DE2421197A1

DE2421197A1 - Mischbatterie

Info

Publication number: DE2421197A1
Application number: DE2421197A
Authority: DE
Inventors: Karl Kemker
Original assignee: Goswin & Co
Current assignee: Goswin & Co
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1975-11-20
Also published as: BR7502683A; JPS50152318A; GB1492443A; CA1014821A; FR2269666A1; US3991427A

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischbatterie für sanitäre Anlagen mit einer in einem Gehäuse abgedichtet eingesetzten Mischbuchse, in der ein mehrstufiger, druckausgeglichener Steuerkolben von außen axial zur Öffnung
bzw. Verschließung de^asseraustrittsöffnung in der
Mischbuehse verschiebbar ist«,

Bei diesen bekannten Mischbatterien wird über Zug oder Druck und Verdrehung eines einzigen Griffes sowohl die aus der Batterie ausfließende Wassermenge als auch die Mischwassertemperatür geregelte

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Bei einer bekannten Konstruktion ist die Mischkammer in der Mischbuchse gebildet. Durch Verdrehen der Mischbuchse lassen sich gegenläufig die Eintrittsöffnungen für Warmbzw _o Kaltwasser verschließen« Durch Herausziehen des Steuerkolbens werden die Eintrittsöffnungen in die Mischbuchse freigegebene Bei dieser bekannten Konstruktion besteht die Gefahr, daß nach dem Öffnen dieser Eintrittsöffnungen durch Toleranzfelder Querflüsse entstehen können, die beispielsweise dazu führen, daß bei Verschluß der Warmwassereintrittsöffnung im Gehäuse trotzdem Warmwasser zum Kaltwasser gelangte Diese bekannten Mischbatterien weisen außerdem den Mangel auf, daß sie nicht ausreichend fein die Wassermengenregelung zulassenο

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Mischbatterie der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die unterschiedlichen Wassereintrittsräume stets voneinander getrennt sind und daß außerdem bei einer solchen Konstruktion eine Feinregulierung möglich ist.

Zur Lösung dieser Erfindungsaufgäbe wird daher eine Mischbatterie vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen in der Mischbuchse verdrehbaren Steuerkolben mit zwei zwischen je zwei Kolben angeordneten Segmentschiebern, die je einen der radialen, in axialer Richtung hintereinanderliegenden Austrittsöffnungen für Kalt-bzw. Warmwasser in der Mischbuchse in eine Mischkammer Gegenläufig öffnen bzw_o verschließen« Dabei ist nach einer bevorzugten Ausführungsart eine außen-

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konische Mischbuchse vorgesehen, mit drei Längsstegen und einer entsprechenden Formdichtung, bei der jeweils zwischen den abgedichteten Stegen und dem Gehäuse drei gegeneinander abgeschlossene Kammern gebildet sind, eine Kaltwasser eintrittskammer, eine Warmwassereintrittskammer und eine Mischkammer, die mit der Austrittsöffnung im Gehäuse in Verbindung steht·

In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Mischbatterie werden Segmentschieber in Form von ZyIinderabschnitten mit zwei seitlichen Stegen vorgeschlagen, mit denen die Schieber geringfügig schwenkbar auf einen Sitz zwischen jeweils zwei Kolben des mehrstufigen Steuerkolbens aufgesetzt sind, wobei die Segmentschieber bei Wasserdruckbeaufschlagung nach außen gegen die Innenwandung der Mischbuchse gepreßt werden.

Bei einer solchen Konstruktion sind jeweils die unterschiedlichen Wassereintrittsräume durch Dichtungen sowohl in axialer als auch in tangentialer Richtung gegeneinander abgedichtet, so daß keine Querflüsse möglich sind· Gesteuert werden bei dieser Konstruktion die beiden Austrittsöffnungen in der Mischbuchse zur Mischkammer· Warm- und Kaltwasser werden getrennt in Temperatur und Menge gesteuert und abgesperrt. Von besonderem Vorteil sind die lose aufgesteckten, geringfügig schwenkbaren Segmentschieber, die bei Wasserdruckbeaufschlagung selbstabsperrend schließen.

Um eine Leichtgängigkeit bei der axialen Verschiebung des Steuerkolbens und eine Feinregulierung zu erreichen, wird

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ein hohler Steuerkolben vorgeschlagen, in dem ein von außen verschiebbarer und mit dem Steuerkolben auf Drehung gekuppelter mehrstufiger Hydraulikkolben geführt ist mit einer durchgehenden axialen Bohrung, die einen Flüssigkeitsdruckraum hinter dem endseitigen Kolbenende mit einem vorderen Druckraum verbindet, in dem ein Kolben mit größerer Kolbenfläche wirksam ist, derart, daß bei Zug des im Steuerkolben axial verschiebbaren Hydraulikkolbens infolge der hydraulischen Untersetzung zwischen den Flächen der beiden Kolben der Steuerkolben ebenfalls in Zugrichtung infolge des Wasserdruckes im Druckraum verschoben wird· Durch diese hydraulische Untersetzung ist die Öffnungsbetätigung der Batterie sehr leicht· Eine Feinregulierung ist möglich, da bei Verschiebung des Hydraulikkolbens und des mit ihm fest verbundenen Dreh-und Zugknopfes der eigentliche Steuerkolben nur um einen geringeren Weg verschoben wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird außerdem eine verstellbare Verdrehungsbegrenzung für einen mit dem Steuerkolben verbundenen Drehknopf vorgeschlagene Dabei ist in die vordere Öffnung des Gehäuses eine Buchse eingeschraubt mit einem außenliegenden Rändelbereich, auf den mit entsprechender Xnnenrändelung zwei Ringe aufgesetzt sind, die jeweils außen vorstehende Anschlagsegmente aufweisen, gegen die der Drehgriff bei Verdrehung um einen bestimmten Winkelbereich mit innenliegenden Vorsprüngen anschlägt_o Auf diese Weise können bestimmte maximale MischStellungen eingehalten werden, die beispielsweise verhindern, daß zu heißes Wasser aus der

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Batterie austritt· Solche Temperaturbegrenzungen sind bereits Vorschrift in einigen Ländern·

Anhand abgebildeter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden erläuterte

Es zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Mischbatterie in der Schließstellung des Steuerkolbens,

Figur 2 einen entsprechenden Schnitt in der Öffnungsstellung des Kolbens,

Figur 3 einen Schnitt nach der Linie I - I durch Figur 2 in einer Mischstellung, bei der sowohl Warra-als auch Kaltwasser in voller Menge zur Mischkammer strömen,.

Figur 4 einen Schnitt nach der Linie II - II durch Figur 2 bei entsprechender Mischstellung,

Figur 5 einen Schnitt nach der Linie I - I in der um 90 ° verdrehten Stellung des Steuerkolbens, bei der die Warmwasseraustrxttsoffnung zur Mischkammer verschlossen ist,

Figur 6 einen Schnitt· in der gleichen Stellung nach der Linie II - II durch Figur 2,

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Figur 7 die Ansicht einer Mischbuchse,

Figur 8 eine um 90 ° versetzte Ansicht der Mischbuchse nach Figur 7,

Figur 9 eine Draufsicht auf eine Formdichtung,

Figur 10 einen Schnitt nach der Linie III - III durch Figur 2,

Figur 11 einen Längsschnitt durch eine andere

Ausführungsart der Mischbatterie

und
Figur 12 einen Schnitt nach der Linie IV - IV

durch Figur 11·

Zunächst wird auf die Figuren 1-9 Bezug genommene Das mit 1 bezeichnete Gehäuse der Batterie ist innen konisch ausgebildet mit dem Kaltwassereintrittsstutzen 11, dem Warmwassereintrittsstutzen 12 und dem Mischwasseraustrittsstutzen 13ο In dieses konische Gehäuse ist eine entsprechend außen konisch ausgebildete Mischbuchse abgedichtet eingeschoben, die zur Verdrehungssicherung außen Vorsprünge aufweisen kann, die in entsprechende Nuten an der Innenseite des Gehäuses 1 eingreifen_o Diese Mischbuchse 4 kann zweckmäßigerweise aus einem korrosionsfesten und hitzebeständigen Kunststoff hergestellt sein_o Sie weist außen drei Stege 40 auf,

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in die eine Formdichtung 45 eingesetzt ist, deren Dichtungsstege 47 in entsprechenden Nuten in den Stegen 40 liegen·

Zwischen den abgedichteten Stegen 40 und der Innenwand des Gehäuses 1 werden drei gegeneinander abgedichtete Kammern 5,6,7 gebildet. In die Warmwassereintrittskammer 5 mündet der Eintrittsstutzen 12_c Im Bereich dieser Kammer 5 ist die Mischbuchse mit einer Eintrittsöffnung 42 in das Innere der Buchse 4 versehene In die Kaltwassereintrittskanuner 6 mündet der Kaltwasserexntrxttsstutzen lic Ebenfalls ist eine Eintrittsöffnung 41 in der Wandung der Mischbuchse 4 in dieser Kammer vorgesehen· In der Mischkammer 7 sind in der Wandung der Mischbuchse 4, wie insbesondere aus Figur 8 ersichtlich ist, in axialer Richtung hintereinanderliegend die Austrittsöffnungen 43 und 49 vorgesehene Durch die Öffnung 43 tritt Warmwasser in die Mischkammer 7 und durch die Öffnung 49 Kaltwasser ein_o Von der Mischkammer 7 geht der Mischwasseraustrittsstutzen 13 am Gehäuse 1 ab_o

Der in der Mischbuchse 4 abgedichtet geführte Steuerkolben 8, der vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff besieht, besitzt einen endseitigen Kolben 81, einen mittleren Kolben 82 mit zwei Kolbenflächen und den Kolben 83_o Alle Kolbenflächen sind gleichgroße Eintretendes Wasser beaufschlagt immer zwei sich gegenüberliegende Kolbenflächen, so daß der Steuerkolben 8 stets gegenüber dem Wasserdruck ausgeglichen ist. Beim Herausziehen des Steuerkolbens 8, wie es in Figur 2 gezeigt

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ist, wird jeweils der Bereich zwischen den Kolben 81 und bzw. 82 und 83 vor die Eintrittsöffnungen 41 bzw. 42 in der Mischbuchse 4 gezogen. In den Verbindungsstücken 84 und 85 zwischen den Kolben 81 und 82 bzw. 82 und 83 sind jeweils Sitze 86 für Z'ylinderabschnittsförmige Segmentschieber 87 bzw. gebildet. Diese Segmentschieber 87, 89 besitzen zwei seitliche Stege 88, mit denen sie auf die Sitze 86 aufgeklemmt sind. Sie haben in diesem Sitz ein Spiel, das eine geringe Schwenkbewegung zuKßt. Wird ein solcher Segmentschieber 87 bzw. 89 vom Wasserdruck seitlich beaufschlagt, so wird er zwangsläufig gegen die Innenwandung der Mischbuchse abdichtend gepreßt«

Wie aus den Figuren ersichtlich, liegen sich die beiden Segmentschieber 87 und 89 gegenüber und steuern bei Verdrehung des Steuerkolbens 8 gegenläufig die beiden Austrittsöffnungen 43 und 49 zur Mischkammer 7. In der in Figur 2 gezeigten axialen Stellung des Steuerkolbens 8 kann bei Verdrehung des Steuerkolbens die Temperatur gesteuert wenden, in. dem gegenläufig die Warmwasser austrittsoffnung 43 und die Kaltwasseraustrxttsoffnung 49 geschlossen bzwo geöffnet werden.

In einer durchgehenden axialen Bohrung 80 des Steuerkolbens 8 ist ein Hydraulikkolben 9 geführt, der mit einer Rändelung 93 und entsprehenden Vertiefungen im Steuerkolben 8 auf Drehung gekuppelt ist. An dem aus dem Gehäuse 1 herausgeführten Ende des Hydraulikkolbens 9 ist mittels einer Schraube 30 ein Dreh-und Zugknopf 3 befestigt. Bei Verdrehung dieses

Knopfes 3 wird iäber den Steuerkolben 9 also auch der Steuerkolben 8 verdreht.

Im Hydraulikkolben 9 ist eine durchgehende axiale Bohrung 90 vorgesehen, die außen durch die abgedichtet eingesetzte Schraube 30 verschlossen wird. Diese Bohrung 90 verbindet den Flussigkeitsdruckraum 95 mit dem Druckraum 94ο Im Druckraum 94 wirkt der Kolben 97, der eine größere Fläche aufweist als das einseitige Kolbenende 91. Wird über den Knopf 3 der Hydraulikkolben herausgezogen, so wird zwangsläufig durch den Druck der Fläche des Kolbens 97 Flüssigkeit aus dem Druckraum 94 durch die Querbohrung 96 und die Axialbohrung 90 Wasser in den Druckraum 95 gedrückte Bei dieser Bewegung des Hydraulikkolbens 9 ist im Druckraum 95 jedoch nur ein kleinerer. Raum freigeworden, so daß es zu einer Druckerhöhung kommt ₉ die zwangsläufig eine Verschiebung des Steuerkolbens 8 in Zugrichtung bewirkt. Der Wasserdruck im Raum 95 drückt gegen die endseitige Fläche des Kolbens 81_O Auf diese Weise wird bei relativ großem Weg des Hydraulikkolbens 9 ein kleinerer Weg des Steuerkolbens 8 bewältigt, wodurch eine Feinregulierung der Steuerung des Wassermengeneintrittes in die Mischbuchse durch die Öffnungen 41 und 42 möglich ist.-

Der Hydraulikkolben 9 ist außerdem in Längsrichtung mechanisch mit dem Steuerkolben 8 gekoppelt. Beim. Herausziehen fährt er mit seinem Kolben 97 nach 2/3 des Aufziehweges gegen einen abgedichtet im Kolben 8 eingesetzten und mit einem Sprengring

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gehaltenen Anschlagring 32 und nimmt den Steuerkolben 8 mit. Beim Eindrücken fährt der Kolben 97 entsprechend gegen einen Absatz 80a im Steuerkolben 8.

Um die Druckräume 90, 94 und 95 der Hydraulikeinrichtung füllen zu können, ist im Steuerkolben (8) eine Querbohrung 99 vorgesehen, die beim Aufziehen der Kolbenanordnung von einem O-Ring am Ende des Hydraulikk·Ibens 9 überfahren wird. Aus der Warmwassereintrittskammer 5 kann Wasser durch die Bohrung 99 in den Druckraum 95 einlaufen bei aufgezogenem Hydraulikkolben 9. Zur Entlüftung der Druckräume 90,94 und 95 ist außerdem noch eine Querbohrung 98 im Hydraulikkolben 9 vorgesehen^, In der Scüießstellung steht diese Bohrung 98 über die Bohrung 99 mit der Kammer 5 in Verbindung. Bei Überdruck in den Druckräumen 90,94 und 95 entweicht eventuell vorhandene Luft über den angedeuteten Weg. Die Entlüftung kann durch mehrmalige Bewegung des Hydraulikkolbens werden.

In die offene Seite des Gehäuses 1 ist eine Buchse 2 eingeschraubt mit einem nach außen ragenden zylindrischen Teil 21. Dieser zylindrische Teil 21 weist eine Rändelung 22 auf. Auf die Rändelung sind zwei Ringe 23 und 25 hintereinander aufgesetzt, die jeweils außen Segmente 24 und 26 aufweisen. Aufgrund der Rändelung können die beiden Ringe in jeder beliebigen Stellung gegeneinander versetzt auf die Buchse 2 aufgesetzt werden. Der Dreh— und Zugknopf 3 überdeckt diese Anordnung« Er weist innen einen Anschlag 31 auf, der bei Verdrehung des Knopfes 3 gegen ein Segment 24 oder 26 stößt und damit den Due hwinkelbereich des Knopfes begrenzt. Durch geeignete

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Einstellung der Segmente 24 und 26 zueinander können bestimmte Mischstellungen, die durch die Verdrehung des Steuerkolbens vorgegeben werden, eingestellt werden.

Die Erfindung ermöglicht Gehäusebauweisen, bei denen die Zuläufe sowohl seitlich als auch unten angebracht sein können. Mit den Figuren 11 und 12 ist eine Konstruktion gezeigt, bei der die Wassereintrittsstutzen 111 und an der Unterseite des Gehäuses 101 vorgesehen sind. Die mit 104 bezeichnete Mischbuchse besitzt an der Eintrittsseite eine Platte 149 mit entsprechenden Bohrungen, die jeweils mit O-Ringen 150 abgedichtet werden· Zwischen Mischbuchse 104 bzw» deren Stegen 140 werden wiederum die Warmwassereintrittskammer 105, die Kaltwassereintrittskammer 106 und die Mischkammer 107 gebildet. Die Funktion der Mischbuehse und der Kolben 8 und 9 ist entsprechend den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1-9.

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Claims

Patentansprüche

Mischbatterie für sanitäre Anlagen mit einer an einem Gehäuse abgedichtet eingesetzten Mischbuchse, in der ein mehrstufiger, . druckausgeglichener Steuerkolben von außen axial zur Öffnung bzw. Versdiießung der Wasseraustrittsöffnung in der Mischbuchse verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen in der Mischbuchse (4) verdrehbaren Steuerkolben (8) mit zwei zwischen je zwei Kolben (84., 82 bzw. 82,83) angeordneten Segmentschiebern (87,89), die je einen der radialen, in axialer Richtung hintereinanderliegenden Austrittsöffnungen (43,49) für Kalt- bzw. Warmwasser in der Mischbuchse (4) in eine Mischkammer (7) gegenläufig öffnen bzw. verschließen.
2. Mischbatterie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine außen konische Mischbuchse (4) mit drei Längsstegen (4o) und einer entsprechenden Formdichtung (45), bei der jeweils zwischen den abgedichteten Stegen (40,47) und dem Gehäuse (l) drei gegeneinander abgeschlossene Kammern gebildet sind, eine Kaltwassereintrittskammer (6), eine Warmwassereintrittskammer (5) und eine Mischkammer (7)ι die mit der Austrittsöffnung (I3) im GehävsB (l) in Verbindung steht.
3· Mischbatterie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Segmentschieber (87,89) in Form von Zylinderabschnitten mit zwei seitlichen Stegen (88), mit denen die Schieber (87,79) geringfügig schwenkbar auf einem Sitz (86) zwischen jeweils zwei Kolben (81,82 bzw. 82,83) des mehrstufigen Steuerkolbens (8) aufgesetzt sind, wobei die Segmentschieber (87,89) bei Wasserdruckbeaufschlagung nach außen gegen die Innenwandung der Mischbuchse (4) ge^presst werden.

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4. Mischbatterie nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hohlen Steuerkolben (β), in dem ein von außen verschiebbarer und mit dem Steuerkolben (8) auf Drehung gekuppelter mehrstufiger Hydraulikkolben (9) geführt ist mit einer durchgehenden axialen Bohrung (90), die einen Flüssigkeitsdruckraum (95) hinter dem endseitigen Kolbenende (9l) mit einem vorderen Druckraum (94) verbindet, in dem ein Kolben (9%) mit größerer Kolbenfläche wirksam ist, derart, daß bei Zug des im Steuerkolben (8) axial verschiebbaren Hydraulikkolbens (9) in Folge der hydraulischen Untersetzung zwischen den Flächen der beiden Kolben (92, 91) der Steuerkolben (8) ebenfalls in Zugrichtung in Folge des Wasserdruckes im Druckraum (95) verschoben wird.
5* Mischbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkolben (9) mit einer äußeren Rändelung (93) in entsprechend ausgebildeten Vertiefungen im Inneren des Steuerkolbens (8) geführt ist.
6. Mischbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (90) im Hydraulikkolben (9) eine Befestigungsschraube (30) für den Drehgriff (3) abgedichtet eingeschraubt ist.
7· Mischbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkolben (9) und der Steuerkolben (8) in Achsrichtung zusätzlich mechanisch gekoppelt sind.

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8. Mischbatterie nach. Anspruch. 7* dadurch gekennzeichnet, daß der HydraulikkoIben (9) beim Aufziehen und beim Eindrücken jeweils gegen Anschläge (32 bzw. 80 a) im Steuerkolben (8) fährt und den Steuerkolben (8) mitnimmt.
9ο Mischbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkolben (8) eine Querbohrung (99) vorgesehen ist, die von einem endseitigen Dichtungsring am Hydraulikkolben (9) beim Aufziehen überfahren wird.und durch die Flüssigkeit in die Druckräume (90, 94, 95) einfüllbar ist.
10. Mischbatterie nach Anspruch A-, gekennzeichnet durch eine Querbohrung (98) im Hydraulikkolben (9)» die die Längsbohrung (90) im Schließzustand mit einer Kammer (5» 6 oder 7) verbindet zur Entlüftung der Druckräume (90, 9k _f 95).
11. Mischbatterie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine verstellbare Verdrehungsbegrenzung für einen mit den Steuerkolben (8) verbundenen Drehknopf (3)·
12. Mischbatterie nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine in die vordere Öffnung des Gehäuses (l) eingeschraubte Buchse (2) mit einem außenliegenden Rändelbereich (22), auf den mit entsprechender Innenrändelung zwei Ringe (23, 2k) aufgesetzt sind, die jeweils außen vorstehende Anschlagsegmente (2k_$ 26) aufweisen, gegen die der Drehgriff (3) bei Verdrehung um einen bestimmten ¥inkelbereich mit innenliegenden Vorsprüngen (31) anschlägt.

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