DE1921779B2 - Mischventil mit druckunabhaengiger durchflussregulierung - Google Patents

Description

eines Wasserabfluß-Ventilkörpers und jener der beiden Wasserzufluß-Ventilkörper gebildeten Basis, befindlichen Kriimmungsmittelpunktes der Berührungsflächen um die Basis jedes dieser gleichschenkligen Dreiecke beschreibbar sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein Mischventil gemäß der Erfindung im axialen Schnitt, in einer Teildarstellung und in ge- ίο schlossener Stellung,

F i g. 2 das Mischventil nach F i g. 1 in einer Ansicht längs der Pfeile 2-2 der Fig. 1,

F i g. 3 das Mischventil nach F i g. 2, geschnitten

ner Stellung,

F i g. 4 das Mischventil nach F i g. 3 in einer Ansicht längs der Pfeile 4-4 der F i g. 3,

F i g. 5 und 6 das Mischventil nach F i g. 1 im axialen Schnitt, in einer Teildarstellung, in einem anderen Maßstab, unter schematischer Veranschaulichung der Wirkungsweise des Mischventils und

F i g. 7 ein Mischventil gemäß der Erfindung in der Draufsicht, in einer anderen Ausführungsform.

Das in den F i g. 1 bis 4 dargestellte Mischventil weist ein Gehäuse 10 auf, das mit vier Wasserdurchlaufkanälen 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 (F i g. 3) dienen. Diese vier Kanäle münden an vier symmetrisch bezüglich der bei 16 angedeuteten Achse des Ventils angeordneten Sitzen in eine Mischkammer 15.

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, 12 a, 13 a, 14 a trägt, die symmetrisch zum Kugelmittelpunkt angeordnet an der Kugel befestigt sind und die jeweils mit vier elastischen Ventilsitzen zusammenwirken, welche 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 abgeschkssen, die an dem Gehäuse 10 mittels einer Schraube 24 befestigt ist. Zur Betätigung des Mischventils dient ein Handgriff 20, der mit einer ein Kugelgelenk 21 bildenden Kalotte verbunden ist. Zwischen der Haube 19 und dem Gehäuse 10 sowie zwischen dem Kugelgelenk 21 und der Haube 19 sind Dichtringe 22, 23 angeordnet, die zur gegenseitigen Abdichtung dieser Organe dienen Das Kugelgelenk 21 sitzt innerhalb der Mischkammer 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 Krümmungsradius wie die in dieser Ausnehmung sitzende Kugel 17 aufweist, welche bezüglich der Außenfläche der. Kugelgelenkes 21 exzentrisch angeordnet ist.

Die Kalt- und Warmwasserzufuhrleitungen können an Gewindeansätze 2t, 29 des Gehäuses 10 angeschraubt werden, während die von dem Mischventil zur Badewanne und zur Dusche führenden Leitungen an Anschlußstutzen 30, 31 des Gehäuses 10 (Fig. 2 bis 4) angeschlossen werden können.

Der Rand 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 Rechteckes des jeweils anderen symmetrischen Zweigteiles angeschlossen ist (F i g. 2 und 4). Die genaue Gestalt der öffnung 25 wird im folgenden noch erläutert werden.

In den F i g. 5 und 6, auf die sich die nachfolgende Beschreibung bezieht, ist bei 32 der Drehpunkt des Kugelgelenkes 21, bei 33 der Krümmungsmittelpunkt des sphärischen Ventilkörpers 13 a, bei 34 der Krümmungsmittelpunkt des sphärischen Ventilkörfwo ±-t L4 uiivJ L/wl O3 UtI TrrlLltlpuiltkl UGl TCugwl IT sowie der Ausnehmung 26 bezeichnet, wenn die Ventilkörper in der geschlossen^: 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 Krümmungsmittelpunkten 32, 35 ist, da sich die Kugel 17 auf einem oder zwei Ventilkörpern gleichzeitig abstützt. Betrachtet man das in F i g. 5 veranschaulichte Schema, in dem «ich die Kugel 17 auf dem Ventilkörper 13 α abstützt, so ist zu ersehen, daß der Mittelpunkt 35 der Kugel 17 eine sphärische Fläche 36 um den Krümmungsmittelpunkt 32 des Kugelgelenkes 21 beschreiben kann. Theoretisch könnte der Mittelpunkt 35 noch eine zweite sphärische Fläche 37 beschreiben, deren Krümmungsmittelpunkt in dem Krümmungsmittelpunkt 33 des Ventilkörpers 13 α liegt. Die Schnittlinie der Flächen 36, 37 definiert die Begrenzung der Btvvegung des Handgriffes 20 und gestattet es deshalb, die Umrißgestalt der öffnung 25 der Haube 19 zu bestimmen: der Rand der öffnung 25 bildet einen Begrenzungsanschlag für den Handgriff 20. Die in F i g. 5 veranschaulichte Schwenkstcllung des Handgriffes 20 entspricht dem Teil 25a der öffnung 25 (vgl. Fig. 2 und 4). Der Mittelpunkt 35 der Kugel 17 verschiebt sich i:i Wirklichkeit aber auf der Fläche 36; er trifft auf die Fläche 37 lediglich im Bereiche deren Schnittlinie mit der Fläche 36. Die in F i g. 5 schraffiert gezeichnete Zone entspricht der Zusammendrückung des von dem elastischen Dichtungsring 18 gebildeten Sitzes. Tatsächlich ist es notwendig, die Beweglichk:it des Handgriffes 20 im Bereiche der Schnittlinie der Flächen 36, 37 ?\\ begrenzen, um zu verhindern, daß der Ventilkörper 13 a unter derr Druck des in der Mischkammer 15 enthaltenen Wassers von seinem Sitz 18 abgehoben wird und das Wasser gleichzeitig durch den der Badewanne und jenen der Dusche zugeordneten Auslaß abströmen kann.

Jeder der Sitze 11, 12, 13, 14 ist, worauf besonders hingewiesen werden muß, in einer Fläche ausgebildet, die normal zu einer Linie 38 verläuft, welche den Krümmungsmittelpunkt 32 des Kugelgelenkes 21 und den Krümmuiigsmittelpunkt des jeweils in der Schließstellung stehenden Ventilkörpers miteinander verbindet, während die einzelnen Wasserdurchlaufkanäle koaxial zu 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 13 a oder 14 a und einen Einlpßventilkörper 11a oder 12a. Der Mittelpunkt 35 sitzt an der Spitze eines gedachten gleich-

schenkligen Dreieckes, dessen Basis die die Krümmungsmittelpunkte 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 definiert die Begrenzung der Winkelbewegung des Handgriffes 20 bezüglich des Krümmungsmittelpunktes 32 des Kugelgelenkes 21. Diese Begrenzung wird von einem der Teile 25 b der Öffnung 25 gebildet. Zwei nach innen vorspringende Teile 25 c 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 zwangläufig geschlossen sind.

Die Wirkungsweise des Mischventils ist unter Bezugnahme aus F i g. 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 25 a des unteren Teiles der Öffnung 25 gedrückt, so nimmt die Kugel 17 die in F i g. 5 veranschaulichte Stellung ein, in der der Sitz des Kanals 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, das heißt von dem Teil 25 α zu dem Teil 25 b bewegt, so wird der Warmwasserzufluß über den Sitz 11 zunehmend gedrosselt während der Kaltwasserzufluß über den Sitz 12 zunehmend geöffnet wird, bis der WarmwasserzufluG vollständig abgesperrt ist, wenn der Handgriff 20 an dem Teil 25 b anliegt und die in F i g. 6 veranschaulichte Stellung einnimmt. Führt man den Handgriff 2C sodann radial zum Mittelpunkt, so werden die Sitze 11, 13 in zunehmendem Maße geschlossen. Mit Übcr-

führung des Handgriffes 20 in den oberen Teil dei Öffnung 25 erfolgt die Regelung des durch den dei Dusche zugeordneten Wasserabfluß 14 abströmenden Wassers, wobei der Wasserzustrom über die Sitze 11,

12 in der gleichen Weise, wie es oben im Zusammcnhang mit dem Abfluß des Wassers in die Badewanne beschrieben worden war, geregelt wird.

In F i g. 7 ist eine abgewandelte Ausführungsform

der Öffnung 45 in der Haube 19 dargestellt, die für

ein Mischventil bestimmt ist, das lediglich einen ein-

ao zigen Wasserauslaß aufweist. Auch in diesem Falle ist die Kugel 17 mit vier Ventükörpern 11 a, Ma.

13 a, 14 α ι: iisgerüstet, während der Sitz 14 des Ventilkörpers 14« blind, jedoch gleichfalls mit einem elastischen Dichtungsring 18 ausgerüstet ist, um die

»5 Betätigung des Handgriffes 20 ?n den in den Fig. 5, 6 schraffiert dargestellten Kompressionszoncn zwischen den sphärischen Flächen 36, 37 bzw. der sphärischen Fläche 36 und dem Kreis 39 ru gestatten.

Die Schraube 24 gestattet es im übrigen, erforderlichenfalls einen Spielausgleich vorzunehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2

Die Erfindung betrifft ein Mischventil mit einem mittels eines Kugelgelenkes im Ventilgehäuse

Patentansprüche: schwenkbar gelagerten Betätigungshandgriff und

einem durch den Betätigungshandgriff gesteuerten

I. Mischventil mit einem mittels eines Kugel- 5 Ventilorgan, das vier symmetrisch zum Mittelpunkt gelenkes im Ventilgehäuse schwenkbar gelagerten des Ventilorgans angeordnete, jeweils einen sphäri-Betätigungshandgriff und einem durch den Be- sehen Kopfteil aufweisende Ventilkörper trägt, von tätigungshandgriff gesteuerten Ventilorgan, das denen zumindest drei jeweils einen gegenüberliegenvier symmetrisch zum Krümmungsmittelpunkt des den, einem Wasserdurchflußkanal zugeordneten ela-VentÜorgans angeordnete, jeweils einen sphäri- io stischen Ventilsitz steuern, wobei die Wasserdurchschen Kopfteil aufweisende Ventilkörper trägt, flujjkanäle der Heißwasserzufuhr, der Kaltwasservon denen zumindest drei jeweils einen gegen- zufuhr und zumindest einem Abfluß des von den überliegenden, einem Wasserdurchflußkanal zu- Zuflußkanälen kommenden Wassers dienen,
geordneten elastischen Ventilsitz stmwm m^»; τ»^:» ¹^-,_r<...u~-:..:_bu~u ι,*.·, α»,· -V-I-HJiIjV-IiUUs vuu

aie Wasserdurchflußkanäle der Heißwasserzufuhr, 15 warmem und kaltem Wasser besteht darin, den Wasder Kaltwasser ufuhr und zumindest einem Ab- serzufluß und den Abfluß des gemischten Wassers fluß des von den Zuflußkanälen kommenden ohne Zuhilfenahme einer Feder und insbesondere Wassers dienen, dadurch gekennzeich- unabhängig von dem Druck in den Wasserzufuhrnet, daß das Ventilorgan (17) kugelförmig und leitungen zu regeln.

mit kongruenten Berührungsflächen (bei 26) in 20 Es ist ein Mischventil bekannt, bei dem ein Ventileiner halbkugeligen Kalotte des Kugelgelenkes (21) organ mit halbkugeligen, die Wasserzuleitungen und mit außerhalb des Drehpunktes (32) des Kugel- die Wasserableitung steuernden Ventilkörpern vorgelenkes (21) in dem Ventilgehäuse (10) liegen- gesehen ist. Das Ventilorgan kann hierbei mittels dem Krümmungsmittelpunkt (35) der Beruh- eines einstückig an einen in dem Ventilgehäuse gerungsflächen (bei 26) angeordnet ist und beim 25 lenkig gelagerten Betätigungshandgriff ausgebildeten Zusammenfall der diese beiden Punkte (32, 35) Finger verschwenkt werden, der in eine Ausnehmung miteinander verbindenden Geraden mit der Achse des Ventilorgans eingreift. Der Hauptnachteil dieser (16) des Mischventils alle Sitze (Il bis 14) durch Konstruktion besteht darin, daß das die Ventilkörper die zugeordneten Ventilkörper (11 α bis 14 a) ab- tragende Ventilorgan mit dem Ende des Fingers des gesperrt sind und daß der Schw\;nkwinkel des 30 Betätigungshandgriffes in fast tangentialer Berührung Betätigungshandgriffes (20) bezüglich der Achse steht. Dadurch ist bedingt, daß die Einstellung des (16) des Mischventils zumindest innerhalb einer Ventilorgans insbesondere auf die Seite zu nicht sich um die Achse (16) erstreckenden Anschlag- immer mit der erforderlichen Genauigkeit geschieht ebene liegt, die begrenzt ist durch die Schnitt- und die Wirkungsweise des Ventils nicht immer ein-Iinie der bei Rotation des Krümmungsmittelpunk- 35 wandfrei ist.

tes (35) der Berührungsflächen (bei 26) um den Ziel der Erfindung ist es, ein Mischventil der ein-

Krümmungsmittelpunkt (33) zumindest eines gangs genannten Art zu schaffen, das diese Schwierig-Wasserabfluß-Ventilkörpers(13a bis 14 a) be- keiten überwindet und sich bei genauer Regulierschriebenen Fläche (37) mit der von dem Krüm- möglichkeit und einfachem Aufbau durch eine mungsmittelpunkt (35) der Berührungsflächen 40 einwandfreie Funktionsweise auszeichnet,
(bei 26) bei der Drehung um den Drehpunkt (32) Zu diesem Zwecke ist das Mischventil gemäß der

des Kugelgelenkes (21) beschriebenen sphärischen Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil-Fläche (36) sowie durch den Schnitt dieser mit organ kugelförmig und mit konzonenten Berührungsihrem Krümmungsmittelpunkt im Drehpunkt (32) flächen in einer halbkugeligen Kalotte des Kugeides Kugelgelenkes liegenden sphärischen Fläche 45 gelenkes mit außerhalb des Drehpunktes des Kugel-(36) mit Kreisen (39), die bei der Rotation des gelen^s in dem Ventilgehäuse liegendem Krümjeweils an der Spitze eines gedachten gleich- mungsmittelpunkt der Berührungsflächen angeordnet schenkligen Dreiecks, mit einer durch die Ver- ist und beim Zusammenfall der diese beiden Punkte bindungsgeraden der Krümmungsmittelpunkte miteinander verbindenden Geraden mit der Achse (33) der sphärischen Fläche zumindest eines 50 des Mischventils alle Sitze durch die zugeordneten Wasserabfluß-Ventilkörpers (13 a, 14 a) und je- Ventilkörper abgesperrt sind und daß der Schwenkner der beiden Wasserabfluß-Ventilkörper (11 α, winkel des Betätigungshandgriffes bezüglich der 12 a) gebildeten Basis, befindlichen Krümmungs- Achse des Mischventils zumindest innerhalb einer mittelpunktes (35) der Berührungsflächen (bei sich um die Achse erstreckenden Anschlagebene 26) um die Basis jedes dieser gleichschenkligen 55 liegt, die begrenzt ist durch die Schnittlinie der bei Dreiecke beschreibbar sind. Rotation des Krümmungsmittelpunktes der Berüh-

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch ge- rungsflächen um den Krümmungsmittelpunkt zuminkennzeichnet, daß die elastischen Ventilsitze (11 dest eines Wasserabfluß-Ventilkörpers beschriebenen bis 14) in eine Mischkammer (15) des Misch- Fläche mit der von dem Krümmungsmittelpunkt der ventils jeweils in einer Ebene münden, die nor- 60 Berührungsflächen bei der Drehung um den Drehmal zu einer den Drehpunkt (32) des Kugelgelen- punkt des Kugelgelenkes beschriebenen sphärischen I kes (21) mit dem Krümmungsmittelpunkt (33) der Fläche, sowie durch den Schnitt dieser mit sphärischen Fläche des seinen Ventilsitz jeweils ihrem Krümmungsmittelpunkt im Drehpunkt des ibsperrenden Ventilkörpers (11 α bis 14 a) ver- Kugelgelenkes liegenden sphärischen Fläche mit bindenden Geraden (38) verläuft. 65 Kreisen, die bei der Rotation des jeweils an der

Spitze eines gedachten gleichschenkligen Dreiecks,

mit einer durch die Verbindungsgeraden der Krüm-

mungsmittelpunkte der sphärischen Fläche zumindest