Bewegung des Handgriffes
20 bezüglich der Achse des Kugelgelenkes 21 ergibt eine Verschiebung des Mittelpunktes
35 der Kugel 17 auf einer sphärischen Fläche, deren Radius gleich dem Abstand zwischen
den Mittelpunkten 32, 35 ist» da sich die Kugel 17 auf einem oder zwei Ventilkörper
gleichzeitig abstützt. Betrachtet man das in Fig. 5 veranschaulichte Schema, in
den sich die Kugel 17 auf dem Ventilkörper 13a abstUtzt, so ist zu ersehen, daB
der Mittelpunkt 35 der Kugel 17 eine sph£1rische Fläche 36 um den Mittelpunkt 32
des Kugelgelenkes 21 beschreiben kann.
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Theoretisch könnte der Mittelpunkt 35 noch eine zweite sphärische
Fläche 37 beschreiben, deren Mittelpunkt in dem Mittelpunkt 33 des VentilkOrpers
13a liegt. Die Schnittlinie der Flächen 36, 37 definiert die Begrenzung der Bewegung
des Handgriffes 20 und gestattet es deshalb, die Umrißgestalt der öffnung 25 der
Haube 19 zu bestimmen; die Perandung der Öffnung 25 bildet einen Begrenzungsanschlag
fUr den Handgriff 20. Die in Fig. 5 veranschaulichte Schwenkstellung des Handgriffes
20 entspricht den Teil 25a der Öffnung 25 (vgl. Fig. 2 und 4). Der Mittelpunkt 35
der Kugel 17 verschiebt sich in Wirklichkeit aber auf der Fläche 36; er trifft auf
die Fläche 37 lediglich im Bereiche deren Schnittlinie mit der Fläche 36. Die in
Fig, 5 schraffiert gezeichnete Zone entspricht der Zusammendrückung des von den
elastischen Dichtúngsring 18 gebildeten Sitzes. Tatsächlich ist es notwendig, die
Beweglichkeit des Handgriffes 20 im Bereiche der Schnittlinie der Flächen 36, 37
zu begrenzen, um zu verhindern, da der
Ventilkörper 13a unter dem
Druck des in der Mischkammer 15 enthaltenen Wassers von seinem Sttz 18 abgehoben
wird und das Wasser gleichzeitig durch den der Badewanne und jenen der Dusche zugeordneten
Auslaß abströmen kann.
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Jeder der Sitze li, 12, 13* 14 ist worauf besonderes hingewiesen werden
muß, in einer Fläche ausgebildet, die normal zu einer Linie 38 verläuft, welche
den Mittelpunkt 32 des Kugelgelenkes 21 und den Mittelpunkt des Jeweils in der Schließstellung
stehenden Ventilkörpers miteinander verbindet, während die einzelnen Wasserdurchlaufkanäle
koaxial tu der durch den jeweils zugeordneten Ventilkörper verlaufenden Linie 38
angeordnet sind, Das in Fig, 6 veranschaulichte Schema zeigt die Verschwenkung der
Kugel 17 um zwei Ventilkörper, nämlich einen Auslaßventilkörper 13a od. 14a und
einen Einlaßventilkörper lla oder 12a.
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Der Mittelpunkt 35 sitzt an der Spitze eines gedachten gleichschenkligen
Dreieckes, dessen Basis die die Mittelpunkte der beiden sphärischen Ventilkörper
miteinander verbindende Gerade ist, um die die Kugel 17 verschwenkt wird. Die sphärische
Fläche 36 wird nun von einem Kreis 39 geschnitten, der bei der Rotation des Mittelpunktes
35 um die Basis dieses gleichschenkligen Dreieckes beschrieben wird, Der Schnitt
des Kreises 39 mit der Fläche 36 def-iniert die Begrenzung der Winkelbewegung des
Handgriffes 20 bezüglich des Mittelpunktes 32 des Kugelgelenkes 21. Diese Begrenzung
wird von einem der Teile 25b der öffnung 25 gebildet, Zwei nach inner vorspringende
Teile 25c der Öffnung 25 zwingen den Handgriff, beim Übergang von der dem Auslauf
in die Dusche zugeordneten Stellung in die Stellung für den Auslauf in die Badewanne
eine Stellung zu durchlaufen, in der alle Sitze zwangsläufig geschlossen sind. 1
Die
Wirkungsweise des Mischhahnes ist unter Bezugnahme auf Fig 2 folgende: Wird der
Handgriff 20 in den unteren Teil der Öffnung 25 geschwenkt, so wird damit der Wasserauslauf
13 in die Badewanne geregelt Wird der Handgriff gegen die Fläche 25a des unteren
Teiles der Öffnung 25 gedrUckt, so nimmt die Kugel 17 die in Fig. 5 veranschaulichte
Stellung ein, in der der Sitz des Kanales 14 geschlossen und die Sitze der Kanäle
11, 12 geöffnet sind, so daß durch den Kanal 13 eine zu gleichen Teilen aus kaltem
und warmem Wasser bestehende Mischung abströmt, Wird hierauf der Handgriff 20 nach
rechts, d. h. von dem Teil 25a zu dem Teil 25b, bewegt, so wird der Warmwasserzufluß
über den Sitz 11 zunehmend gedrosselt, während der Kaltwasserzufluß über den Sitz
12 zunehmend geöffnet wird, bis der Warmwasserzufluß vollständig abgesperrt ist,
wenn der Handgriff 20 an dem Teil 25b anliegt und die in Fig. 6 veranschaulichte
Stellung einnimmt, Führt man den Handgriff 20 sodann radial zum Mittelpunkt, so
werden die Sitze 11, 13 in zunehmendem Maße geschlossen. Mit Überftihrung des Handgriffes
20 in den oberen Teil der öffnung 25 erfolgt die Regelung des durch den der Dusche
zugeordneten Wasserabfluß 14 abströmenden Wassers, wobei der Wasserzustrom Uber
die Sitze 11, 12 in der gleichen Weise, wie es oben im Zusammenhang mit dem Abfluß
des Wassers in die Badewanne beschrieben worden war, geregelt wird.
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In Fig. 7 ist eine abgewandelte Ausffihrungsform der Öffnung 45 in.
der Haube 19 dargestellt, die fUr einen flischhahn bestimmt ist, der lediglich einen
einzigen Wasserauslaß aufweist Auch in diesem Falle ist die Kugel 17 mit vier Ventilkörpern
11a, 12a, 13a, 14a ausgerastet, während der Sitz 14 des Ventilkörpers 14 a blind,
jedoch
gleichfalls mit einem elastischen Dichtungsring 18 ausgerüstet ist, um die Betätigung
des Handgriffes 20 in den in den Fig, 5, 6 schraffiert dargestellten Kompressions
zonen zwischen den sphärischen Flächen 36, 37 bzw. der sphärischen Fläche 36 und
dem Kreis 39 zu gestatten, Die Schraube 24 gestattet es im Übrigen, erforderlichenfalis
einen Spielausgleich vorzunehmen,