DE19812507A1 - Misch- und Absperrventil - Google Patents

Abstract

Bei einem Misch- und Absperrventil mit einem Ein- und Auslaßöffnungen für Warm-, Kalt- und Mischwasser aufweisenden Gehäuse, in dem eine Ventilsitzscheibe drehfest gehalten ist und an der eine mit einem Handgriff drehbare Steuerscheibe dichtend angelagert ist, wobei die Ventilsitzscheibe Durchbrüche für die Wasserzu- und Wasserableitung aufweist, welche andererseits mit einer Ausnehmung in der Steuerscheibe in Überlappung bringbar sind, derart, daß das Ventil mit dem Handgriff durch eine Linksdrehung (Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Absperrstellung zunächst zunehmend einen Kaltwasseranschluß freigibt, ist für den Betrieb mit einem drucklosen Überlaufwarmwasserbereiter vorgeschlagen, daß die Ventilsitzscheibe drei, an einem Kreisbogen mit Abstand zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist, von denen ein erster Durchbruch über einen Kanal mit dem Kaltwasserversorgungsleitungsnetz, ein zweiter Durchbruch mit einem Kaltwasserkanal zu einer Mischkammer und ein dritter Durchbruch mit einem Kaltwasserkanal zu einem drucklosen Warmwasserbereiter verbunden ist, während die Ausnehmung mit drei sich mit Abstand zueinander bis zu dem Kreisbogen hinerstreckenden Armen versehen ist, die in der Absperrstellung seitlich neben den Durchbrüchen plaziert sind, wobei der mit dem ersten Durchbruch korrespondierenden Arm so angeordnet und ausgebildet ist, daß bei der Absparrbewegung der erste Durchbruch vor dem zweiten Durchbruch abgesperrt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Misch- und Absperrventil, insbesondere für den Sanitärbereich, mit einem Ein- und Auslaßöffnungen für Warm-, Kalt- und Mischwasser auf­ weisenden Gehäuse, in dem eine Ventilsitzscheibe dreh­ fest gehalten ist und an der eine mit einem Handgriff drehbare Steuerscheibe dichtend angelagert ist, wobei die Ventilsitzscheibe Durchbrüche für die Wasserzu- und Wasserableitung aufweist, welche andererseits mit einer Ausnehmung in der Steuerscheibe in Überlappung bringbar sind, derart, daß das Ventil mit dem Handgriff durch eine Linksdrehung (Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Absperrstellung zunächst zunehmend einen Kalt­ wasserauslaß freigibt.

Ein derartiges Wassermisch- und Absperrventil ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 38 701 A1 be­ kannt. Bei diesem Ventil ist es jedoch erforderlich, daß es jeweils mit einer Einlaßöffnung mit einem Kalt­ wasserversorgungsleitungsnetz und einem Warmwasserver­ sorgungsleitungsnetz verbunden wird. Ein Betrieb mit einem drucklosen Überlaufwarmwasserspeicher ist bei diesem Ventil nicht vorgesehen. Derartige drucklose Warmwasserbereiter benötigen einen steuerbaren Kaltwas­ serzulauf, wobei für die zulaufende Kaltwassermenge aus dem offenen Behälter eine entsprechende Menge Warmwas­ ser abfließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebene Ventil mit einer entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgenden Öffnungsdrehbe­ wegung so auszubilden, daß es mit einem drucklosen Überlaufwarmwasserbereiter betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilsitzscheibe drei, an einem Kreisbogen mit Ab­ stand zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist, von denen ein erster Durchbruch über einen Kanal mit dem Kaltwasserversorgungsleitungsnetz, ein zweiter Durch­ bruch mit einem Kaltwasserkanal zu einer Mischkammer und ein dritter Durchbruch mit einem Kaltwasserkanal zu einem drucklosen Warmwasserbereiter verbunden ist, wäh­ rend die Ausnehmung mit drei, sich mit Abstand zueinan­ der bis zu dem Kreisbogen hin erstreckenden Armen ver­ sehen ist, die in der Absperrstellung seitlich neben den Durchbrüchen plaziert sind, wobei der mit dem er­ sten Durchbruch korrespondierende Arm so angeordnet und ausgebildet ist, daß bei der Absperrdrehbewegung der erste Durchbruch vor dem zweiten Durchbruch abgesperrt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 11 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 ein zum Teil dargestelltes Misch- und Absperrventil für den Betrieb mit ei­ nem drucklosen Überlaufwarmwasser­ speicher im Längsschnitt;

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Ventilsitz­ scheibe in Draufsicht;

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Steuerscheibe in Draufsicht;

Fig. 4 die in Fig. 1 gezeigte Ventilsitz­ scheibe mit der Steuerscheibe in Draufsicht, wobei die Steuerscheibe sich in der Absperrstellung zu der Ventilsitzscheibe befindet und die an sich nicht sichtbaren Begrenzungen der drei Durchbrüche in der Ventil­ sitzscheibe an der feinstbearbeiteten Oberfläche sichtbar dargestellt sind;

Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Ventilschei­ benpaarung, wobei die Steuerscheibe zur Ventilsitzscheibe aus der Ab­ sperrstellung um einen Winkel von 15° gedreht ist;

Fig. 6 die in Fig. 4 gezeigte Ventilschei­ benpaarung, wobei die Steuerscheibe zur Ventilsitzscheibe aus der Ab­ sperrstellung um einen Winkel von 45° gedreht ist;

Fig. 7 die in Fig. 4 gezeigte Ventilschei­ benpaarung, wobei die Steuerscheibe aus der Absperrstellung um einen Win­ kel von 60° zur Ventilsitzscheibe ge­ dreht ist;

Fig. 8 die in Fig. 4 gezeigte Ventilschei­ benpaarung, wobei die Steuerscheibe aus der Absperrstellung um einen Win­ kel von 75° zu der Ventilsitzscheibe gedreht ist;

Fig. 9 die in Fig. 4 gezeigte Ventilschei­ benpaarung, wobei die Steuerscheibe aus der Absperrstellung um einen Win­ kel von 90° zu der Ventilsitzscheibe gedreht ist;

Fig. 10 eine andere Steuerscheibe in Drauf­ sicht, die ebenfalls an der in Fig. 2 gezeigten Ventilsitzscheibe anla­ gerbar ist.

Das in Fig. 1 gezeigte Wassermisch- und Absperrventil ist in einem zum Teil dargestellten Gehäuse 1 angeord­ net. In einer Öffnung 15 des Gehäuses 1 ist eine etwa zylindrische Kartuschenhülse 100 mit einem Boden 101 angeordnet. Im Grund der Öffnung 15 mündet ein Kanal 10 für den Zufluß von Kaltwasser aus dem Kaltwasserversor­ gungsleitungsnetz und parallel versetzt zu dem Kanal 10 sind zwei parallel verlaufende Kaltwasserkanäle 11, 12 vorgesehen, wobei der Kaltwasserkanal 11 in einer Mischkammer 14 mündet, während der Kaltwasserkanal 12 mit dem - in der Zeichnung nicht dargestellten - drucklosen Überlaufwarmwasserbereiter verbunden ist. Koaxial zu dem Kaltwasserkanal 11 mündet in der Misch­ kammer 14 ein Warmwasserkanal 13, der das vom Warmwas­ serbereiter abgegebene Warmwasser der Mischkammer 14 zuführt. In dem Boden 101 sind mit dem Kanal 10 und den beiden Kaltwasserkanälen 11 und 12 korrespondierende Öffnungen ausgebildet, wobei in der Wandung jeweils ei­ ne Schlauchdichtung 16 zum dichten Anschluß vorgesehen ist. In der Kartuschenhülse 100 ist auf dem Boden 101 eine Ventilsitzscheibe 3 aus Keramikmaterial drehfest, aber axial begrenzt verschieblich angeordnet. In der Ventilsitzscheibe 3 sind, von einem Kreisbogen 30 be­ grenzt, wie es insbesondere aus Fig. 2 der Zeichnung zu entnehmen ist, drei Durchbrüche 31, 32, 33 ausgebildet. Der erste Durchbruch 31 steht hierbei mit dem Kanal 10, der zweite Durchbruch 32 mit dem Kaltwasserkanal 11 und der dritte Durchbruch 33 mit dem Kaltwasserkanal 12 in Verbindung. Die Schlauchdichtungen 16 stellen hierbei die dichtende Verbindung zwischen dem Gehäuse 1 und der Stirnseite der Ventilsitzscheibe 3 her. An der von dem Boden 101 abgekehrten Stirnseite der Ventilsitzscheibe 3 ist eine feinst bearbeitete Anlagefläche für eine Steuerscheibe 4 aus Keramikmaterial ausgebildet. Die Steuerscheibe 4 hat ebenfalls eine feinst bearbeitete Oberfläche in diesem Bereich, so daß die beiden Schei­ ben wasserdicht aufeinander anliegen, aber zueinander verdrehbar sind. In der Ventilsitzscheibe 3 ist der er­ ste Durchbruch 31 in einer ersten Hälfte und der zweite und dritte Durchbruch 32, 33 in einer zweiten Hälfte an­ geordnet. Der zweite Durchbruch 32 ist hierbei in einem ersten Quadranten und der dritte Durchbruch 33 in einem zweiten Quadranten der zweiten Hälfte vorgesehen, wäh­ rend der erste Durchbruch 31 sich im Bereich der Grenze der beiden Quadranten der ersten Hälfte erstreckt.

Die Steuerscheibe 4 weist hierbei eine Ausnehmung 40 auf, wie es insbesondere aus Fig. 3 der Zeichnung zu entnehmen ist, wobei aus einem Mittelbereich sich drei Arme 41, 42, 43 bis zu dem Kreisbogen 30 erstrecken. An der gegenüberliegenden Stirnseite der Steuerscheibe 4 ist eine Abdeckhaube 5 gedichtet und drehfest mit der Steuerscheibe 4 verbunden. Die Abdeckhaube 5 trägt eine in der Kartuschenhülse 100 axial und radial gelagerte Spindel 51, an deren aus der Kartuschenhülse 100 vor­ stehendem Endbereich ein Handgriff 2 mit einer Stell­ schraube 20 drehfest verbunden ist.

Die Ausnehmung 40 mit den Armen 41, 42 und 43 ist so angeordnet, daß sie in der Absperrstellung mit einem Mindestabstand zu den Durchbrüchen 31, 32 und 33 der Ventilsitzscheibe 4 angeordnet ist. Die Ausnehmung 40 mit den Armen 41, 42 und 43 ist bei dem Ausführungsbei­ spiel als Durchbruch ausgebildet. An der von der Ven­ tilsitzscheibe 3 abgekehrten Stirnseite ist der Durch­ bruch von der Abdeckhaube 5 verschlossen. Selbstver­ ständlich kann die Ausnehmung 40 auch als Oberflächen­ kanal an der feinst bearbeiteten Stirnseite der Steuer­ scheibe 4 ausgebildet sein. Auch kann sich die Ausneh­ mung 40 axial gestuft erstrecken, wobei dann lediglich die Arme 41, 42, 43 als Durchbrüche in der Steuerscheibe 4 ausgebildet sind, wie es insbesondere aus Fig. 10 der Zeichnung zu entnehmen ist, und sich der zentrale Be­ reich der Ausnehmung 40 axial versetzt in einer Kammer 50 der Abdeckhaube 5 befindet.

Die Arme 41, 42, 43 sind so dimensioniert und plaziert, daß sie in der Absperrstellung sich mit einem erforder­ lichen Abstand zu den Durchbrüchen 31, 32, 33 befinden, wie es aus Fig. 4 der Zeichnung zu entnehmen ist.

Wird nun vom Benutzer aus der Absperrstellung mit dem Handgriff 2 durch eine Linksdrehung die Steuerscheibe 4 zur Ventilsitzscheibe 3 gedreht, so gelangt zunächst der Arm 42 mit dem Durchbruch 32 in Überdeckung. Erst danach gelangt der Arm 41 mit einer Steuerkante 410 mit dem Durchbruch 31 zunehmend in Überdeckung, so daß vom Kaltwasserversorgungsleitungsnetz Kaltwasser über den Durchbruch 31 und die Ausnehmung 40 in den Durchbruch 32 abgegeben wird, wo es als Kaltwasser durch die Mischkammer 14 einem Auslauf 17 zufließt. Der Arm 43 ist in dieser Position noch mit Abstand zu dem Durch­ bruch 33 angeordnet, so daß hierdurch kein Kaltwasser zum Warmwasserbereiter abfließen kann und somit in die­ ser Drehstellung kein Warmwasser durch den Warmwasser­ kanal 13 in die Mischkammer 14 einfließt. Der mit dem dritten Durchbruch 33 korrespondierende Arm 43 ist da­ bei so angeordnet, daß er erst nach einer Öffnungsdre­ hung, ausgehend von der Absperrstellung, von etwa 45° mit dem dritten Durchbruch 33 zunehmend in Überdeckung gelangt. Dagegen ist der mit dem zweiten Durchbruch 32 korrespondierende Arm 42 so plaziert, daß er nach einer Öffnungsdrehung von etwa 50°, ausgehend von der Ab­ sperrstellung, in abnehmende Überdeckung zum zweiten Durchbruch 32 gelangt, wobei nach einer Öffnungsdrehung von 90° der zweite Durchbruch 32 abgesperrt und der dritte Durchbruch 33 voll geöffnet ist.

Zur feinen Dosierung und geräuscharmen Wasserströmung ist an dem Durchbruch 31 eine gerade Schließkante 310 ausgebildet. Die Steuerkante 410 an dem Arm 41 wirkt beim Öffnungs- und Schließvorgang mit der Schließkante 310 zusammen. Die Steuerkante 410 ist hierbei zur Schließkante 310 leicht geneigt angeordnet und weist vier Zähne 411 auf, so daß anfangs beim Öffnungsvorgang und im Endbereich des Schließvorgangs der Wasserdurch­ tritt von Zahnlücken 412 in einzelne Durchtrittskanäle unterteilt ist. Aufgrund der leicht geneigt zur Schließkante 310 angeordneten Steuerkante 410 wird er­ reicht, daß beim Öffnungs- und Schließvorgang die Zahn­ lücken 412 entsprechend dem Drehwinkel nacheinander den Durchtritt freigeben, so daß eine relativ geräuscharme Wasserströmung in diesem kritischen Bereich erreicht wird. Bei einem Durchmesser des Kreisbogens 30 von 20 mm bis 30 mm, vorzugsweise 26 mm, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die vier Zähne mit einer Zahnhöhe von etwa 1,5 mm zu versehen.

Wird bei der Ventilscheibenpaarung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, die Steuerscheibe um einen Winkel 60 von 15° durch eine Linksdrehung zur Ventilsitzscheibe 4 verdreht, wie es aus Fig. 5 zu entnehmen ist, so wird zunehmend mit dem Drehwinkel zunehmend der Durchfluß von Kaltwasser zu dem Durchbruch 32 freigegeben, so daß mit zunehmendem Drehwinkel zunehmend mehr Kaltwasser pro Zeiteinheit durch den Auslauf 17 abgegeben wird. Die Kaltwasserausflußmenge pro Zeiteinheit wird bis zu einem Drehwinkel 61 von 45° auf ein Maximum gesteigert, wie es insbesondere aus Fig. 6 der Zeichnung zu entneh­ men ist.

Wird der Drehwinkel hiernach weiter erhöht, so gelangt der Arm 43 zunehmend in Überdeckung mit dem Durchbruch 33, so daß zunehmend ein Teil des durch den Durchbruch 31 und dem Arm 41 einströmenden Kaltwassers in den Durchbruch 33 und von hier in den Kaltwasserkanal 12 für den Kaltwasserzulauf zum Warmwasserbereiter abgege­ ben wird. Vom Warmwasserbereiter wird hierbei die ent­ sprechende Menge Warmwasser über den Warmwasserkanal 13 in die Mischkammer 14 eingespeist, so daß nunmehr in der Mischkammer 14 temperiertes Mischwasser entsteht und über den Auslauf 17 abgegeben wird. Gleichzeitig wird die Überdeckung des Arms 42 mit dem Durchbruch 32 entsprechend verringert. Eine mittlere Mischstellung ist bei einem Drehwinkel 62 von 60° erreicht, wie es in Fig. 7 und Fig. 1 dargestellt ist.

Durch eine weitere Linksdrehung kann die Temperatur des Mischwassers entsprechend weiter erhöht werden. Bei ei­ nem in Fig. 8 gezeigten Drehwinkel 63 von 75° fließt nur noch ein geringer Teil des zufließenden Kaltwassers direkt durch den Durchbruch 32 zur Mischkammer 14. Nach einem maximalen Drehwinkel 64 von 90° von der Absperr­ stellung aus ist der Durchbruch 32 von der Steuerschei­ be 4 völlig abgesperrt, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, so daß nur noch Kaltwasser vom Arm 43 in den Durchbruch 33 abgegeben wird, so daß nunmehr lediglich vom Warm­ wasserbereiter über den Kanal 13 Heißwasser in die Mischkammer 14 eingespeist und über den Auslauf 17 ab­ gegeben wird.

Durch eine Drehbewegung von 90° im Uhrzeigersinn mit dem Handgriff 2 von der voll geöffneten Heißwasserven­ tilstellung kann das Ventil wieder in umgekehrter Rei­ henfolge in die Absperrstellung zurückgeführt werden.

Claims (11)

1. Misch- und Absperrventil, insbesondere für den Sa­ nitärbereich, mit einem Ein- und Auslaßöffnungen für Warm-, Kalt- und Mischwasser aufweisenden Ge­ häuse, in dem eine Ventilsitzscheibe drehfest ge­ halten ist und an der eine mit einem Handgriff drehbare Steuerscheibe dichtend angelagert ist, wo­ bei die Ventilsitzscheibe Durchbrüche für die Was­ serzu- und Wasserableitung aufweist, welche ande­ rerseits mit einer Ausnehmung in der Steuerscheibe in Überlappung bringbar sind, derart, daß das Ven­ til mit dem Handgriff durch eine Linksdrehung (Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Ab­ sperrstellung zunächst zunehmend einen Kaltwasser­ auslaß freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzscheibe (3) drei, an einem Kreisbogen (30) mit Abstand zueinander angeordnete Durchbrüche (31, 32, 33) aufweist, von denen ein erster Durch­ bruch 31 über einen Kanal (10) mit einem Kaltwas­ serversorgungsleitungsnetz, ein zweiter Durchbruch (32) mit einem Kaltwasserkanal (11) zu einer Misch­ kammer (14) und ein dritter Durchbruch (33) mit ei­ nem Kaltwasserkanal (12) zu einem drucklosen Warm­ wasserbereiter verbunden ist, während die Ausneh­ mung (40) mit drei sich mit Abstand zueinander bis zu dem Kreisbogen (30) hinerstreckenden Armen (41, 42, 43) versehen ist, die in der Absperrstellung seitlich neben den Durchbrüchen (31, 32, 33) plaziert sind, wobei der mit dem ersten Durchbruch (31) kor­ respondierende Arm (41) so angeordnet und ausgebil­ det ist, daß bei der Absperrdrehbewegung der erste Durchbruch (41) vor dem zweiten Durchbruch (42) ab­ gesperrt wird.

2. Misch- und Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Durchbruch (31) in einer ersten Hälfte und der zweite und dritte Durchbruch (32, 33) in einer zweiten Hälfte der Ven­ tilsitzscheibe (3) angeordnet sind, wobei der zwei­ te Durchbruch (32) in einem ersten Quadranten und der dritte Durchbruch (33) in einem zweiten Qua­ dranten vorgesehen ist.

3. Misch- und Absperrventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem dritten Durchbruch (33) korrespondierende Arm (43) der Aus­ nehmung (40) so angeordnet ist, daß er nach einer Öffnungsdrehung, ausgehend von der Absperrstellung, von etwa 45° zunehmend in Überdeckung mit dem drit­ ten Durchbruch (33) gelangt.

4. Misch- und Absperrventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zweiten Durchbruch (32) korrespondierende Arm (42) so angeordnet und ausgebildet ist, daß er nach ei­ ner Öffnungsdrehung, ausgehend von der Absperrstel­ lung, von etwa 50° in abnehmende Überdeckung zu dem zweiten Durchbruch (32) gelangt, wobei nach einer Öffnungsdrehung von etwa 90° der zweite Durchbruch (32) abgesperrt und der dritte Durchbruch (33) voll geöffnet ist.

5. Misch- und Absperrventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Durchbruch (31) eine als Gerade ausgebildete Schließkante (310) vorgesehen ist, mit der eine entsprechende Steuerkante (410) an dem Arm (41) der Ausnehmung (40) korrespondiert.

6. Misch- und Absperrventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkante (410) mit Zäh­ nen (411) versehen ist, die in den Arm (41) vorste­ hen, so daß beim Öffnungsvorgang anfangs und beim Schließvorgang am Ende der Wasserdurchtritt von Zahnlücken (412) in einzelne Durchtrittskanäle un­ terteilt ist.

7. Misch- und Absperrventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkante (310) zu den Zähnen (411) geneigt angeordnet ist, so daß beim Öffnungsvorgang die Zahnlücken (412) entsprechend dem Drehwinkel nacheinander den Durchtritt freige­ ben.

8. Misch- und Absperrventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß vier Zähne (411) vorge­ sehen sind, wobei die Zahnhöhe etwa 1,5 mm beträgt.

9. Misch- und Absperrventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisbogen (30) einen Durchmesser von 20 mm bis 30 mm, vorzugsweise 26 mm, hat.

10. Misch- und Absperrventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (40) als Durchbruch in der Steuerschei­ be (4) ausgebildet ist, der an der von der Ventil­ sitzscheibe (3) abgekehrten Stirnseite von einer Abdeckhaube (5) verschlossen ist.

11. Misch- und Absperrventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch nur im Bereich der drei Arme (41, 42, 43) der Ausnehmung (40), die mit den Durchbrüchen (31, 32, 33) der Ventil­ sitzscheibe (3) korrespondieren, in der Steuer­ scheibe (4) ausgebildet ist, während die als Durchbrüche ausgebildeten Arme (41, 42, 43) über ei­ ne axial versetzte Kammer (50) in der Abdeckhaube (5) miteinander verbunden sind.