DE2716831C2 - Mischventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mischventil nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der US-PS 32 97 051 ist bereits ein Mischventil bekannt mit einer im wesentlichen zylindrischen Ventilkammer, die innen im Bereich von Warm- und Kaltwassereinlässen mit einer hohlzylindrischen, flexiblen Manschette ausgekleidet ist, mit einem Ventilschieber, der innerhalb der flexiblen Manschette drehbar und hin- und herbewegbar angeordnet ist und mit einem Steu;rtcil derart an der Innenseite der flexiblen Manschette anliegt, daß die radial außerhalb der Manschette liegenden Warm- und Kaltwassereinlässe wahlweise zu einem Teil abdeckbar sind, um abhängig von der Drehstellurig des Ventilschiebers die Temperatur des austretenden Wassers zu steuern, und mit einer Absperreinrichtung, die abhängig von einer axialen Stellung des Ventilschiebers einen Auslaß schließt. Bei dieiem Mischventil besteht das Sieuerteil aus einem abgeflachten Zylinder mit einer Einkerbung, die. wenn sie in Höhe der benachbarten Einlasse gebracht wird, ein Nachgeben der flexiblen Manschette nach innen gestattet. Abhängig von der Drehstellung des Steuerteils gibt die Manschette entweder auf der Seite des ■Warmwässereiniasses oder auf der Seite des Kaltwas-Sefeiniasses mehr nach, Wodurch die temperatur des zum Auslaß strömenden Wassers gesteuert wird. Die Absperreinrichtung besteht bei dem bekannten Misch' ventil aus einer Verlängerung def Manschette über der SfGuerteil-Auskerbung, Wird die Manschette also ganz herabgedrückt, so sperren die Außenwandungen des abgeflachten Zylinders sowohl Warm- als auch Kaltwassereinlaß völlig ab. Es ist bekannt, daß Mischventile dieser Art mit der Zeit verschleißen und unbrauchbar werden, so daß sie ausgewechselt werden müssen. Bei dem bekannten Mischventil erfolgen sowohl Mischung als auch Absperrung an derselben Stelle der Manschette, d. h. in Höhe der Einlasse. Um das Ventil vollständig abzusperren und um darüber hinaus ein fein einstellbares Mischungsverhältnis zu erhalten, muß äie Manschette in erheblichem Umfang hin- und herbewegt werden bzw. gedreht werden. Hierdurch wird ein rascher Verschleiß der flexiblen Manschette hervorgerufen, so daß die Manschette häufig ausgewechselt werden muß. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die flexible Manschette eine höhere Lebensdauer aufweist. Ausgehend von einem Mischventil der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Mischventil sind Steuer- und Absperrfunktionen vöiiig voneinander getrennt, d. h. die Steuerung findet ähnlich wie bei dem bekannten Mischventil durch Freigabe der flexiblen Manschette statt, während demgegenüber das Absperren dadurch erfolgt, daß am Ventilschieber eine ringförmige Schulter in Schließstellung des Ventilschiebe.? an einem als Ventilsitz der Absperreinrichtung dienenden stirnseitigen Ende der hohlzylindrischen, flexiblen Manschette dichtend anliegt. Demgemäß werden die Funktionen »Steuern« und >.Absperren« durch verschiedene Teile der Manschette ausgeführt. Da die Manschette beim Steuern und beim Absperren an verschiedenen Stellen beansprucht wird, hat sie eine sehr hohe Lebensdauer.

Die in Anspruch 2 angegebene vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mischventils hat eine einfache, zuverlässige und langlebige Abdichtung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung werden nachfolgend vorteilhafte Aü^führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Ei zeigt

F i g. 1 einen Axialteilschnitt durch ein Ventil,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Ebene H-II in Fig. 1,
F i g. 3 unen Vertikalschnitt ähnlich F i g. 2.
F i g. 4 einen Querschnitt durch den Ventilkörper,
F ig. 5 eine Seitenansicht der Ventilmanschette, teilweise in Explosionsdarstellung.

F i g. 6 eine weitere Seitenansicht der Ventilmanschette, teilweise in f-xplosionsdarstellung und um 90" gegenüber F 1 g. 5 "ersetzt.

Fig. 7 einen Grundriß der Ventilmanschettenlagerung in Explosionsdarstelliiiig längs der Ebene VlI-VII von F i g. 6.

F i g. 8 einen Axialschnitl durch eine modifizierte Ventilform, und

Fig. 9 einen Axialschnitt durch einen weiteren modifizierten Ventilkörper.

Das Mischventil der vorliegenden Erfindung wird üblicherweise innerhalb eines Gehäuses angeordnet sein, das ein ständiger Teil einer Rohrleitungsinstallation ist. Der bewegliche Veniilschieber wird herkömmlicherweise ein geeignetes Betätigungsteil aufweisen, ,entweder einen Hebel oder Handgriff, zur Verwendung beim Hin^ und Herbewegen und Drehen des Ventilschiebers, um das Volumen Und die Temperatur des Wassers zu steuern, das durch das Ventil strömt. Das Ventil findet Anwendung in Küchen₍ Waschräumen, Duscheninstallationen und dergleichen. Die Ventilpa> trone ist eine auswechselbare Einheit und gestattet

somit, daß eine Hah.. -><l?r Duscheninstallation rasch repariert wird, indem man die fehlerhafte Patrone entfernt und durch eine neue ersetzt.

Ein Ventilgehäuse ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und weist gemäß der Darstellung eine im allgemeinen zylindrische Form mit einem verschlossenen Boden 12 auf. Das Gehäuse weist ein Paar Einlaßöffnungen, bezeichnet mit 14 und 16, und eine A'.slaßöffnung 18 auf. Der Auslaß kann zu einer daran angebrachten Auslaßröhre oder zu einer hiervon entfernten Abgaoestelle, wie etwa einem Sprüh- oder Duschkopf, führen.

Innerhalb des Gehäuses 10 ist die Ventilpatrone mit einer Ventilhülse 20 und einem Ventilschieber 22 angebracht, der hin- und herbeweglich sowie drehbar innerhalb der Hülse 20 angebracht ist Die aus Hülse und Ventilschieber bestehende Ventilanordnung ist in herkömmlicher Weise innerhalb des Gehäuses 10 mittels einer Federklemme bzw. eines Federrings 24 angebracht, dessen Schenkel in Schlitzen 26 in der Hülse angeordnet sind und durch Öffnungen 28 im Gehäuse 10 hindurch'.reten. Die Hülse 20 ist an unteren oder inneren Ende offen, wie mit dem Bezugszeichen iö angezeigt, und trägt ein Rohr 32 mit einem Flansch 34. Das Rohr 32 ist innerhalb der Hülse 20 verlängert, wie mit dem Bezugszeichen 36 angezeigt, und kann vorzugsweise aus Plastikmaterial gebildet sein, das eine verhältnismäßig niedrige Reibung vorsieht, um eine leichte Bewegung des Schiebers 22 relativ zur Hülse zuzulassen. Das innere Ende der Hülse 20 weist mit so Abstand angeordnete axiale Kerben 31 auf. die Vorsprünge 33 am Rohr 32 aufnehmen. Ein Feder- oder Einschnappring 3.5 paßt innerhalb einer Nut 37 auf die Außenseite der Hülse 20 und durchdringt die Nuten 39 an Vorsprüngen 33. um hierbei das Rohr 32 gegenüber der Hülse festzustellen.

Mit Abstand sind außerhalb vom inneren Ende der Hülse Einlaßöffnungsgruppen 38 und 40 angeordnet, die sich in fluchtender Anordnung mit den Gehäuseeinlässen 14 und 16 befinden. Das innere Ende der Hülse kann von einem O-Ring 42 abgedichtet werden, der innerhalb einer Nut 44 angeordnet ist. Ein diagonaler O-Ring 46. der in einer diagonalen Nut auf dem Äußeren der Hülse angeordnet ist. verhindert eine Querströmung zwischen den Heiß- und Kaltwasseröffnungen 14 und 16. Ein derartiger diagonaler O-Ring ist in den obenerwähnten US-Patentschriften gezeigt Ein Zw^;schen-O-Ring 48 bildet eine Dichtung zwiscK-n dem Äußeren der Hülse und dem Inneren des (jehäuses 10 außerhalb der Einlasse 14 und 16. In ahnlicher Weise tragt das äußere Ende der Hülse 20 eine O-Ringdichtung 50. Die Hülse kann vorzugsweise aus einem geeigneten Plastikmaterial gebildet sein, obwohl sie in einigen Anwendungsfäl len auch aus Metall bestehen kann.

Innerhalb der Ventilhiilse 20 ist eine flexible Manschette angeordnet, beispielsweise eine Gummimanschctte, die mit dem Bezugszeichen 52 bezeichne! ist. Eine Schulter 54. die auf der Innenseite der Ventilhülse 20 ausgebildet ist. legt ein Knde der flexiblen Manschette 52 fest, während ihr ander·:* Ende vom Ende 5f> de«, Rohr«· 32 aufgenommen oder festgelegt wird. Somit ist die flexible Manschette 52 innerhalb der Ventilhüise 20 Und ari'eitier Stelle angeordnet, umdie Einlaßöffnungen 38 und 40 abzudecken.

Die Hülseneinlässe sind den äußeren Hülsenaüsnelv mungeh 38ä und 40,7 zugeordnet und zwar unmittelbar in Verbindung mit den Gehäuseöffnungen 14 und 16, Wasser, das sich in den Hülseneinlaßöffnürigen 38 Und 40 bewegt, wird zur flexiblen Manschette hin gerichtet und wird ihr teilweises Zusammendrücken bewirken, was es dem Wasser gestatten wird, zu den Hülsenauslässen 58 zu strömen. Es können zwei, drei, vier oder mehrere derartige Auslässe vorgesehen sein, und sie können unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Die Auslässe öffnen sich in eine äußere Kammer 62, die zwischen der Innenseite des Gehäuses 10 und der Außenseite der Hülse gebildet ist und die in Verbindung mit der Gehäuseauslaßöffnung 18 steht.

Der Schieber 22 weist einen äußeren Abschnitt 64 auf, der entweder einen Hebel oder einen Handgriff aufnehmen wird. Der weiter innen gelegene Abschnitt des Schiebers 22 trägt einen O-Ring 66 innerhalb einer Nut 68, um das innere Ende des Schiebers gegenüber dem Rohr 32 abzudichten. Ein sich in Achsrichtung erstreckender Durchlaß 70 verbindet das innere Ende des Schiebers mit de^r Umgebungsluft durch einen Seitenkanal 72, so daß sich der Schieber durch den Atmosphärendruck sowohl in seiner offenen als auch in seiner geschlossenen Lage in Druckausgleich befindet.

Unmittelbar oberhalb dieses Abs<. uitts des Schiebers, der den Ö-Ring 66 tragt, berin iet sich ein Nockenteil 76, das insbesondere in Fig.4 gezeigt ist. Das Nockenteil 76 weist eine äußere, etwa zylindrische Oberfläche 78 auf, deren äußerer Durchmesser im allgemei-.en derselbe ist wie der Innendurchmesser der flexiblen Manschette 52. Das Nockenteil 76 erstreckt sich über eine axiale Strecke, die größer ist a!s die der flexiblen Manschette 52, so daß das Nockenteil 76 in allen Stellungen des Schiebers in Berührung mit der Innenoberfläche der flexiblen Manschette stehen kann.

Der Nockenabschnitt 76 begrenzt eine offene Fläche oder Ausnehmung 80. die das nach innen gerichtete Einbiegen oder Einfallen der Manschette 52 gestatten wird, wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt ist. so daß Wasser vom Einlaß zwischen der Innenoberfläche der Ventilhülse 20 und der flexiblen Manschette 52 zu den Hülsenauslässen 58 hindurchgeführt werden kann. Somit bestimmt die Lage des Nockens 76 be/üglic.i der Einlaßöffnungen das Volumen und den Mischungsgrad des Wassers, das von den Einlaßöffnungen zu den Auslassen strömt.

Außerhalb des Nockenabschnitts 76 ist am Schieber 22 ein zylindrischer Abschnitt 82 angeordnet, der im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweist, wie es der Innendurchmesser der Ventilhülse ist. und der so angeordnet ist, daß er die Ventilhülsenauslässe verdeckt, wenn er sich in seiner geschlossenen Lage gemäß F i g 2 befindet, fs sei darauf hingewiesen, daß in dieser Stellung die untere Kante 84 des zylindrischen Abschnitts 82 mit der Kante der flexiblen Manschette 52 in dichtender Berührung steht. Somit läßt die Manschette 52 nicht nur Wasser von den Einlassen durchtreten, sonde, η oildet, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Lage befindet, eine Dichtung und einen Abschluß gegenüber dem zylindrischen Schieberabschn:-1 82.

Ein O-Ring 86 ist außerhalb des zylindrischen Abschnitts 82 angeordnet und bildet eine Dichtung gegenüber der Inr.enoberfläche der Hülse 20.

im Betrieb wird die Drehung des Ventilschieber-, den Mischungsgrad des Wassers aus der heißen und kalten Wässerpffnung festlegen, lind die Hin- und Herbewegung wird das Volumen des Wassers festlegen, das zu den Auslässen 58 hindurchströmt. Did Läge des Nockenabschnitts 76 relativ zu den beiden Einlaßöffnungen bestimmt das Maß, mit dem es Wasser gestattet ist, zu strömen, indem es die flexible Mafischelte 52

zusammendrückt, wie insbesondere in F i g. 3 gezeigt ist. Wenn sich das Ventil in der voll geschlossenen Lage gemäß Fig. 2 befindet, dann befindet sich die Innenoberfläche 84 des zylindrischen Abschnitts 82 des Schiebers in dichtender Berührung mit der Kante der flexiblen Manschette 52. Wenn sich das Ventil in der voll geöffneten Lage befindet, dann bildet eine Schulter 88, die auf der Innenoberfläche der Ventilhülse 20 ausgebildet ist, einen Anschlag für deri Ventilschieber.

Ein besonderer Vorteil liegt ifi der Tatsache, daß die flexible Manschette 52 nicht nur die Steuerung des Durchlasses von Wasser durch das Ventil bewirkt, wenn es offen ist. sondern auch eine Dichtung gegenüber dem Schieber vorsieht, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Lage befindet. Das Rohr 32, das vorzugsweise aus Plastik einer An gebildet ist, die einen sehr geringen Reibungswiderstand aufweist, stellt sicher, daß der Schieber mühelos gedreht und bezüglich der Hülse hin- und hergeführt wird. Sowohl der Schieber als auch die Hülse kann aus Plastikmateria! geformt sein, sie können aber auch aus Metall geformt sein.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Erfindung liegt in der Tatsache, daß sich die flexible Manschette sowohl in der offenen als auch in der geschlossenen Lage des Ventils in vom Wasser bewirkten Druckausgleich befindet. In der offenen Lage, wenn die flexible Manschette zusammengedrückt wird, so daß Wasser zu den Hülsenauslässen durchtreten kann, liegt Wasser sowohl an der Außenseite der flexiblen Manschette als auch innerhalb von ihr vor. In gleicher Weise strömt Wasser, wenn die Manschette geschlossen ist, in die flexible Manschette aufgrund des Drucks auf der Manschette von den Hülseneinlässen her hinein. Allerdings besteht hier keine Möglichkeit des Auslekkens, da die tatsächliche Sperrabdichtung für das Ventil von den zusammenwirkenden Oberflächen am zylindrischen Abschnitt 82 und der flexiblen Manschette gebildet wird.

Ein zusätzlicher Vorteil für den speziellen Aufbau der flexiblen Manschette, der gezeigt und beschrieben ist. liegt darin, daß. da die Manschette zylindrisch ist und dementsprechend identische Endabschnitte aufweist, die Manschette umgedreht werden kann, falls eines ihrer Enden aufgrund des absperrenden Sitzes des Ventilschiebers auf ihr abgenutzt wird. Ein Umdrehen der Manschette erneuert wirksam den gesamten Ventilaufbau.

Obwohl die Brauchbarkeit des Ventilaufbaus voranstehend im Zusammenhang mit einem Mischventil beschrieben wurde, sollte es doch klar sein, daß die geoffenbarten Prinzipien in gleicher Weise sowohl auf einen Hahn einer Art, die nicht zum Mischen eingerichtet ist und auf einen Hähnaufbau anwendbar ist. der nicht das »Patronen«-Prinzip nutzt Wenn man besonders F i g. 8 betrachtet sieht man einen Küchenhahn mit Heiß- und Kaltwasserleitungen 90 und 92, die innerhalb einer Zierplatte 94 verlaufen. Die Leitungen 90 und 92 sind an einem Gehäuseaufbau 96 mit einer Höhlung 98 angeschlossen. Auf dem äußeren Abschnitt des Gehäuseaüfbaüs 96 ist ein AuslaUfaufbaü angeord^ net, der aus einem Zylinder 100 und einer hiermit integrierten Tülle 102 besteht. Eine Öffnung 104 im Zylinder 100 verbindet die Tülle 102 mit fluchtend angeordneten Öffnungen 106 im oberen Ende des Gehäuses 96 über einen Umfangskanal 109.

Innerhalb der Oberseite des Gehäuses 96 ist eine Hülse 110 angeordnet das einen sich nach außen erstreckenden Flansch 112 aufweist, der das obere Ende des Gehäuses 96 überlagert. Die Hülse 110 weist eine mittlere Bohrung 114 auf, die fluchtend mit der Höhlung 98 ausgerichtet is' und mit der Höhlung zusammenwirkt, um einen hin- und herbeweglichen und drehbaren Ventilschieber 116 aufzunehmen. Die Manschette 110 weist Öffnungen 108 auf. die fluchtend zum Kanal 106 ausgerichtet sind. Der Ventilschieber 116 kann im wesentlichen derselbe sein wie der Ventilschieber 22. der im Zusammenhang mit dem Ventil gemäß der Fig. 1 bis / beschrieben wurde, und an ihm ist eine Kappe 113 und ein Hebel 115 angebracht.

Eine flexible Manschette 118 findet ihren Sitz auf einer ringförmigen Schulter 120, die im Gehäuse 96 ausgebildet ist, wobei das obere Ende der Manschette j 18 mit dem Ventilschieber in der obenbeschriebenen Weise zusammenwirkt um eine Absperrdichtung und ein Abschließen für den Hahn vorzusehen.

Die Wirkungsweise des Aufbaus gemäß F i g. 8 ist dieseiue wie die im Zusammenhang mit dem Ventil der F i g. 1 bis 7 beschriebene. Der grundsätzliche Unterschied liegt darin, daß im vorliegenden Fall keine einschiebbare Ventilpatrone ''er obenbeschriebenen Art vorliegt. Die flexible Manschette ist unmittelbar innerhalb des Gehäuses des Wasserhahns angeordnet. F i g. 9 zeigt dasselbe Prinzip in einer Anwendung bei einem Waschraumhahn. In diesem Falle ist an einem Gehäusekörper 122 ein zylindrisches Teil 124 angebracht das in der inneren Ausbildung dem Gehäuse 96 der Fig.8 ähnlich ist Das Gehäuse 122 umfaßt einen integrierten Ausguß 126, der mittels einer Leitung 128 an einer Öffnung 130 angeschlossen ist, die sich in die Höhlung hinein öffnet, die vom Teil 124 begrenzt ist. Der Ventilschieber 132, der derselbe ist wie der Ventilschieber 116 in Fig. 8, ist mittels einer Schraube 134 oder dergleichen an einem typischen Handgriff 136 angebracht, der verwendet werden kann, um den Schieber zu betätigen, um somit Volumen und Temperatur der Wasserabgabe durch die Tülle 126 zu steuern.

Eine flexible Manschette 138 ist innerhalb des Teils 124 angebracht und findet ihren Sitz auf einer Schulter 140. Eine Hülse 135, ähnlich dem Teil 110, ist innerhalb des Teils 124 eingeschoben. Wieder wird das obere Ende der flexiblen Manschette 138 mit dem zylindrischen Abschnitt des Ventilschiebers zusammenwirken, um die geeignete Dichtung und Absperrung für den Wasserhahn zu bilden. Die Wirkungsweise des Aufbaus der F i g. 9 ist dieselbe wie die der F i g. 8 und des Ventils, das im einzelnen in F i g. 1 bis 7 geoffenbart ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mischventil mit einer im wesentlichen zylindrischen Ventilkammer, die innen im Bereich von Warm- und Kaltv.assereinlässen mit einer hohlzylindrischen, flexiblen Manschette ausgekleidet ist, mit einem Ventilschieber, der innerhalb der flexiblen Manschette drehbar und hin- und herbewegbar angeordnet ist und mit einem Steuerteil derart an der Innenseite der flexiblen Manschette anliegt, daß die radial außerhalb der Manschette liegenden Warm- und Kaltwassereinlässe wahlweise zu einem Teil abdeckbar sind, um abhängig von der Drehstellung des Ventilscniebers die Temperatur des austretenden Wassers zu steuern, und mit einer Absperreinrichtung, die abhängig von einer axialen Stellung des Ventilschiebers einen Auslaß schließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilauslaß (58) in axialer Richtung außerhalb des Bereichs d<*r flexiblen Manschette (52) liegt und daß als Ventfid-chtfläche der Absperrunrichtung am Ventilschieber (22) eine ringförmige Schulter (84) vorgesehen ist, die in der Schließsteilung des Ventilschiebers (22) an einem als Ventilsitz der Absperreinrichtung dienenden stirnseitigen Ende der hohlzylindrischen, flexiblen Manschette (52) dichtend anliegt.

2. Mischventil nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch Dichtringe (66, 86), die am Ventilschieber (22) und in Dichtberührung mit der Innenoberfläche der Ventilkammer (20, 32) angebracht sind, wobei die Dichtringe auf den gegenüberliegenden Seiten der Einlasse und des Aus'asses ("3, 40) der 'entilkammer angeordnet sind.

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