DE2652539B2 - Druckausgleichsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckausgleichsventil für ein Mischventil für kaltes und warmes Wa-iser zum Ausgleichen der Wassertemperaturschwankunyen, das in bezug auf die Strömungsrichtung des Wassers, vor dem eigentlichen Mischventil eingebaut ist und worin sich ein als Druckausgleicher arbeitendes Ventilverschlußteil befindet

Eine bekannte Mischbatterie (FR-PS 14 98670) umfaßt ein Druckausgleichsventil der eingangs genannten Art, bei welchem ein Druckausgleichselement und eine Temperaturregeleinrichtung vorgesehen sind, um letztlich zu erreichen, daß der Mischbatterie Wasser mit geregelter Temperatur entströmt

Das bekannte Druckausgleichsventil weist allerdings den Nachteil auf, daß es verhältnismäßig kompliziert aufgebaut ist und somit auch in der Herstellung verhältnismäßig teuer ist

Ausgehend vom genannten Stand der Technik i»i; es Aufgabe der Erfindung, ein vor eine Mischbatterie vorschaltbares Druckausgleichsventil zu finden, das. bei im wesentlichen gleicher Funktion wesentlich einfacher und somit billiger ist als das Druckausgleichsven til der bekannten Mischbatterie.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventilverschlußteil mit einem Thermostatelement so verbunden ist, daß bei Erwärmung der am Thermostatelement vorbeifließenden Wässer das Thermostatelement das Ventilverschlußteil in die den Strömungsanteil des heißen Wassers verringernde Richtung zu drücken strebt, und umgekehrt Es wirken somit Thermostatelement und Wasserdruck auf ein einziges Ventilverschlußteil ein, das als Steuerglied zum Konstanthalten einer vorgewählten Wassertemperatur wirksam ist Das erfindungsgemäße Druckausgleichsventil erreicht somit unter außerordentlich geringem baulichen Aufwand und somit auch bei geringen Herstellungskosten eine durchaus hinreichende Temperaturausgleichswirkung.

Nachstehend wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung erläutert.

F i g. 1 stellt im zentralen Axialschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.

Fig.2 zeigt entsprechendermaßen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Heißwassereintriusrohr 1 und das Kaltwassereirrtrittsrohr 2 führen zur Verbindung mit dem Druckausgleichsschieber 4 im Ventilgehäuse 3. Der Schieber 4 arbeitet in zuvor bekannter Weise derart, daß der Druck des heißen Wassers durch die Bohrung 5 hindurch zum Einwirken auf die linke Seite des Kolbens kommt, ebenso wie der Druck des kalten Wassers auf dessen rechte Seite. Wenn nun der Druck des heißen Wassers höher ist, so drückt dieses den Kolben nach rechts, wobei der .Rand 7 der Rille 6 dessen Strömung drosselt, während zugleich der Rand 9 der Vorbeiflußril-Ie 8 für das kalte Wasser die Durchflußquerschnittsfläche für dieses erweitert, bis das Gleichgewicht erzielt ist

Der Fig. 1 gemäß wird der Druckausgleicher mit einem Thermostatelement ausgerüstet, in welcher Eigenschaft ein im Schieber 4 in dem durch den Balg 10 und die Endplatte U begrenzten Raum eingesetztes Material 12 mit geeigneter Wärmeausdehnung dient Die Erwärmung der eintretende., Wässer hat eine Ausdehnung dieses Materials zur Folge, wobei die Endplatte 11 und die Schieberwandung 13 sich voneinander entfernen. Durch Einfluß der Federn 14 und 15 erfolgt das Auseinandergehen zentrisch, wobei sich der Schieber 4 um die halbe Bewegungslänge des Thermostaten in der die Heißwasseröffnung drosselnden Richtung verschiebt, wobei die Temperatur natürlich ausgeglichen wird.

Nach seinem Durchgang durch den Regler setzt das heiße Wasser seinen Weg längs des Kanals 16 und das kalte Wasser längs des Kanals 17 zu dem eigentlichen, die Temperatur und die Wassermenge regelnden Ventil fort Durch geeignete Wahl des Flächenareals des Druckausgleichschiebers, der Steifigkeiten der Federn und der Art des Thermostatelements läßt sich die Arbeitsweise des Reglers möglichst gut mit den jeweiligen Bedürfnissen in Einklang bringen.

Gemäß F i g. 2 weist das Gehäuse 3 des Druckausgleichsventils eine Bohrung auf, in der der Schieber 4 eingesetzt ist Das Einlauf rohr des heißen Wassers 1 und das Einlaufrohr 2 für das kalte Wasser führen zur besagten Bohrung und von derselben gehen das Heißwasseraustrittsrohr 16 und das Kaltwasseraustrittsrohr 17 aus, die mit dem eigentlichen Mischventil (nicht dargestellt) verbunden werden. Wesentlich in der Mitte des Schiebers 4 sind zwei Flansche und zwischen diesen eine Dichtung 25 vorgesehen, wodurch die Heißwasserseite von der Kalt.wasserseite getrennt wird.

Die Gehäusebohrung 3 weist auf der Warmwasserseite den Ringraum (6) auf, der sich in das Eintrittsrohr 1 öffnet, und entsprechendermaßen befindet sich auf der Kaltwasserseite der Ringraum 8, der sich entsprechendermaBen in das Eintrittsrohr 2 des kalten Wassers *> öffnet.

Die Bauweise des Schiebers 4 in F i g. 2 geht aus dem Nachstehenden hervor. Der Schieber 4 hat auf der Heißwasserseite einen einem Ventilteller ähnelnden flanschartigen V'orsprungteil 23 und entsprechenderma- in Ben auf der Kaltwasserseite den Vorsprungteil 24, die in Erweiterungsteile der Bohrung 3 des Gehäuses an entsprechender Stelle hineinpassen. Auf den hinter den Außenendflächen der Vorsprungteile 23 und 24 verbleibenden Raum 5 wirkt auf der linken Seite der Druck des heißen Wassers und auf der rechten Seite der Druck des kalten Wassers ein, mit dem Zweck, den Druckausgleich unter den Rohren 16 und 17 zu bewerkstelligen.

Weiterhin nach Fig.2 ist innerhalb des Raums im Schieber 4 zum Hervorbringen des Temperaturausgleichs als Thermostat der Balg IG eingesetzt, der ein geschlossenes Ende hat und dessen einer Randteil am Endteil 34 des Schiebers befestigt ist Der Schieber 4 und der Balg 10 umgrenzen in sich den Raum 12, der mit einem Stoff mit geeigneter Wärmeausdehnung gefüllt ist Das geschlossene Ende des Balgs 10 drückt gegen das Zwischenglied 36, das seinerseits über die Feder 14 mit dem zylindrischen Zwischenglied 35 in Verbindung steht, dessen äußeres Ende wiederum mit Gewinde mit dem am Gehäuse 3 befestigten Endstück 32 im Eingriff steht

Zwischen dem besagten Endstück 32 und dem Ende des Schiebers 4 ist ein ringförmiger Teil 26 eingesetzt, der in einer Rille auf seinem Außenumfang den J5 Dichtungsring 28 und in einer inneren Rille den Dichtungsring 29 trägt, der gegen den manschettenartigen Vorsprung am Innenstück 34 des Schiebers anliegt. Auf der Kaltwasserseite befindet sich entsprechendermaßen der Ringteil 27 mit dem Dichtungsring 30 in einer außenseitigen Rille und in einer Rille auf der Innenseite mit dem Dichtungsring 31, der gegen den als Ventilteiler dienenden Flansch 24 anliegt Innerhalb des besagten Vorsprungteils liegt die Feder 37, die mit der Schraube 38 in ihrer Bohrung festgestellt ist Die Schraube 38 η wiederum liegt in der Mitte des das kaltwasserseitige Ende des Ausgleichglieds verschließenden Endstückes 33, und das Verschlußstück 33 ist durch das Gewinde am Gehäuse 3 befestigt

Die Arbeitsweise des Ausgleichglieds gemäß F i g. 2, ^r>o in dem in Zusammenwirken sowohl Druck- als auch Temperaturkompensation eingerichtet ist, geht aus dem folgenden hervor. Die Ventilflansche 23 und 24 bilden zusammen mit der Gehäusebohrung Drosselstellen 20, 21 mit radialer Ausdehnung zusammen mit der schulterartigen Wandung der Gehäusebohrungen. Auf diese Weise erzielt man eine zuverlässige Regelung des Verhältnisses zwischen den Strömungsmengen des kalten und des heißen Wassers, ohne daß bei den zu drosselnden Gliedern eine Gefahr des Festschneidens oder sonstiger Betriebsstörungen vorliegt

Nun wird die Arbeitsweise des Ausgleichsglieds, von der in F i g. 2 gezeigten Situation ausgehend, betrachtet, in der die Strömungsquerschnitte der Drosselstellen 20 und 21 für das heiße bzw. das kalte Wasser untereinander wesentlich gleich groß sind und die Drücke in den Strömungskanälen 1, 16 und 2, 17 entsprechendermaßen wesentlich gleich hoch sind. Wenn hierbei z. B. im Heißwasserrohr 1 der Druck steigt, dann verschiebt sich der Schieber 4 der Kraft der Feder 37 entgegen in der Figur nach rechts, womit der Strömungsquerschnitt 20 abnimmt und der Strömungsabschnitt 21 in entsprechendem Maß ainimmt, wobei in den Abgangsrohren «6 und 17 die Druckänderung ausgeglichen wird und die Strömungsmengen im wesentlichen konstant bleiben.

Wenn man nun die Warmwasserseite des Mischventils alleine öffnet, dann ist die Kaltwasserseite völlig geschlossen. Im Strömungskanal 1, 16 fällt dabei der Druck ab, während im Strömungskanal 2,17 der höhere Druck bestehen bleibt, und somit eine Verschiebung des Schiebers 4 in der Figur nach links verursacht wird. Durch Einfluß des entstandenen beträchtlich hohen Druckunterschieds wird jetzt die Ausdehnung des Mediums 12 auf die Feder 14 eliminiert, und der Strömungsquerschnitt 20 bleibt trotz der Erwärmung des Ausgleichglieds offen. Das Gleiche gilt im umgekehrten Fall. Das Ausgleichsglied berücksichtigt somit die Druckschwankungen, die sowohl in den Eintritts- als auch in den Austrittsrohren stattfinden.

Wenn z. B. die Temperatur des Heißwassers ansteigt, dann dehnt sich das Medium im Raum 12 aus und das Ende des Balgs 10 drückt das Zwischenglied 36, die Fee ir 14 und den Deckel des Zwischenglieds 35 gegen das Endstück 32 des Gehäuses 3 und der Schieber 4 verschiebt sich nach rechts, und der Strßmungsquerschnitt an der Drosselstelle 20 geht zurück, während derjenige an der Stelle 21 entsprechendermaßen anwächst, womit der Durchfluß des warmen Wassers im Ausgangsrohr 16 abnimmt und die des kalten Wassers im Ausgangsrohr 17 zunimmt. Auf diese Weise wird Kompensation sowohl der Temperatur- als auch der Druckänderungen erzielt, ehe die Wässer in das eigentliche Mischventil geleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Druckausgleichsventil für ein Mischventil Für kaltes und warmes Wasser zum Ausgleichen der Wassertemperaturschwankungen, das in bezug auf die Strömungsrichtung des Wassers vor dem eigentlichen Mischventil eingebaut ist und worin sich ein als Druckausgleicher arbeitendes Ventil verschlußteil befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Ventilverschlußteil (4) mit einem Thermostatelement (12) so verbunden ist, daß bei Erwärmung der am Thermostatelement (12) vorbeifließenden Wässer das Thermostateleinent (12) das Ventilverschlußteil (4) in die den Strömuingsanteil des heißen Wassers verringernde Richtung zu drücken strebt, und umgekehrt.

2. Druckausgleichsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermostateleinent aus einem im Ventilverschluß (4) eingeschlossenen, von einem Balg (10) und einer Endplatte (11) begrenzten Raum und einem diesen ausfüllenden Stoff (12) mit geeigneter Wäimeausdehnung besteht, und daß auf das Ventilverschlußteil (4) und/oder die Endplatte (11) Federkräfte einwirken, die «inter normalen Verhältnissen das Ventilverschlußteil (4) in seiner Mittellage zu hatten streben, wobei die Strömungsöffnungen sowohl (ies heißen als auch des kalten Wassers wesentlich gleich groß sind

3. Druckausgleichsventil nach Anspruch 2,, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Feder (37), die gegen ein Ende (38) des Ventilgehäuses (3) anliegt, innerhalb eiru.3 an diesem Ende am Ventilverschlußteil angeordneten, nwnschet»*nartigen und außenseitig abgedichteten Führungsvorsprungs befindet, und im Innern einer weiteten, a*^-3enseitig abgedichteten Manschette am anderen ende des Ventüfverschlußteils sich ein Zwischenstück (35) befindet, das über eine zweite Feder (14) und ein zweites Zwischenstück (36) gegen das geschlossene Ende des im Verschlußteil (4) eingeschlossenen Thermostatbalgs (10) anliegt (F i g. 2).