DE2401191A1 - Fluidmischventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluidmischventil und insbesondere auf ein Mischventil für das Mischen und Steuern der Wasserzufuhr zu einem Brausehandstück.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zuverlässiges und genau arbeitendes Mischventil zu schaffen.

Gemäß der Erfindung umfaßt das Mischventil einen Gehäusekörper, der eine Mischkammer mit einem Paar von Einlassen für zu mischende Fluide und einen Auslaß für Gemischfluid umfaßt, ein Einlaßventilglied, das beweglich ist unter inverser Änderung der Öffnungen der Einlasse, ein Auslaßventilglied, das beweglich ist für das wahlweise öffnen oder Schliessen des Auslasses, eine Steuerung für die Bewegung des Aus-

409830/034?

laßventilgliedes, eine erste Federanordnung, die zwischen dem Einlaßventilglied und dem Gehäusekörper angeordnet ist und eine zweite Federanordnung, die der ersten entgegenwirkend zwischen dem Einlaßventilglied und der Steuerung angeordnet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die zweite Federanordnung in vorgespanntem Zustand bei geöffnetem Auslaß gehalten ist und die Betätigung der Steuerung zum Schließen des Auslasses zunächst unter Überwindung der von der ersten Federanordnung ausgeübten Kräfte einen der Einlasse schließt, wonach die Kraft der zweiten Federanordnung überwunden wird und der Auslaß geschlossen wird.

Die ersten und zweiten Federanordnungen können jeweils mindestens eine Druckfeder umfassen.

Die Steuerung umfaßt vorzugsweise ein Einstellglied für die Einstellung der Position des Einlaßventilgliedes relativ zu der Steuerung, wenn der Auslaß offen ist. Im Betrieb kann das Einstellglied so eingestellt werden, daß bei völlig geöffneter Position des Auslaßventilgliedes das Einlaßventilglied so positioniert ist, daß die öffnung eines der Einlasse begrenzt ist. Es kann wünschenswert sein, daß· dieses Einstellglied in normalem Benutzungszustand des Mischventils unzugänglich ist, so daß nach einmal vorgenommener Einstellung das Einstellglied nur schlecht verändert werden kann.

Die Erfindung wird mit Vorteil angewandt bei einem Mischventil, das ein Thermostatelement enthält, das die Mischfluidtemperatur erfaßt und damit zu einer Bewegung des Einlaßventilglieds relativ zu der Steuerung führt. In diesem Falle ist das Einstellglied vorzugsweise zwischen dem Thermostatelement und der Steuerung angeordnet.

Die zweite Federanordnung kann eine Druckfeder umfassen, die innerhalb einer Muffe von einem Innenglied gehalten ist,

409830/0347 _ 3 .

das eine begrenzte Bewegung axial relativ zur Muffe durchführen kann. Die Muffe kann das Auslaßventilglied tragen. Das Innenglied kann in Berührung oder Wirkverbindung mit dem Thermostat stehen, in welchem Falle das Innenglied das Einstellglied aufnehmen kann. Vorzugsweise ist das Einstellglied als Schraube ausgebildet, die im Innenglied sitzt und in Berührung oder Verbindung mit dem Thermostatelement steht. Die Steuerung kann in üblicher Weise so ausgebildet sein, daß eine axial unverschiebliche Spindel in dem Gehäusekörper angeordnet ist und bei ihrer Drehung die Muffe axial verschiebt, die ihrerseits drehfest ist.

Unter. Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird nachfolgend beispielshalber eine Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung ist eine Seitenansicht, größtenteils im Schnitt, eines Mischventils zum Mischen heißen und kalten Wassers und für die Steuerung der Strömung des Wassergemisches zu einem (nicht dargestellten) Brausehandstück.

Der Körper des Mischventils besteht aus zwei Teilen lo, 12, die bei 14 miteinander verschraubt sind. Der untere Teilkörper 12 definiert eine Mischkammer 16 mit einander gegenüberliegenden Kaltwasser- bzw. Heißwassereinlässen 18 bzw. 2o sowie einem Mischwasserauslaß 22. Die Einlasse 18, 2o sind über öffnungen innerhalb des unteren Teilkörpers 12 mit Kaltbzw. Heißwasserkupplungsadaptern 24, 26 verbunden, die in der Zeichnung als mit Schutzkappen für den Transport versehen dargestellt sind.

Zwischen den Einlassen 18, 2o befindet sich ein Doppeleinlaßventilglied 28, das auf einem Schaft 3o sitzt, der gleitbeweglich im unteren Teilkörper 12 aufgenommen ist. Eine erste Druckfeder 32 ist zwischen einem Ende des Einlaßventilglieds 28 und dem unteren Teilkörper 12 angeordnet und drückt federnd

409830/0347

das Einlaßventilglied von dem Heißwassereinlaß 2o weg und in Richtung des Kaltwassereinlasses 18. Am anderen Ende des Schaftes 30 befindet sich ein zylindrischer Abschnitt 34 mit offenem Ende, in dem ein Thermostat aufgenommen ist, bestehend aus einem Thermostatkörper J>6 und einem axial angeordneten Stift 38. Öffnungen 4o in dem zylindrischen Abschnitt 34 ermöglichen den Durchfluß von Wassergemiseh zum Auslaß 22, wobei der Thermo stat kör per J>6 kontaktiert wird.

Ein Einsatz 42 ist in den unteren Teilkörper 12 eingeschraubt. Am Einsatz 42 ist am einen Ende ein Ventilsitz 44 für den Gemischwasserauslaß 23 eingearbeitet und am anderen Ende ein Ventilsitz 46 für den Kaltwassereinlaß 18. In den Wandungen des Einsatzes 42 befinden sich Öffnungen 48, über die der Kaltwasserkupplungsadapter 24 mit dem Kaltwassereinlaß 18 verbunden ist sowie Öffnungen 5o* durch welche das Wasser in der Mischkammer von der Nähe des Einlaßventilgliedes 28 zu den Öffnungen 4o und zum Auslaß 22 strömen kann.

Der obere Teilkörper Io trägt ein Steuerglied 52, auf das ein Bedienungsknopf 54 und ein ringförmiger Einsatz 56 mit einer Schnappverbindung aufgesetzt sind. Ein radial einspringender Ring 58 am oberen Ende des oberen Teilkörpers Io ist eingefangen zwischen einer Schulter auf dem Steuerglied 52 und einem Klemmring 60. Auf diese Weise können sich das Steuerglied 52 und der Bedienungsknopf 54 drehen, jedoch nicht in Axialrichtung bewegen.

Ein Innenstufengewinde auf dem Steuerglied 52 kämmt mit einem entsprechenden Außengewinde auf einer Muffe 62. Die Muffe 62 weist eine Drehsicherung bezüglich des oberen Teilkörpers Io auf, um Relativdrehung beider zu verhindern; deshalb führt eine Drehung des Bedienungsknopfes 54 zu einer Axialbewegung der Muffe 62. Am unteren Ende der Muffe 62 befindet sich ein Auslaßventilglied 64 mit einer Ringscheibe 66 in Axialausfluchtung mit dem Ventilsitz 44*

409830/0347 - 5 _

-5- 2 A01191

Um eine gewisse Nachgiebigkeit zwischen dem Thermostatstift 38 und dem Auslaßventilglied 64 zu bewirken, ist eine zweite Feder 68 vorgesehen. Die zweite Feder 68 ist eingespannt zwischen einer Radialfläche der Muffe 62 und einer Radialfläche eines Innengliedes 70,das axial gleitbeweglich innerhalb der Muffe 62 liegt und in dieser mittels eines Sprengringes 72 gehalten ist. Eine Einstellschraube 74 ist in das Innenglied eingeschraubt und berührt den Thermostatstift 38.

In der Zeichnung ist der Auslaß 22 ganz geöffnet dargestellt, wobei eine Schulter der Muffe 62 in Berührung steht mit dem unteren Ende des Steuergliedes 52. Die zweite Feder 68 wird mittels des Innengliedes 70 und des Sprengringes 72 in teilweise vorgespanntem Zustand gehalten, wobei der Grad der Vorspannung so hoch gewählt ist, daß unter normalen Betriebsbedingungen alle Expansionen und Kontraktionen des Thermostaten aufgenommen werden von der ersten Feder j52. Wenn demgemäß der Auslaß 22 ganz offen ist, führen kleine Änderungen der Temperatur des Gemischwassers, das über den Thermostatkörper 36 strömt, dazu, daß der Thermostat das Doppelventilglied 28 bewegt, um invers zueinander die öffnungen der Kaltwasser- und Heißwassereinlässe 18 bzw. 2o zu verändern derart, daß eine im wesentlichen konstante Gemischwassertemperatur aufrechterhalten wird. Das Maximum dieser Temperatur wird voreingestellt durch kalibrieren der Schraube 74, doch kann natürlich die Gemischwassertemperatur herabgesetzt werden unter diesen Maximalwert durch Betätigung des Bedienungsknopfes Ein besonderer Vorteil der Einstellschraube 74 liegt darin, daß sie die maximal mögliche öffnung des Heißwassereinlasses zu beeinflussen vermag und demgemäß eine Rolle spielt beim Schutz des Thermostaten gegen Beschädigung, hervorgerufen durch Überhitzung. Demgemäß wird die Verläßlichkeit des Mischventils verbessert. Wie man der Zeichnung ohne weiteres entnimmt, ist die Einstellschraube normalerweise abgedeckt, um so ihre unerwünschte Verstellung schwierig zu machen.

409830/0347 .₆ _

Wenn der Durchfluß von Gemischwasser beendet werden soll, wird der Bedienungsknopf 54 verdreht, um so die Muffe 62 in der Lage gemäß der Zeichnung nach unten zu versetzen. Diese Bewegung wird über die Einstellschraube 74 und den Thermostaten auf das Doppelventilglied 28 übertragen, das ebenfalls nach unten versetzt wird, bis auf den Heißwassereinlaß 2o und diesen verschließt. Eine weitere Bewegung des Bedienungsknopfes 5^· führt dazu, daß das untere Ende des Innengliedes 7° in Kontakt mit dem Thermostatkörper 36 gelangt, wobei der Vorspannung der zweiten Feder entgegegengewirkt wird und das Auslaßventilglied sich auf den Ventilsitz 44 setzt. Jeglicher Wasserdurchfluß durch das Mischventil ist nun beendet. Der direkte Kontakt zwischen dem Innenglied 70 und dem Thermostatkörper 36 entlastet den Thermostatstift 38 von der vollen Beanspruchung, dem er sonst ausgesetzt würde beim Schliessen des Gemischwasserauslasses 22. Man erkennt, daß bei umgekehrter Bewegung des Bedienungsknopfes zuerst der Auslaß 22 geöffnet wird und eine erste Strömung einsetzt, die nur aus Kaltwasser vom Einlaß 18 besteht. Nur bei weiterer Bewegung des Bedienungsknopfes wird der Heißwassereinlaß 2o geöffnet. Der Benutzer des Brausehandstücks, das von dem Mischer gespeist wird, ist demgemäß geschützt gegen Verbrühungen. Ein weiterer Schutz gegen Verbrühungen ist natürlich gewährleistet durch die oben erläuterte Arbeitsweise des Thermostaten und ferner durch ein Hilfsventilglied 76, das von dem Doppelventilglied 28 getragen wird. Der Aufbau und die Betriebsweise eines solchen Hilfsventilgliedes ist in der deutschen Patentanmeldung P 23 55 298.9 beschrieben.

Durch Verwendung der vorgespannten zweiten Feder 68 kann das Mischventil billiger gefertigt werden, weil der Axialabstand des Ventilsitzes 44 und des Heißwassereinlasses 2o nicht kritisch sind. Darüber hinaus kann die erste Feder 32 relativ weich sein und damit die Arbeitsweise des Thermostaten erleich-

409830/0347

tern, weil die Feder 68 bei geöffnetem Auslaß 22 unwirksam ist; dagegen ist die zweite Feder 68 relativ hart und bewirkt deshalb auch ein sicheres Schließen des Heißwassereinlasses 2o selbst gegen hohen Druck der Heißwasserzufuhr. Das letztgenannte Merkmal ist wichtig, um eine Verschmutzung des Kaltwasser syst ems zu verhindern durch thermisch hervorgerufene Querzirkulation oder druckabhängige Kriechverbindungen.

Ein weiterer und sehr wichtiger Vorteil der Unwirksamkeit der zweiten Feder 68 bei geöffnetem Auslaß 22 liegt darin, daß die Position des Doppelventilgliedes relativ zum Kalt- und Heißwassereinlaß 18 bzw. 2o nicht mehr langer den schlecht vorhersagbaren FederCharakteristiken unterliegt, sondern für irgendeine gegebene Stellung des Bedienungsknopfes 5k nur bestimmt wird durch den Thermostaten und die Einstellschraube Jk. Demgemäß ist die automatische Temperatursteuerung wirksamer und zuverlässiger. Eine weitere Temperaturänderung durch Bewegung des Bedienungsknopfes 5^ kann deshalb mit größerer Genauigkeit erfolgen.

Man erkennt auch, daß jegliche exzessive Expansion infolge Belastung des Thermostaten mit extrem hohen Temperaturen aus irgendeinem Grunde von der oberen Feder 68 aufgenommen werden kann, so daß der Thermostat mit größerer Wahrscheinlichkeit gegen irreparable Beschädigungen geschützt ist.

- Patentansprüche 40983Q/0347

Claims (11)

1. ~ Patentansprüche - ^ ·+ υ ι ι ο ι

   Fluidmischventil rait einem Gehäusekörper, in dem sich ein Paar von Einlassen für zu mischende Fluide sowie ein Auslaß für Gemischfluid befinden, mit einem Einlaßventilglied, das unter inverser Änderung der Einlaßöffnungen beweglich ist, mit einem Auslaßventilglied, das den Auslaß wahlweise öffnet und schließt, und mit einer Steuerung für die Betätigung des Auslaßventilgliedes, dadurch gekennzeichnet ,daß eine erste Federanordnung(32) zwischen dem Einlaßventilglied (28) und dem Gehäusekörper (12) und eine zweite Federanordnung (68) der ersten entgegenwirkend zwischen dem Einlaßventilglied und der Steuerung (52, 62) angeordnet sind, von denen die zweite bei geöffnetem Auslaß (22) vorgespannt ist und die Anordnung so getroffen ist, daß bei Betätigung der Steuerung zwecks Schließen des Auslasses zunächst entgegen der Wirkung der ersten Federanordnung einer der Einlä&sse (2o) und danach entgegen der Wirkung der zweiten der Auslaß geschlossen wird.
2. 2. Fluidmischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnungen je mindestens eine Druckfeder umfassen.
3. J>. Fluidmischventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Einstellglied (74·) für die Einstellung der Position des Einlaßventilgliedes relativ zu der Steuerung bei geöffnetem Auslaß.
4. 4. Fluidmischventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf die Temperatur des Gemischfluids ansprechenden Thermostaten (36) in Wirkverbindung mit dem Einlaßventilglied zwecks dessen Bewegung relativ zu der Steuerung.
5. 5· Fluidmischventil nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied zwischen dem Thermostaten und der Steuerung angeordnet ist.

   409830/0347
6. 6. Pluidmischventil nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federanordnung eine in einer Muffe (62) geführte Druckfeder (68) umfaßt, die zwischen der letzteren und einem relativ zu der Muffe axial gleitbeweglich längs einer begrenzten Strecke angeordneten Innenglied (7°) eingespannt ist.
7. 7. Pluidmischventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe das Auslaßventilglied (64) trägt.
8. 8. Pluidmischventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenglied mit dem Thermostat in Verbindung steht.
9. 9. Pluidmischventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenglied das Einstellglied trägt.
10. 10. Pluidmischventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied eine im Innenglied sitzende und den Thermostat berührende Schraube (7^) umfaßt.
11. 11. Pluidmischventil nach einem der Ansprüche von 6 - lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung ein relativ zu dem Gehäusekörper (12) axial unverschiebliches, aber drehbares Steuerglied (52) in Wirkverbindung mit der drehfesten, aber bei Drehung des Steuergliedes axial verschieblichen Muffe umfaßt,

    409830/0347

    Leerseife