DE19505974C2 - Thermostatically controlled mixing valve - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mischventil für Kalt- und Warmwasser mit thermostatischer Regelung der Misch wassertemperatur durch im Ventilgehäuse parallel an geordnete Thermostaten und einem mit den Thermosta ten verbundenen Ventilverschlußteil, mit dem die Zu flüsse von Kalt- und Warmwasser gegenläufig verän derbar sind, wobei die Thermostaten von wenigstens einer Rückstellfeder gegen eine Temperaturvorwähl einrichtung gedrückt sind.The invention relates to a mixing valve for cold and Hot water with thermostatic control of the mix water temperature in parallel in the valve housing orderly thermostats and one with the thermostats ten connected valve closure part with which the Zu flows of cold and hot water change in opposite directions are derbar, the thermostats of at least a return spring against a temperature selection device are pressed.
Ein derartiges Mischventil ist aus der deutschen Pa tentschrift DE 29 30 276 C2 bekannt. Bei dieser Einrich tung ist das Ventilverschlußglied jedoch vom jeweils in der Zuflußleitung für das kalte Wasser und das warme Wasser herrschenden Druck beaufschlagt, was nachteil ig für das Regelverhalten der Einrichtung ist.Such a mixing valve is from German Pa tentschrift DE 29 30 276 C2 known. With this facility tion is the valve closure member from each in the inflow pipe for the cold water and the warm Water pressure applied, which is disadvantageous ig for the control behavior of the facility.
Aus der europäischen Patentschrift mit der Veröf fentlichungsnummer 0 242 680 B1 ist außerdem eine andere Mischbatterie bekannt, bei der das Ventilver schlußglied in dem Batteriegehäuse so angeordnet ist, daß der in den Zuflußkanälen für das kalte und warme Wasser herrschende Druck sich nicht nachteilig auf das Regelverhalten der Mischbatterie auswirkt.From the European patent with the publisher Publication number 0 242 680 B1 is also a other mixer tap known in which the Ventilver closing element is arranged in the battery housing so that the in the inflow channels for the cold and warm Water pressure does not adversely affect that Control behavior of the mixer tap affects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Mischventil zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß bei einer kompakten Bauweise eine hohe Durchflußleistung erzielbar ist, wobei der Druck des zufließenden kalten und warmen Wassers keinen wesentlichen Einfluß auf das Regelverhalten des Mischventils ausübt.The invention is based, in which Preamble of claim 1 specified mixing valve to improve and in particular to train so that at a compact design, a high flow rate is achievable, the pressure of the incoming cold and warm water have no significant influence exerts the control behavior of the mixing valve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Thermostaten im wesentlichen fest mit einem
als Hohlkolbenschieber ausgebildetes Ventilverschluß
glied verbunden sind, wobei
This object is achieved in that the thermostats are essentially connected to a valve closure designed as a hollow piston valve member, wherein
- - zwei von den beiden Stirnkanten des Hohlkol benschiebers und den zugehörigen Ventilsitzen ge bildete gegenläufig veränderliche Einlaßöffnungen vorgesehen sind, von denen das kalte und warme Wasser dosiert einer dem Innenbereich des Hohl kolbenschiebers zugeordneten Mischkammer zu strömt,- two of the two front edges of the hollow piston slide valve and the associated valve seats formed oppositely variable inlet openings are provided, of which the cold and warm Water doses the inside of the hollow piston slide associated mixing chamber flows,
- - die Thermostate mit ihren Temperaturfühlberei chen in der Mischkammer angeordnet sind,- The thermostats with their temperature sensing range Chen are arranged in the mixing chamber
- - eine Waageplatte vorgesehen ist, an der an der einen Seite die Thermostate abgestützt sind, wäh rend an der anderen Seite die Temperaturvorwähl einrichtung mit einem Vorsprung einen Wiege punkt zwischen den Anlagestellen der Thermostate bildet.- A scale plate is provided on the the thermostats are supported on one side temperature preselection on the other side a cradle with a projection point between the contact points of the thermostats forms.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.Further embodiments of the invention are in the Claims 2 to 10 specified.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung angegeben und wird im folgenden näher be schrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the Drawing indicated and will be closer in the following wrote. It shows
Fig. 1 einen als Baueinheit ausgebildeten Thermostat ventileinsatz in der Schnittebene I der Fig. 2; Fig. 1 is a structural unit formed as a thermostatic valve insert of FIG in the section plane I 2.
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Baueinheit in der Schnitt ebene II; Fig. 2 shows the assembly shown in Figure 1 in the section plane II.
Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Baueinheit einmontiert in ein schematisches im Längsschnitt dargestelltes Ventil gehäuse. Fig. 3, the assembly shown in Fig. 1 assembled in a schematic valve shown in longitudinal section.
Das in der Zeichnung dargestellte Mischventil wird im wesentlichen von einem schematisch dargestellten Ventilgehäuse 1, einer Temperaturvorwähleinrichtung 2 sowie einem als Baueinheit ausgebildeten Thermostat ventileinsatz 3 mit einem Hohlkolbenschieber 4 gebil det. In dem Ventilgehäuse 1 ist ein Kaltwasseranschluß 11, ein Warmwasseranschluß 12 und ein Mischwasser anschluß 13 vorgesehen. Zur Aufnahme des Thermo statventileinsatzes 3 mit dem Hohlkolbenschieber 4 ist eine entsprechend gestufte Aufnahmebohrung 17 in dem Ventilgehäuse 1 ausgebildet, wobei konzentrisch zur Aufnahmebohrung 17 axial zueinander versetzt je weils eine mit dem Kaltwasseranschluß 11 in Verbin dung stehende Ringkammer 110 und eine mit dem Warmwasseranschluß 12 in Verbindung stehende Ring kammer 120 ausgebildet ist. Die beiden Ringkammern 110, 120 sind von dem Hohlkolbenschieber 4 mittels Dichtring 43 voneinander getrennt. Der Thermostat ventileinsatz 3 ist dabei mit einem Kopfstück 32 im Ven tilgehäuse 1 befestigt. Für diese Befestigung ist ein um laufender Flansch 325 an dem Kopfstück 32 ausgebildet, in dem Bohrungen 3250 für Befestigungsschrauben 16 vorgesehen sind. Zur Abdichtung ist außerdem ein Dichtring 326 vorgesehen. Anstatt der Flanschbefesti gung kann selbstverständlich auch ein Einschraubge winde in der Stufenbohrung vorgesehen werden, in das das Kopfstück mit einem entsprechenden Gewinde ein schraubbar ist.The mixing valve shown in the drawing is essentially made of a schematically illustrated valve housing 1 , a temperature preselection device 2 and a thermostatic valve insert 3 formed as a structural unit with a hollow piston valve 4 . In the valve housing 1 , a cold water connection 11 , a hot water connection 12 and a mixed water connection 13 is provided. To accommodate the thermostatic valve insert 3 with the hollow spool 4 , a correspondingly stepped receiving bore 17 is formed in the valve housing 1 , concentrically with the receiving bore 17 axially offset from each other because each one with the cold water connection 11 in connection ring chamber 110 and one with the hot water connection 12 in Connected ring chamber 120 is formed. The two annular chambers 110 , 120 are separated from one another by the hollow piston slide 4 by means of a sealing ring 43 . The thermostat valve insert 3 is attached to a head piece 32 in the valve housing 1 Ven. For this fastening, a flange 325 running around the head piece 32 is formed, in which holes 3250 for fastening screws 16 are provided. A sealing ring 326 is also provided for sealing. Instead of the flange attachment, a screw thread can of course also be provided in the stepped bore, into which the head piece can be screwed with a corresponding thread.
Von den beiden Stirnseiten des Hohlkolbenschiebers 4 wird jeweils mit einem zugehörigen Ventilsitz 15 für Kaltwasser und einem Ventilsitz 14 für Warmwasser ein Einlaßspalt für Kalt- und Warmwasser zu einer strom abwärts gelegenen Mischkammer 40 gebildet. Zur Durchführung des Kaltwassers sind parallel zum Na benteil 41 im Hohlkolbenschieber 4 Durchtrittsöffnun gen 42 ausgebildet, die das Kaltwasser der Mischkam mer 40 zuführen. Der Ventilsitz 15 ist hierbei als Stirn fläche an dem Kopfstück 32 vorgesehen, während der Ventilsitz 14 als separate Hülse ausgebildet ist, die mit Schrauben 140 am Ventilgehäuse 1 befestigt ist. Hierbei ist die Hülse so ausgelegt, daß sie in ihrer Axialposition durch Zwischenlage von Paßstücken 141 justierbar ist.From the two end faces of the hollow piston valve 4 , an inlet gap for cold and hot water to a downstream mixing chamber 40 is formed with an associated valve seat 15 for cold water and a valve seat 14 for hot water. To carry out the cold water 4 Durchgangsöffnun gene 42 are formed parallel to Na part 41 in the hollow piston valve, which supply the cold water to the Mischkam mer 40 . The valve seat 15 is in this case provided as an end face on the head piece 32 , while the valve seat 14 is designed as a separate sleeve which is fastened to the valve housing 1 with screws 140 . Here, the sleeve is designed so that it can be adjusted in its axial position by interposing fitting pieces 141 .
In dem Kopfstück 32 sind drei symmetrisch angeord nete Bohrungen 320 vorgesehen, in denen jeweils ein Thermostat 31 mit einem Führungsrohr 312 axial ver schiebbar und mit einem Dichtring 3202 gedichtet ange ordnet ist. Die Thermostate 31 sind dabei in entspre chend symmetrisch angeordneten Bohrungen in einem Nabenteil 41 des Hohlkolbenschiebers 4 fest einge schraubt Anstatt mit Gewindeverbindungen können die Thermostate jedoch auch mit einer oder mehreren Fe dern gegen den Hohlkolbenschieber verspannt ange ordnet werden, so daß die Thermostate axial zwar fest mit dem Hohlkolbenschieber verbunden sind, jedoch radial eine bestimmte Beweglichkeit zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen aufweisen.In the head piece 32 three symmetrically angeord designated holes 320 are provided, in each of which a thermostat 31 with a guide tube 312 axially slidably ver and sealed with a sealing ring 3202 is arranged. The thermostats 31 are screwed accordingly in accordingly symmetrically arranged bores in a hub part 41 of the hollow spool 4 Instead of threaded connections, the thermostats can also be clamped with one or more feet against the hollow spool, so that the thermostats are fixed axially are connected to the hollow piston valve, but have a certain radial mobility to compensate for manufacturing tolerances.
Zum Schutz der Dichtringe 3202 ist der Hohlkolben schieber 4 an der dem Kopfstück 32 zugekehrten Stirn seite mit einem kegelstumpfförmigen Vorsprung am Nabenteil 41 ausgebildet, welcher in eine entsprechend kegelstumpfförmige Ausnehmung 321 am Kopfstück 32 einfaßt.To protect the sealing rings 3202 , the hollow piston slide 4 is formed on the front side facing the head piece 32 with a truncated cone-shaped projection on the hub part 41 , which surrounds in a corresponding truncated cone-shaped recess 321 on the head piece 32 .
In einem erweiterten Bereich 3201 der Bohrungen 320 ist auf dem Endbereich des Führungsrohrs 312 je weils eine Mutter 3120 aufgeschraubt, wobei zwischen der Mutter 3120 und dem Grund des erweiterten Be reichs 3201 jeweils eine Rückstellfeder 310 angeordnet ist, so daß der Hohlkolbenschieber 4 mit seiner Stirnsei te gegen den Kaltwassersitz 15 gestrammt wird. Die Thermostate 31 sind als Dehnstoffelemente ausgebildet, wobei die Umgebungstemperatur auf den gekapselt an geordneten Dehnstoff über Temperaturfühlbereiche 311 übertragen wird. Entsprechend der Ausdehnung des Dehnstoffs wird hierbei ein im Führungsrohr 312 ange ordneter Stößel 3121 axial ausgelenkt. Oberhalb der Stößel 3121 ist in dem erweiterten Bereich 3201 der Bohrungen 320, jeweils eine als Überlastsicherung 35 ausgebildete Einheit angeordnet, deren Axialfedern stärker ausgelegt sind als die Rückstellfedern 310, so daß sie lediglich in extremen Situationen - z. B. wenn der Hohlkolbenschieber 4 am Warmwassersitz anliegt, und durch die Umgebungstemperatur eine weitere Aus lenkung der Stößel 3121 erfolgt - die überschüssige Auslenkung unschädlich aufnehmen. Die Überlastsiche rungen 35 ragen mit ihren zylindrischen Hülsen in eine von außen zugängliche Kammer 323 hinein, in der eine Waageplatte 33, wie sie insbesondere aus Fig. 2 zu ent nehmen ist, angeordnet ist. Die Waageplatte 33 ist dabei etwa als gleichseitiges Dreieck ausgebildet, dessen Spit zen abgerundet sind, wobei zur Führung der Waage platte 33 eine Führungsbuchse 36 in die Kammer 323 eingesetzt ist, die in der Stecklage drehfest von den vorstehenden zylindrischen Hülsen der drei Überlastsi cherungen 35 gehalten ist, während die axiale Halterung mit einem Sicherungsring 37 erfolgt. Im Bereich der Seitenflächen der Waageplatte 33 sind an der Führungs buchse 36 Führungsflächen 362 ausgebildet Anstatt ei ne separate Führungsbuchse 36 anzuordnen, kann auch die Kammer 323 im Durchmesser entsprechend kleiner ausgelegt werden, so daß die Anschlag- und Führungs flächen 362 von dem erweiterten Bereich 3201 der Boh rungen 320 gebildet werden.In an enlarged area 3201 of the bores 320 , a nut 3120 is screwed onto the end area of the guide tube 312 , with a return spring 310 being arranged between the nut 3120 and the bottom of the enlarged area 3201 , so that the hollow piston valve 4 with its end face te is hammered against the cold water seat 15 . The thermostats 31 are designed as expansion elements, with the ambient temperature being transferred to the encapsulated orderly expansion material via temperature sensing areas 311 . Corresponding to the expansion of the expansion material, a plunger 3121 arranged in the guide tube 312 is axially deflected. Above the plunger 3121 in the enlarged area 3201 of the bores 320 , a unit designed as an overload safety device 35 is arranged, the axial springs of which are designed to be stronger than the return springs 310 , so that they can only be used in extreme situations - e.g. B. when the hollow piston valve 4 is applied to the hot water seat, and by the ambient temperature, a further deflection of the plunger 3121 takes place - absorb the excess deflection harmless. The overload protection stanchions 35 protrude with their cylindrical sleeves into an externally accessible chamber 323 , in which a balance plate 33 , as can be seen in particular in FIG. 2, is arranged. The scale plate 33 is formed approximately as an equilateral triangle, the points are rounded zen, with the guide plate 33 a guide bush 36 is inserted into the chamber 323 , which is held in the plug-in position by the protruding cylindrical sleeves of the three Überlastsi cherungen 35 is, while the axial mounting is carried out with a locking ring 37 . In the area of the side surfaces of the scale plate 33 are attached to the guide sleeve 36 guide surfaces 362 formed Instead of egg ne separate guide bushing to arrange 36, and the chamber 323 can be designed correspondingly smaller in diameter, so that the abutment and guide surfaces 362 of the extended area 3201 the holes 320 are formed.
Die Waageplatte 33 weist symmetrisch in den Eckbe reichen Anschlagnoppen 331 für den Anschlag an die Überlastsicherungen 35 auf, während an der gegenüber liegenden Seite im Zentrum der als gleichseitiges Drei eck ausgebildeten Waageplatte 33 eine Anschlagnoppe 331 für die Anlage an einen Vorsprung 23 der Tempera turvorwähleinrichtung 2 vorgesehen ist. Damit bei den möglichen Schräglagen der Waageplatte 33 immer eine exakte Anlage an den Überlastsicherungen 35 und dem Vorsprung 23 gewährleistet ist, sind die Anschlagnop pen an der Stirnfläche ballig ausgebildet.The scale plate 33 has symmetrical in the Eckbe rich stop knobs 331 for the stop on the overload protection 35 , while on the opposite side in the center of the equilateral triangle-shaped scale plate 33 has a stop knob 331 for contacting a projection 23 of the temperature selector 2 is provided. So that with the possible inclined positions of the balance plate 33 an exact contact with the overload protection devices 35 and the projection 23 is always guaranteed, the stop pins are spherical on the end face.
Die Temperaturvorwähleinrichtung 2 ist mit einer topfartigen Mutter 24 auf einem Bewegungsgewinde 324 angeordnet. Auf der Mutter 24 ist mittels Riefenver zahnung 240 ein Drehgriff 21 drehfest verbunden. Au ßerdem ist auf dem Kopfstück 32 eine Temperaturskala 22 drehfest und axial gesichert angeordnet. Die Axialsi cherung erfolgt bei der Temperaturskala 22 mittels Schnappzungen 220. An der Temperaturskala 22 ist fer ner axial ein zylindrischer Bereich 221 ausgebildet, in den die Mutter 24 mit einem Bremsring 25 einfaßt, so daß die Mutter 24 sich nur mit einer vorbestimmten Schwergängigkeit auf dem Kopfstück 32 bewegen läßt. An der Außenmantelseite des zylindrischen Bereichs 221 ist eine umlaufende Ringnut 222 ausgebildet, in die radial durch den Drehgriff 21 schraubbare Stiftschrau ben 210 einfassen und den Drehgriff 21 axial zur Tempe raturskala 22 und dem Ventilgehäuse 1 haltern. Wird in dieser Position der Drehgriff 21 gedreht, so behält er seine axiale Stellung bei, während die Mutter 24 über die Verzahnung 240 von dem Bewegungsgewinde 324 axial zum Kopfstück 32 bewegt wird.The temperature preselection device 2 is arranged with a pot-like nut 24 on a movement thread 324 . On the nut 24 , a rotary handle 21 is rotatably connected by means of Riefenver toothing 240 . In addition, a temperature scale 22 is arranged non-rotatably and axially secured on the head piece 32 . The Axialsi insurance takes place at the temperature scale 22 by means of snap tongues 220 . On the temperature scale 22 fer ner a cylindrical portion 221 is axially formed, in which the nut 24 surrounds with a brake ring 25 , so that the nut 24 can only move with a predetermined stiffness on the head piece 32 . On the outer lateral side of the cylindrical portion 221 a circumferential annular groove 222 is formed in the radially ben screw through the rotary handle 21 Stiftschrau border 210 and the turning handle 21 axially to Tempe raturskala 22 and the valve housing 1 supports. If the rotary handle 21 is rotated in this position, it maintains its axial position, while the nut 24 is moved axially by the movement thread 324 to the head piece 32 via the toothing 240 .
Das Mischventil hat folgende Funktionsweise:
Das Kaltwasserversorungsleitungsnetz ist an den Kalt
wasseranschluß 11 und das Warmwasserversorgungslei
tungsnetz ist an den Warmwasseranschluß 12 sowie die
Mischwasserleitung ist an den Mischwasserauslaß 13
anzuschließen.The mixing valve works as follows:
The cold water supply line network is connected to the cold water connection 11 and the warm water supply line is connected to the hot water connection 12 and the mixed water line is to be connected to the mixed water outlet 13 .
Wird nun Mischwasser aus der Mischwasserleitung entnommen, so wird durch die Lage des Hohlkolben schiebers 4 zu den beiden Ventilsitzen 14 und 15 das Mischungsverhältnis bzw. die Temperatur des erzeug ten Mischwassers bestimmt. Durch eine Drehbewegung am Drehgriff 21 kann mit Hilfe der Temperaturskala 22 eine Mischwassertemperatur voreingestellt werden. Hierbei wird über den Vorsprung 23, der Waageplatte 33, der Überlastsicherungen 35 und der Stößel 3121 der Thermostate 31 die Position des Hohlkolbenschiebers 4 im Ventilgehäuse 1 festgelegt. Entspricht die an den Temperaturfühlbereichen 311 der Thermostate 31 er mittelte Mischwassertemperatur nicht der voreinge stellten Temperatur bzw. wird eine Änderung der Mischwassertemperatur festgestellt, so erfolgt eine ent sprechende axiale Auslenkung der Stößel 3121, und die beiden Einlaßspalten am Ventilsitz 14 für Warmwasser und am Ventilsitz 15 für Kaltwasser werden entspre chend gegenläufig verändert, bis die vorgegebene Tem peratur erreicht bzw. wieder erreicht ist. Werden von den Fühlbereichen der einzelnen Thermostate 31 unter schiedlich Mischwassertemperaturen erfühlt, so erfolgt eine unterschiedliche Auslenkung der Stößel 3121. Die se unterschiedliche Auslenkung wird durch die Waage platte 33 durch eine entsprechende Schräglage in der Kammer 323 kompensiert, so daß von allen drei Ther mostaten 31 die Positionierung des Hohlkolbenschie bers 4 im Ventilgehäuse erfolgen kann.If mixed water is now removed from the mixed water line, the position of the hollow piston slide 4 to the two valve seats 14 and 15 determines the mixing ratio or the temperature of the mixed water generated. A mixed water temperature can be preset by means of the temperature scale 22 by means of a rotary movement on the rotary handle 21 . Here, the position of the hollow spool 4 in the valve housing 1 is determined via the projection 23 , the balance plate 33 , the overload protection devices 35 and the plunger 3121 of the thermostats 31 . Corresponds to the temperature sensing areas 311 of the thermostats 31 he average mixed water temperature does not match the preset temperature or a change in the mixed water temperature is detected, so there is a corresponding axial deflection of the plunger 3121 , and the two inlet gaps on the valve seat 14 for hot water and on the valve seat 15 for cold water are changed accordingly in opposite directions until the specified temperature is reached or reached again. If the sensing areas of the individual thermostats 31 are sensed at different mixed water temperatures, the plunger 3121 is deflected differently. The se different deflection is compensated by the balance plate 33 by a corresponding inclined position in the chamber 323 , so that from all three Thermostats 31 the positioning of the hollow piston slide 4 can be done in the valve housing.
Claims (10)
zwei von den beiden Stirnkanten des Hohl kolbenschiebers (4) und den zugehörigen Ven tilsitzen (14, 15) gebildete gegenläufig verän derliche Einlaßöffnungen vorgesehen sind, von denen das kalte und warme Wasser dosiert einer dem Innenbereich des Hohlkolbenschie bers (4) zugeordneten Mischkammer (40) zu strömt,
die Thermostate (31) mit ihren Temperatur fühlbereichen (311) in der Mischkammer (40) angeordnet sind,
eine Waageplatte (33) vorgesehen ist, an der an der einen Seite die Thermostate (31) abge stützt sind während an der anderen Seite die Temperaturvorwähleinrichtung (2) mit einem Vorsprung (23) einen Wiegepunkt zwischen den Anlagestellen der Thermostate (31) bildet.1.Mixing valve for cold and hot water with thermostatic control of the mixed water temperature by thermostats arranged in parallel in the valve housing and a valve closure part connected to the thermostats, with which the inflows of cold and hot water can be changed in opposite directions, with the thermostats of least a return spring are pressed against a temperature preselection device, characterized in that the thermostats ( 31 ) are essentially connected to a valve closure member designed as a hollow piston slide ( 4 ), whereby
two from the two end edges of the hollow spool ( 4 ) and the associated Ven valve seats ( 14 , 15 ) formed in opposite directions changeable inlet openings are provided, of which the cold and warm water metered one of the interior of the hollow piston valve ( 4 ) associated mixing chamber ( 40 ) to flow
the thermostats ( 31 ) with their temperature sensing areas ( 311 ) are arranged in the mixing chamber ( 40 ),
a weighing plate ( 33 ) is provided on which on one side the thermostats ( 31 ) are supported abge while on the other side the temperature preselector ( 2 ) with a projection ( 23 ) forms a weighing point between the contact points of the thermostats ( 31 ).
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- 1995-02-21 DE DE1995105974 patent/DE19505974C2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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Owner name: FRIEDRICH GROHE AG & CO. KG, 58675 HEMER, DE |
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Owner name: GROHE WATER TECHNOLOGY AG & CO. KG, 58675 HEMER, D |
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