DE2737907A1 - Steuerscheibensatz zur wasserlaufsteuerung - Google Patents

Description

- 3 Steuerscheibensatz zur Wasserlaufsteuerung

Die Erfindung betrifft einen Steuerscheibensatz zur Wasserlaufsteuerung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Als Schließ- und Regelelemente von Mischbatterien oder anderen Sanitärarmaturen kommen zunehmend sogenannte Steuerscheiben in Gebrauch. Dabei handelt es sich um Platten aus Keramik oder anderem hartem Material, deren Oberflächen auf hohe Güte poliert sind. Werden solche Platten übereinander gelegt, so haften sie weitgehend unter der Einwirkung von Adhäsionskräften aneinander. Sie lassen sich gegeneinander verschieben, wobei sie stets wasserdicht miteinander verbunden bleiben. Das Regelprinzip dieser Steuerscheiben besteht nun darin, Öffnungen in diesen Steuerscheiben durch Relativbewegung mehr oder weniger in Überlappung zu bringen. Durch geeignete Anordnung der Öffnungen und entsprechende Bewegungsführung werden so Durchfluß-Querschnitte für Kalt- und/oder Warmwasser variiert.

Ein Nachteil der bekannten S teuer scheiben besteht nun darin, daß es bei strömendem Wasser zu beträchtlicher Geräuschentwicklung kommt. Außerdem ist zur Durchsteuerung der Scheiben ein verhältnismäßig großer Verschiebungsweg (Regelhub) erforderlich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Steuerscheibensatz zu schaffen, der bei strömendem Wasser zu geringer Geräuschentwicklung führt und mit kleinem Regelhub durchgesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter an Sprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der öffnungen in den Steuerscheiben in Gruppen schmaler Schlitze wird nicht nur die angestrebte Geräuschminderung erzielt. Gleichzeitig wird die Größe des zur Durchsteuerung notwendigen Regelhubes auf einen Bruchteil dessen reduziert, was bisher erforderlich war. Dies hat zur Folge, daß

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ein Handbetätigungsmechanismus zur Verstellung der S teuer scheiben mit großem Übersetzungsverhältnis ausgelegt werden kann. Hierdurch wird die von Hand aufzubringende Kraft klein gehalten. Der kurze Regelhub ermöglicht außerdem die Verwendung der Regelscheiben mit Stellgliedern, insbesondere in Thermostaten, die aus baulichen Gründen nur einen kurzen Verstellhub durchführen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1a eine erfindungsgemäße Festscheibe in Draufsicht;

Fig. 1b die zur Festscheibe von Fig. 1a gehörige

Regelscheibe;
Fig. 1c einen Schnitt durch die nebeneinander liegenden

Steuerscheiben der Fig. 1a und 1b; Fig. 2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform

einer erfindungsgemäßen Steuerscheibe mit radial verlaufenden Durchtrittsöffnungen.

Die in den Figuren 1a bis 1b gezeigten Steuerscheiben 1 und 2 sind zur Verwendung in einer Mischbatterie bestimmt.

Die grössere, kreisrunde Steuerscheibe 1 wird im Armaturengehäuse ortsfest angebracht und daher nachfolgend "Festscheibe" genannt. Sie enthält zwei Gruppen von Durchtrittsöffnungen 3a bis 3d bzw. 4a bis 4d . Die öffnungen 3a bis 3d kommunizieren mit dem Kaltwassereinlaß, die öffnungen 4a bis 4d mit dem Warmwassereinlaß der Mischbatterie . Ein direkter Übergang zwischen Kaltwassereinlaß und Warmwassereinlaß ohne Durchtreten der Festscheibe 1 wird durch geeignete Dichtungen unterbunden.

Die Durchtrittsöffnungen 3a bis 3d besitzen ebenso wie die Durchtrittsöffnungen 4a bis 4d die Form schmaler,rechteckiger Schlitze. Zwischen diesen Schlitzen stehen schmale Stege 5 bzw.6, die geringfügig breiter als die Durchtrittsöffnungen sind. Die Seiten der parallel zueinander liegenden Durchtrittsöffnungen verlaufen in χ - bzw. y-Richtung eines rechtwinkligen Koordinatensystems.

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Die in Fig. 1b gezeigte, kleinere und rechteckige Steuerscheibe 2 dient der Regelung von Menge und Temperatur des auslaufenden Mischwassers; sie wird daher nachfolgend "Regelscheibe" genannt. Sie weist mehrere Regelöffnungen 7a bis 7d auf. Die Zahl dieser Regelöffnungen 7a bis 7d entspricht der Anzahl von Durchtrittsöffnungen einer Gruppe 3a bis 3d bzw. 4a bis 4d in der Festscheibe 1 Auch die Regelöffnungen 7a bis 7d besitzen die Gestalt schmaler, rechteckiger Schlitze, deren Breite mit der Breite der Durchfcritts -Öffnungen 3a bis 3d bzw. 4a bis 4d übereinstimmt. Auch die Stege zwischen den einzelnen Regelöffnungen 7a bis 7d sind ebenso breit wie die entsprechenden Stege 5,6 in der Festscheibe 1 . Die Regelscheibe 2 wird in der Mischbatterie so über die Festscheibe 1 gelegt, daß auch die Seiten der Regelöffnungen 7a bis 7d parallel zu den Koordinatenachsen x,y verlaufen. Die Regelscheibe 2 wird dabei in der Mischbatterie so gehalten und geführt, daß sie von außen parallel zur x-Achse und parallel zur y-Achse gegenüber der Festscheibe 1 verschoben werden kann.

Die Funktionsweise der beschriebenen Steuerscheiben ist folgende : Zunächst sei die Mengenregulierung betrachtet. Wenn die Relativ stellung der beiden Steuerscheiben in y-Richtung, wie in Fig. 1c, derart ist, daß die Stege 8 der Regelscheibe 2 die Durcht rittsöffnungen 3a bis 3d und 4a bis 4d bedecken, so kann kein Wasser fließen. Die Relativstellung der beiden Steuerscheiben in x-Richtung hat hierauf keinen Einfluß.

Wird nun die Regelscheibe 2 gegenüber der Festscheibe 1 in y-Richtung verschoben, so beginnen sich die Regelöffnungen 7a bis 7d zunehmend mit den Durchtrittsöffnungen 3a bis 3d und 4a bis 4d zu überlappen. Der Grad der Überlappung bestimmt die durchtretende Wassermenge. Die volle Offenstellung wird dann erreicht, wenn die Regelöffnungen 7a bis 7d mit den Durchtrittsöffhungen genau fluchten. Zur Erläuterung der Temperaturregelung sei von einer Relativstellung der beiden Steuerscheiben 1 und 2 ausgegangen, in der die Regelöffnungen 7a bis 7d symmetrisch über den beiden Gruppen von

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Durcht rittsöffhungen 3a bis 3d bzw. 4a bis 4d liegen. In dieser Stellung überlappen also die Regelöffnungen 7a bis 7d die Durchtrittsöffnungen 3a bis 3d ebenso stark wie die Durchtrittsöffnungen 4a bis 4d . Im Idealfall treten dann gleiche Mengen Kalt- und Warmwasser durch die Steuerscheiben 1 und 2 . Die Temperatur des ausfließenden Mischwassers befindet sich in der Mitte des Regelbereichs. Wird nun die Regelscheibe 2 parallel zur x-Achse, beispielsweise zur positiven x-Achse, gegenüber der Festscheibe 1 verschoben, so werden die Kaltwasser-Durchtrittsöffnungen 3a bis 3d zunehmend geschlossen. In gleichem Maße werden jedoch die Warmwasser-Durchtrittsöffnungen 4a bis 4d weiter freigegeben, sodaß die gesamte durchtretende Wassermenge konstant bleibt. Der Anteil des Warmwassers hat sich jedoch auf Kosten des Kaltwasser-Anteils erhöht. Umgekehrt bewirkt eine Verschiebung der Regelscheibe 2 in Richtung der negativen x-Achse eine Erhöhung des Kaltwasser-Anteils und somit eine Erniedrigung der Mischwasser-Temperatur. Menge und Temperatur des ausfließenden Mischwassers können also getrennt durch Bewegen der Regelscheibe 2 in unterschiedliche Richtungen eingestellt werden. Selbstverständlich sind auch kombinierte Regelscheiben-Bewegungen möglich, die dann sowohl zu Mengen- als auch zu Temperaturänderungen des Mischwassers führen. Die Aufteilung der Durchtritts- und Regelöffnungen in kleine Schlitze führt zu einer beträchtlichen Verminderung des vom Fließwasser erzeugten Geräuschpegels. Gleichzeitig wird für die Bewegungsrichtung der Regelscheibe parallel zu den Kurzseiten der Schlitze der Regelhub auf einen Bruchteil des bisher Erforderlichen verringert: Die Regelscheibe 2 muß gegenüber der Festscheibe 1 nur um die Breite eines Schlitzes in y-Richtung verschoben werden, um von der völligen Schließstellung in die völlige Offenstellung zu gelangen.

Dieser geringe Regelhub ermöglicht -bei Handbewegung- die Verwendung einer kräftesparenden, großen Übersetzung des Betätigungsmechanismus. Außerdem können, insbesondere in Thermostaten, Stellglieder zur Bewegung der Regelscheibe verwendet werden, die

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bauartbedingt nur einen kleinen Verstellhub aufweisen. Bei dem in den Figuren 1a bis 1c gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Wassermenge über den kurzen Regelhub eingestellt; die Einstellung der Mischwassertemperatur erfolgt über einen verhältnismäßig großen Regelweg. Diese Verhältnisse können selbstverständlich durch räumliche Umgruppierung der Durchtritts- und Regelöffnungen vertauscht werden.

Soll der Steuerscheibensatz allein zur Mengenregulierung verwendet werden, so kann auf eine der Durchtrittsöffnungs-Gruppen 3a bis 3d oder 4a bis 4d verzichtet werden. Die Regelscheibe braucht dann nur noch in y-Richtung verschoben zu werden. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Steuerscheibe 10, die allein der Mengenregulierung dient und bei der die S teuer bewegung eine Drehbewegung ist. Fest- und Regelscheibe können hier prinzipiell gleiches Aussehen haben. Die Steuerscheibe 10 weist eine Vielzahl radialer Schlitze 11 auf, die als Durchtrittsöffnungen bzw. Regelöffnungen dienen. Um auf der Fläche der Steuerscheibe ein Höchstmaß an Gesamt-Wasserdurchtrittsfläche unterzubringen, enden die Schlitze 11 abwechselnd in unterschiedlichem Abstand vom Steuerscheiben-Mittelpunkt. Auf diese Weise verbleiben zwischen den Schlitzen 11 die zur Abdichtung erforderlichen Stege 12 . Bei größeren S teuer scheiben kann es sich empfehlen, dieses Prinzip zu wiederholent
Es werden darm weitere Sätze von Schlitzen 11 hinzugefügt, deren Innenenden in noch größerem Abstend vom Steuerscheiben-Mittelpunkt liegen.

Werden zwei Steuerscheiben 10 in einem Regelventil übereinander gelegt, so dient die eine als Fest- und die andere als Regelscheibe. Wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Gesamtdurchflußquerschnitt des Wassers in eine Vielzahl von Einzelquerschnitten unterteilt, was zu einer Geräuschverminderung führt. Außerdem ist der Regelhub sehr klein : Eine Verdrehung der Regelscheibe um wenige Winkelgrade gegenüber der Festschei-

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be genügt, um aus der völligen Schließstellung in die völlige Offenstellung zu gelangen.

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Claims (6)

Hansa Metallwerke Aktiengesellschaft Stuttgart 81 (Möhringen), Sigmaringer Str. 107 Steuerscheibensatz zur Wasserlaufsteuerung Patent - Ansprüche

1. .. Steuerscheibensatz zur Wasserlaufsteuerung mit einer Fest-

scheibe, die mindestens eine Wasserdurchtrittsöffnung enthält, sowie mit einer gegenüber der Festscheibe verschiebbaren Regelscheibe, die mindestens eine Regelöffnung enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Durchtrittsöffnung in eine Gruppe von schmalen Schlitzen (3a bis 3d, 4a bis 4d; 11) unterteilt ist, zwischen denen ein Steg (5,6;12) von mindestens Schlitzbreite verbleibt, und daß die Regelöffnung in eine Gruppe entsprechend schmaler Schlitze (7a bis 7d) mit zwischen I ie gen den Stegen (8) unterteilt ist, wobei die Anzahl der zu der Regelöffnung gehörenden Schlitze (7a bis 7d) mit der Zahl der zu einer Durchtrittsöffnung gehörenden Schlitze (3a bis 3d, 4a bis 4d; 11) übereinstimmt.

2. Steuerscheibensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (3a bis 3d, 4a bis 4d, 7a bis 7d; 11) in der Festscheibe (1) und in der Regelscheibe (2) rechteckig sind und parallel in konstantem Abstand voneinander verlaufen.

3. Steuerscheibensatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Schlitzen (3a bis 3d und 4a bis 4d) in einem bestimmten Abstand nebeneinander und auf einander ausgerichtet in der Festscheibe (1) vorgesehen sind, und daß die

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Schlitze (7a bis 7d) in der Regelscheibe (2) eine Länge besitzen, die gleich der Länge der Schlitze (3a bis 3d, 4a bis 4d) in der Festscheibe (1) zuzüglich des Abstandes zwischen den beiden Schlitzgruppen ist.

4. Steuerscheibensatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Schlitzgruppen (3a bis 3d, 4a bis 4d) in der Festscheibe (1) gleich der halben Hänge dieser Schlitze ist.

5. Steuerscheibensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) in den Steuerscheiben (10) ein radial ausgerichtetes Sternenmuster bilden.

6. Steuerscheibensatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) im Sternenmuster innen abwechselnd in unterschiedlichem Abstand vom Steuerscheiben-Mittelpunkt enden.

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