DE2627923A1

DE2627923A1 - Mischarmatur fuer kalt- und warmwasser

Info

Publication number: DE2627923A1
Application number: DE19762627923
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Egli
Original assignee: Armaturenfabrik Wallisellen AG
Current assignee: Armaturenfabrik Wallisellen AG
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1977-01-27
Also published as: AT344106B; BR7604218A; ATA451676A; IT1079129B; CH597542A5; AU1538976A; SE7607410L; JPS526131A; FR2316514A1; FR2316514B1; NL7607178A; AU501725B2; SE420338B; GB1548940A

Description

10. Juni 1976 RS/kh

Armaturenfabrik Wallisellen AG, 8304 Wallisellen (Schweiz)

Mischarmatur für Kalt- und Warmwasser

Die Erfindung betrifft eine Mischarmatur für Kalt- und Warmwasser, mit einem Gehäuse mit zwei Zuleitungen und einem Auslauf und mit ' einem Betätigungsgriff zum Einstellen der Auslaufmenge und der Aus lauftemperatur, durch welchen Griff ein in einer Gehäusebohrung angeordneter Steuerkolben begrenzt axial verschiebbar und drehbar ist.

Mischarmaturen dieser Art sind bereits bekannt. Viele der bekannten Konstruktionen weisen wegen der Verwendung von gebräuchlichen Ventildichtungen einen komplizierten Aufbau auf, und deren Kolbensysteme sind nicht universell verwendbar.

Es sind auch schon Mischarmaturen bekannt, bei denen dass das Warm- und Kaltwasser radial in die Gehäusebohrung eintritt und das Mischwasser den Steuerkolben in axialer Richtung verlässt. Dies hat zur Folge, dass jeder Bewegung des Steuerkolbens eine feste Funktion zugeordnet sein muss. Ueblicherweise

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dient die Axialbewegung des Steuerkolbens der Mengensteuerung und seine Drehbewegung der Temperatursteuerung. Es ist somit nicht möglich, den gleichen Steuerkolben in verschiedenartigen Ausführungsformen von Mischarmaturen zu verwenden, ohne dass ungewohnte Bewegungen am Betätigungsgriff in Kauf genommen werden müssen.

Ferner weisen bekanntgewordene Mischarmaturen keine Möglichkeit auf, die Bewegungen des Steuerkolbens sowohl in axialer Richtung

stufenlos
als auch in Drehrichtungfzu begrenzen oder zu fixieren. Dies wäre aber für eine universell anzuwendende Mischarmatur vorteilhaft, da für gewisse Anwendungsfälle die Mischtemperatur oder die Wassermenge oder beides zu limitieren ist.

Die Erfindung soll die Aufgabe lösen, eine Mischarmatur derart auszubilden, dass der Steuerkolben für verschiedene Ausführungsformen von Mischarmaturen verwendet werden kann, wobei deren Betätigung immer auf gleiche Weise erfolgen soll. Ferner soll es möglich sein, die Kolbenbewegung durch verstellbare Anschläge universell zu begrenzen.

Diese Aufgabe kann durch einen Steuerkolben gelöst werden, der vom Wasser durchquert wird, bei dem also das Wasser im wesentlichen radial einströmt und auch wieder radial ausströmt. Eine solche Mischarmatur ist weniger voluminös als bekannte Armaturen und einfacher und billiger in der Herstellung. ■

Die erfindungsgemässe Mischarmatur ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen und der Auslauf mindestens annähernd radial in einen mittleren Abschnitt der Gehäusebohrung derart münden, dass die Strömungskomponente des zwischen den Zuleitungen und dem Auslauf zu fliessen bestimmten Wassers quer zur Gehäusebohrung grosser ist als axial dazu, dass der in diesem Abschnitt gelagerte

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Teil des Steuerkolbens eine Verjüngung aufweist und beidseitig derselben mit Dichtungsrippen versehen ist, und dass Mittel zur verstellbaren Begrenzung der Kolbenbewegung vorgesehen sind.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass die axiale Verschiebung des Steuerkolbens entweder für die Steuerung des Mischverhältnisses oder für die Steuerung der Ausflussmenge verwendet werden kann. Dadurch ist es möglich, bei jeder horizontalen oder auch, vertikalen Einbaulage der Mischarmatur die Vert'ikalbewegung oder Bewegung zum und vom Benutzer des Betätigungsgriffs immer für die Mengensteuerung zu verwenden, wie sich dies bei solchen Mischarmaturen eingeführt hat. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Ausbildung der Mischarmatur liegt darin, dass alle dem Verschleiss unterworfenen Teile an Steuerkolben fest angeordnet sind, so dass er nötigenfalls leicht ausgewechselt werden kann, wenn infolge von Verschleiss der Dichtungen eine Leckage eintritt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von erfindungsgemässen Mischarmaturen mit Varianten rein schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Mischarmatur für vertikalen Einbau nach der Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie B-B in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie D-D in Fig. 2,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Mischarmatur für horizontale Montage nach der Linie E-E in Fig. 6,

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Fig. 6 einen Längsschnitt nach der Linie F-F in Fig. 5,

Fig. 7 eine Abwicklung der Oberfläche des Steuerschiebers bei Temperatursteuerung durch axiale Verschiebung desselben,

Fig. 8 die gleiche Abwicklung wie Fig. 7, jedoch bei

Temperatursteuerung durch Drehbewegung des Steuerschiebers,

Fig. 9, 10 zwei Ansichten einer Mischarmatur für vertikalen E inb au,

Fig. 11, 12 zwei Ansichten einer Mischarmatur für Wandmontage

Fig. 13 einen Längsschnitt durch die Endpartie einer weiteren Mis charmatur, .

Fig. 14 einen Querschnitt durch die Endpartie gemäss der Linie XIV-XIV aus der Fig. 13,

Fig. 15 schematisch einen Querschnitt durch eine weitere

Variante eines Steuerkolbens in einer Einlochtype-Mischarmatur, und

Fig. 16 schematisch einen Querschnitt durch den Steuerkolben gemäss Fig. 15 in einer Mischarmatur für Wandeinbau.

Die in den Fig. 1-4 dargestellte Mischarmatur weist ein Gehäuse 1 auf, an das zwei Eintrittsstutzen 2,3 für Warmwasser und Kaltwasser und ein Austrittsstutzen 4 für Mischwasser angeschlossen

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sind. Das Gehäuse 1 enthält eine axiale Bohrung 5, deren Wand an den Mündungsstellen der Stutzen 2, 3 und 4 dem lichten Querschnitt derselben entsprechende Bohrungen 7, 8, 9 aufweist, die als Steueröffnungen dienen. In der axialen Bohrung 5 ist ein kolbenförmiger Steuerschieber 10 angeordnet.

Der Steuerschieber 10 weist

eine mittlere, kreissegmentförmige Ausnehmung 11 auf, deren Breite in axialer Richtung grosser ist als der lichte Durchmesser des Austrittsstutzens 4. Auf der Mantelfläche des Steuerschiebers 10 sind weiche Dichtungsrippen 12 - 14 angebracht, die sich dichtend an der Innenfläche der Bohrung 5 abstützen.

Eine beispielsweise Anordnung der Rippen ist in Abwicklung in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Während einzelne Zwischenrippen auch anders angeordnet sein, können, ist es auf jeden Fall notwendig, dass Dichtungsrippen 13 die Ausnehmung 11 völlig umschliessen, und dass in Abstand von der Ausnehmung 11 Dichtungsrippen 14 sich um den ganzen Umfang des Steuerschiebers 10 erstrecken, damit kein Wasser in die Gehäuseteile beidseits des Steuerschiebers austreten kann. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, münden die Bohrungen 7, 8, 9 im Gehäuse 1 in eine Zylindermantelfläche, welche gleich gross oder kleiner sein kann als die in der Abwicklung rechteckige Zylindermantelfläche 11a der Ausnehmung 11.

An der einen Gehäuseseite ist eine Verschlusskappe 15 verdrehbar über den Gehäuseteil 6 gestülpt, und der Steuerkolben 10 ragt mit einem geschlitzten Ende in die Kappe 15 hinein. Ein als Betätigungsorgan für die Mischarmatur dienender Hebel 16 steckt in einer Bohrung 17 der Kappe 15 sowie in einer Bajonettnute 18 des Gehäuseteils 6 und ist mit seinem Ende 19 im Schlitz des Steuerkolbens in Axialrichtung des letzteren verschwenkbar befestigt. Zur Befestigung dient ein die Schenkel des Schlitzes 20 durchdringender

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Bolzen 21. Der Hebel 16 weist einen kugelförmigen Teil 22 auf, welcher in der Nute 18 geführt ist. Bei einer Schwenkbewegung des Hebels 16 um die Kugel 22 in axialer Richtung wird somit der Steuerschieber 10 axial im Gehäuse 1 verschoben. Der Hebel 16 kann aber auch zusammen mit der Kappe 15 senkrecht zur Axialrichtung verschwenkt werden, wobei seine Kugel 22 in der Bajonettnute 18 geführt ist. Dadurch wird der Steuerschieber 10 um seine Längsachse gedreht.

Zur Begrenzung der Verdrehung und der Längsverschiebung des Steuerkolbens 10 weist dieser an seinem, dem Griffende entgegengesetzten Ende eine Innenverzahnung 23 auf, in welcher der aussen verzahnte Teil 25 eines Drehbegrenzungselementes 24 steckt.

Der Steuerkolben 10 ist drehfest, jedoch längsverschiebbar mit dem Element 24 verbunden. Letzteres weist zwei Flügel 24a auf, welche mit zwei Anschlägen 26 im Gehäuse 1 zusammenwirken. Die Anschläge 26 entsprechen den Stellungen "auf" a und "zu" ζ des Betätigungshebels 16. Durch das Element 24 wird der Schwenkbereich oC des Hebels 16 so begrenzt, dass letzterer nicht aus der Bajonettnute 18 entfernt werden kann, und dass die Steueröffnungen 7, 8, mit der Ausnehmung 11 in der gewünschten Weise zusammenwirken. Im Innern des Elementes 24 ist eine in axialer Richtung verstellbare Schraube 28 vorgesehen, mittels welcher die axiale Begrenzung des Steuerkolbens 10 einstellbar ist.

Das Element 24 ist durch den aufschraubbaren Gehäusedeckel 29 im Gehäuse 1 derart gesichert, dass es begrenzt verdrehbar, aber axial nicht verschiebbar ist.

Die Wirkungsweise der Mischarmatur nach den Fig. 1-4 ist folgende: In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Mittellage des Steuerschiebers

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10 fliesst kaltes und warmes Wasser in gleichen Mengen durch die Ausnehmung 11 in den Austrittsstutzen 4, aus dem Mischwasser mit mittleren Temperatur ausströmt. Soll die Temperatur des Mischwassers verändert werden, so wird der Hebel 16 nach rechts oder links in Axialrichtung verschwenkt. In den beiden, durch die Schraube 28 und den Hebel 16 in der Nut 18 definierten Endstellungen des Hebels 16 fliesst entweder nur kaltes oder nur warmes Wasser aus dem Austrittsstutzen 4.

Die Auslaufmenge kann bei jeder Stellung des Hebels 16 durch Verschwenken desselben in einer Ebene senkrecht zur Steuerschieberachse verändert werden. Wird der Steuerschieber soweit verschwenkt, dass die Ausnehmung 11 nicht mehr in Verbindung mit den Oeffnungen 7 und 8 steht, ist der Ausfluss völlig unterbunden. Die Fig. 7 zeigt in Abwicklung den Steuerschieber dieser Ausführungsform der Mischarmatur.

Der gleiche Steuerschieber 10 kann jedoch auch verwendet werden, wenn die Temperaturänderung durch Drehen des Steuerschiebers und die Aenderung der Ausflussmenge durch axiale Verschiebung desselben erzielt werden soll. Diese Anordnung ist in den Fig. 5 und 6 im Schnitt und in Fig. 8 in Abwicklung dargestellt, wobei auch die Steueröffnungen 7, 8 und 9 angedeutet sind. Die Pfeile a und ζ deuten die Bewegungsrichtung des Steuerschiebers für die Ausflussmenge im Sinne von "auf" und "zu" an, während die Pfeile w und k die Bewegungsrichtung für eine Temperaturänderung im Sinne von "warm" und "kalt" andeuten.

In gleicher Weise bezeichnen in den Fig. 9 bis 12 die Doppelpfeile a - ζ und w - k die Bewegungsrichtung des Betätigungshebels 16 für verschiedene Ausführungsformen von Mischarmaturen.

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Gegenüber bekannten Mischarmaturen weist die erfindungsgemässe Armatur folgenden wesentlichen Vorteil auf. Die axiale Verschiebung des Steuerschiebers - je nach Ausführungsform der Armatur ist sowohl für die Temperatursteuerung wie auch für die Mengensteuerung verwendbar und der Steuerschieber ist für alle Ausbildungsarten gleich, was Fertigung und Unterhalt vereinfacht. Bei Verschleiss lässt sich der Steuerschieber auf einfache Weise auswechseln.

Durch die Führung des Flüssigkeitsstromes senkrecht zur Axialrichtung des Steuerschiebers wird eine kurze Baulänge der Mischarmatur ermöglicht. Wie erwähnt, ermöglicht die beschriebene Ausbildung des Steuerschiebers 10 in allen Fällen die Anwendung einer sinngemäss immer gleichen Betätigungsrichtung des Hebels 16 für die Steuerung der Ausflussmenge und der Ausfluss temperatur.

In den Fig. 1, 2,5 und 6 sind die Dichtungsrippen 12 bis 14 derart dargestellt, dass sie von der Aussenseite eines Gummimantels abstehen, der seinerseits den ganzen Steuerschieber überzieht und nur die Ausnehmung 11 freilässt.

Der Betätigungsmechanismus des Steuerschiebers könnte selbstverständlich auch in anderer Weise ausgebildet sein, um die notwendige Axial- und Drehbewegung zu erzeugen.

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In den Fig. 13 und 14 sind weitere Ausbildungen der Mittel zur verstellbaren Begrenzung der Kolbenbewegung dargestellt. Das Drehbegrenzungselement umfasst eine sich in Axialrichtung erstreckende Kopfschraube 50, die in einer Gewindebohrung 51 des Kolbenbodens eingeschraubt ist und mit ihrem Schaft einen Schlitz 52 im Gehäuseboden 53 durchdringt. Der Schlitz 52 hat die Form eines Kreisbogenabschnitts, so dass die Kopfschraube 50 bei einer Verdrehung des Kolbens 10 im Schlitz 52 geführt ist. Zur Begrenzung der Drehbewegung sind im Gehäuseboden 53 zwei Madenschrauben 54, 55 gelagert, deren Achsen in der Ebene des Schlitzes 52 liegen, und deren Enden etwa tangential in die Schlitzenden eindringen. Diese Madenschrauben 54, 55 dienen als Anschläge für den Schaft der Kopfschraube 50. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die beiden Endlagen der Drehbewegung des Kolbens stufenlos zu verstellen.

Die Kopfschraube 50 dient gleichzeitig zur stufenlosen Einstellung der einen Axialbegrenzung des Kolbens 10, da die Unterseite 56 des Schraubenkopfes 57 am Ende der Axialbewegung am Gehäuseboden 53 anstehen kann. Durch Verdrehung der Schraube 50 kann somit dieser Axialanschlag verändert werden.

Zur Begrenzung des anderen Axialanschlages ist die im Gehäuseboden 53 in Axialrichtung geführte Schraube 58 vorgesehen, deren Ende als Anschlag für den Kolbenboden wirkt.

Die Endpartie des Gehäuses 1 ist durch eine Abschlusshaube 59 abgedeckt. Nach Entfernung derselben sind samtIieheSchrauben 50, 54, 55, 58 zugänglich, so dass die Bewegungsbegrenzung ohne Betriebs^· unterbruch erfolgen kann. Die Begrenzungselemente liegen ausserhalb des durch die Dichtungsrippen 14 begrenzten, wasserführenden Mischraumes der Armatur.

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In den Fig. 15 und 16 ist eine weitere Ausführung des Steuerkolbens 10 dargestellt.

Bei diesem Steuerkolben ist die Verjüngung 10b so ausgebildet, dass im Kolben zwei Ausnehmungen 60, 61 entstehen. In der Fig. ist der Steuerkolben in einer Einloch-Mischarmatur eingebaut, währenddem er in der Fig. 16 in einer Mischarmatur für Wandmontage eingebaut ist. Bei Fig. 15 ist der Steuerkolben in ganz offener Stellung gezeigt, bei Fig. 16 in der Kaltstellung.

Die vorbeschriebene Mischarmatur weist folgende weitere Vorteile auf:

Die Einheit, bestehend aus dem Steuerkolben und dem damit gelenkig verbundenen Bedienungsgriff, kann unverändert bei gleichen Betätigungsrichtungen sowohl für die Anordnung der Steuerkolbenachse parallel als auch senkrecht zur Wand verwendet werden.

Die Endanschläge der Steuerbewegungen (Anfang und Ende der Drehbewegung sowie Anfang und Ende der Axialbewegung) lassen sich individuell einstellen; bei einzelnen Ausbildungen stufenlos .

Die bei einer Ausführungsform dafür vorgesehenen vier Regulierschrauben sind ohne Betriebsunterbruch, nach Entfernen einer Schutzhaube, zugänglich.

Die Anordnung der vier Regulierschrauben ist mit minimalem Herstellungsaufwand möglich. Sie erfordert, ausser je einem Gewindeloch, nur einen kreisbogenförmigen Schlitz.

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Durch den Steuerkolben mit nur einer Aussparung werden sowohl für die Mengenregulierung als auch für die Temperaturregulierung bei beiden Einbaulagen der Steuerschieberachse parallel und senkrecht zur Wand die gleichen Bedienungsrichtungen erreicht, und zwar die Stellung "kalt" links und die Stellung "warm" rechts.

Beim Kolben mit zwei sich gegenüberliegenden Aussparungen, mit dem Bedienungshebel in der Symetrieebene dieser Aussparungen, wird eine Mischarmaturtype erreicht, bei der, mit Steuerschieber-Einbau senkrecht zur Wand, die Hebellage links der Warmsteilung und die Hebellage rechts der Kaltstellung entsprechen.

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Claims

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Patentansprüche

Iy Mischarmatur für Kalt- und Warmwasser, mit einem Gehäuse mit zwei Zuleitungen und einem Auslauf und mit einem Betätigungsgriff zum Einstellen der Auslaufmenge und der Auslauftemperatur, durch welchen Griff ein in einer Gehäusebohrung angeordneter Steuerkolben begrenzt axial verschiebbar und drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen (2, 3) und der Auslauf (4) mindestens annähernd radial in einen mittleren Abschnitt der Gehäusebohrung (5) derart münden, dass die Strömungskomponente des zwischen den Zuleitungen (2, 3} und dem Auslauf (4) zu fliessen bestimmten Wassers quer zur Gehäusebohrung (5) grosser ist als axial dazu, dass der in diesem Abschnitt gelagerte Teil des Steuerkolbens (10) eine Verjüngung (10a, 10b) aufweist und beidseitig derselben mit Dichtungsrippen (12 - 14) versehen ist, und dass Mittel (24, 28; 50, 54, 55, 57, 58) zur verstellbaren Begrenzung der Kolbenbewegung vorgesehen sind.
2. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verjüngung (10a) eine einzige, im Querschnitt etwa kreissegmentförmige Ausnehmung (11) im Steuerkolben (10) gebildet ist, und dass ein Teil der Dichtungsrippen (13) die Ausnehmung (11) allseitig umschliesst.
3. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zuleitungen (2, 3) und der Auslauf (4) senkrecht zur Steuerkolbenachse angeordnet sind und in einer Ebene mit derselben liegen (Fig. 1, 2).

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4. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zuleitungen (2, 3) und der Auslauf (4) in einer Ebene senkrecht zur Steuerkolbenachse angeordnet sind (Fig. 5, 6).
5. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsrippen (12 - 14) als ein zusammenhängender, netzartiger Gummiteil ausgebildet sind.
6. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsrippen (12 - 14) als von einem den Steuerkolhen (10) schlauchartig umschliessenden Gummiteil abstehende Vorsprünge ausgebildet sind.
7. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (16) in eine bajonettverschlussartig ausgebildete Nut (18) im Gehäuse (1) einführbar und nach Einsetzen eines Sicherungselementes (24) in der Nut (18) gesichert ist, und dass der Schwenkbereich (oC ) des Hebels (16) kleiner ist als die in Umfangsrichtung gemessene Länge der Nut (18).
8. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im dem Griffende entgegengesetzten Ende des Gehäuses (1) angeordneten Mittel mindestens ein Drehbegrenzungselement

mindestens
(24; 50, 54, 55) undyiein Element (28; 57) zur Begrenzung der axialen Verschiebung des Steuerkolbens (10) umfassen, welche Elemente durch die Dichtungsrippen (12) von den wasserführenden Räumen der Armatur getrennt sind und ohne Betriebsunterbruch von aussen zugänglich sind.

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9. Miseh.armatur nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbegrenzungselement (24) drehfest in einer Innenverzahnung (23) des relativ zu ihm axial verschiebbaren Steuerkolbens (10) steckt und zwei Anschläge (24a) aufweist, denen zwei gehäusefeste, die Drehbewegung des Kolbens begrenzende Anschläge (26) zugeordnet sind.
10. Mischarmatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zur Begrenzung der axialen Bewegung eine in einer Gewindebohrung des Drehbegrenzungselementes (24) geführte und parallel zur Kolbenachse angeordnete Schraube (28) ist.
11. Mischarmatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbegrenzungselement eine axiale Kopfschraube (50) umfasst, welche im Kolbenboden eingeschraubt ist und mit ihrem Schaft einen Schlitz (52) im Gehäuseboden (53) durchdringt, dass der Schlitz die Form eines Kreisbogenabschnittes aufweist, und dass zwei weitere, im Gehäuseboden (53) eingeschraubte und tangential in die Schlitzenden eindringende Schrauben (54, 55) als stufenlos verstellbare Anschläge für den mit dem Kolben verschwenkbaren Schaft der Kopfschraube (50) dienen.
12. Mischarmatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente zur stufenlosen Begrenzung der Axialbewegung des Steuerkolbens (10) einerseits den Kopf (57) der Kopfschraube (50) umfassen, welcher am Gehäuseboden aufzusitzen bestimmt ist und andererseits eine weitere achsparallele Schraube (58) umfassen, welche in einer Gewindebohrung im Gehäuseboden (53) geführt ist und als Anschlag für den Kolbenboden dient.

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13. Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verjüngung (10b) im Steuerkolben (10) mindestens zwei Aussparungen (60, 61) gebildet sind.

Der Vertreter:

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