DE2323841B2 - Mischventil mit je einem elektromechanisch betaetigten zuflussventil in der kalt- und in der heisswasserzufuhrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischventil mit je einem elektromechanisch betätigten Zuflußventil in der Kalt- und in der Heißwasserzufuhrleitung und einem im Mischraum angeordneten elektronischen Temperaturfühler, der mit einem Potentiometer als Temperaturvorwähler in einem elektrischen Regelkreis zusammengeschaltet ist.

Ein Mischventil der eingangs erwähnten Art wird beispielsweise in der CH-PS 451 626 beschrieben. Dieses erbringt gegenüber den älteren Konstruktionen nach der DT-AS 1167 136 und nach dem US-PS 2 296 266, bei denen nur die eng begrenzte thermische Ausdehnung flüssiger oder fester Korper ausgenutzt wird, die zur Verkalkung neigen, den Vorteil einer von einer Verschmutzung unabhängigen elektrischen Regelung der Temperatureinhaltung. Nachteilig ist jedoch bei dem Mischventil nach der genannten schweizer Patentschrift die Tatsache, daß die beiden Zuflußventile in der Kalt- und in der Heißwasserzu-I uhrleitung baulich vollkommen voneinander getrennt sind und jeweils eines eigenen elektrischen Regelkreises bedürfen. Es wurde daher vorgeschlagen, nur eines der beiden Zuflußventile mit einem elektrischen Regelkreisauszustatten und eine intermittierende Zumischung der einen Wasserzufuhrleitung zu der anderen zu bewirken, nachdem diese geöffnet worden ist. Mit diesem Mischventil läßt sich somit eine feinfühlige, rasch wirksame Temperatureinstellung und -Konstanthaltung nicht erzielen. Außerdem ist eine störende Geräuschentwicklung bei dem mehrfach in der Sekunde öffnenden und schließenden Zumischventil nicht zu umgehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischventil der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß für beide Zuflußventile nur ein einziger elektrischer Regelkreis erforderlich ist, der außerdem keines der beiden Zuflußventile intermittierend öffnet bzw. schließt.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung bei einem Mischventil der eingangs erwähnten Art durch die folgende Kombination teilweise an sich bekannter Merkmale:

a) die Verschlußstücke beider Zuflußventile sitzen auf einer gemeinsamen Drehachse und sind durch einen an der Drehachse angreifenden elektrischen Stellmotor stufenlos gegenläufig verstellbar,

b) der Stellmotor wird durch einen mit dem elektronischen Temperaturfühler verbundenen elektrischen Regelkreis gesteuert.

Die eingestellte Temperatur wird somit dadurch konstant gehalten, daß eine elektronische Regeleinrichtung ein Motorgetriebe steuert. Die Ausregelung erfolgt dadurch, daß die in der Heiß- und Kaltleitung liegenden stufenlos einstellbaren Ventile von einer dazwischen liegenden gemeinsamen Achse dieses Motorgetriebes gegenläufig verstellt werden. Ein völliggeschlossenes »Kaltventil« bedingt ein völlig geöffnetes »Warmventil« und umgekehrt.

Da die Ausgangsiemperatur eine Funktion des Mischungsverhältnisses ist, kann somit innerhalb des weitest möglichen nur durch die Kaltwasser- und Heißwassertemperaturen bestimmten Regelbereiches jede beliebige Ausgangstemperatur stufenlos eingestellt werden.

Als Vorteile der Vorrichtung ergeben sich: sofortige Betriebsbereitschaft, einfache Bedienung, stufenlose Einstellung sämtlicher Temperaturen innerhalb des Regelbereichs, selbsttätige Ausregelung aller Temperaturschwankungen, weiter Regelbereich, wartungsfreundlich, da leicht zugängliche und austauschbare Einzelteile verwendet werden, geringe Einbautiefe (maximal 45 mm) und die Möglichkeit der Verwendung eines formschönen Designs.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf das in eine Fliesenwand eingebaute Mischventil, etwa in halber natürlicher Größe, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Mischventil mit entfernter Abdeckplatte und mit den eingebauten Einzelteilen.

Durch die Betätigung des Schalters 10, eines bistabilen Drückers, werden die beiden Magnetventile 4 und 5 an Spannung gelegt und geben im gleichen Augenblick den Wasserdurchfluß durch die Rohre 14 und 15 in Richtung der Pfeile 14' und 15' und durch das Mengenventil 6 zum Verbraucher frei. Die Wasserauslaufmenge kann von dem Verbraucher nach Belieben von Hand mittels des Mengenventils 6 eingestellt werden.

Der Temperaturfühler 8 (Istwertgeber) besteht aus einem NTC-Fühler, der einen der Mischtemperatur analogen Widerstand annimmt und als Zweig einer Wheatstoneschen Brücke geschaltet ist. Er sitzt genau am Misch- und Ausgangspunkt beider Temperaturkomponenten.

Der Temperaturwähler 9 (Sollwertgeber) besteht aus einem Potentiometer 19, das auf der Grundplatte 11 befestigt ist und durch einen Drehknopf mit Skalenteilung auf der Abdeckplatte 12 eingestellt wird. Der Temperaturwähler 9 wird ebenfalls in einen Zweig der Wheatstoneschen Brücke gelegt. Damit wird ein Vergleich beider Widerstände erreicht.

Bei abgeglichener Brücke ist die Differenzspannung gleich Null. Wird nun die Brücke durch Temperaturänderung einer Komponenten oder entsprechender Sollwertänderung verstimmt, so steht eine Eingangsspannung am Operationsverstärker, die je

nach Polarität am invertierenden oder nichtinvertierenden Eingang liegt. Entsprechend ändert sich das Signal am Ausgang, womit die definierte Endstufe angesteuert wird.

Beim Auftreten einer Differenzspannung wird also der elektrische Stellmotor 1 zu einer· genau bestimmten Drehrichtung veranlaßt. Durch das an den Stellmotor 1 angekoppelte Getriebe 7 verläuft eine Achse 13, die die beiden Zuflußventile 2 und 3 gegenläufig verstellt.

Durch diese gegenläufige selbsttätige Verstellung wird die Mischwassertemperatur im gewünschten Sinne beeinflußt.

Nach rechnerischen Werten kann eine Genauigkeit der Ausgangstemperatur von kleiner a!s 2% Abweichung erreicht werden. Durch Verwendung von »Schutzkleinspannung« innerhalb der elektrischen Einrichtung sowie einer flachen Ausführung der mechanischen Bauteile wird ein Maximum an Sicherheit für den Benutzer erreicht.

Das oben beschriebene Mischventil erlaubt ferner im Gegensatz zu den bisher bekannten Mischventilen, die nur mit einem starren P-Regler mit bleibender Regelabweichung ausgestattet werden können, die Schaffung jedes beliebigen Regelverhaltens bis zum höchstmöglichen PID-Regelverhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mischventil mit je einem elektromechanisch betätigten Zuflußventil in der Kalt- und in der Heißwasserzufuhrleitung und einem im Mischraum angeordneten elektronischen Temperaturfühler, der mit einem Potentiometer als Temperalurvorwähler in einem elektrischen Regelkreis zusammengeschaltet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale,
   u) die Verschlußstücke beider Zuflußventile (2,-3) sitzen auf einer gemeinsamen Drehachse und sind durch einen an der Drehachse angreifenden elektrischen Stellmotor (1) stufenlos gegenläufig verstellbar;
   b) der Stellmotor wird durch einen mit dem elektronischen Temperaturfühler (8) verbundenen elektrischen Regelkreis gesteuert.