DE2738461A1 - Einhand-mischventil - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Einhand-Mischventil der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.

Als Schließ- und Regelelemente von Mischbatterien 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 aufeinander 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 Relatiwerschiebung mehr oder weniger stark in Überlappung zu bringen. Durch geeignete Anordnung der öffnungen und Bewegungsführung werden so Durchlaßquerschnitte für Warm- und Kaltwasser variiert.

Es hat sich nun herausgestellt, daß sich Temperatur und Menge des auslaufenden Mischwassers besonders präzise und unabhängig voneinander dadurch regeln lassen, daß eine Regelscheibe in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen über eine feststehende Scheibe führbar ist.

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Mechanismen, die dies leisten, sind an sich bekannt. Sie sind jedoch mechanisch kompliziert und anfällig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Einhand-Mischventil der in Rede stehenden Art derart auszubilden, daß die präzise mechanische Führung der Regelscheibe in zwei aufeinander senkrechten Richtungen möglichst einfach wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäß vorgesehene drehbare Hülse setzt mit ihren inneren Steuerflächen eine von Hand vorgenommene Drehbewegung in besonders einfacher Weise in eine translatorische Bewegung der Regelscheibe um.

Durch die in den Ansprüchen 2,3 und 4 beschriebenen Maßnahmen läßt sich die Gleitreibung der Regelscheibe an den Steuerflächen verringern.

Die Ausführungsform nach den Ansprüchen 7 und 8 läßt sich über einen dreh- und schwenkbaren Handhebel ebenso betätigen wie herkömmliche Mischbatterien. Bei der Ausführungsform nach Anspruch 9 ist die die Steuerflächen tragende Hülse direkt als Betätigungsorgan ausgebildet, was zu einem besonders einfachen mechanischen Aufbau führt.

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Wird, wie in Anspruch 6 beschrieben, die Steuerfläche in einem bestimmten Winkelbereich flacher geführt als in anderen, so wird die Temperatur-Regelcharakteristik in diesem Bereich "gespreizt". Hierdurch wird eine Komfortzone, bespielsweise um 37 C, geschaffen, in der sich die Mischwassertemperatur nach den individuellen Wünschen besonders genau einstellen läßt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischventils;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II - II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Hälfte der Ventilkartusche gemäß Linie III - III von Figur 2 mit eingesetzter Steuerscheibe;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischventils;

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V von Fig. 4; Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI von Fig. 4.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Einhand-Einhebel-Mischventil, mit dem

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also sowohl die Menge als auch die Temperatur des auslaufenden Mischwassers einhändig eingestellt werden kann. Es umfaßt eine ortsfest im (strichpunktiert dargestellten) Armaturengehäuse 1 angebrachte Kartusche 2. In dieser befinden sich ein Einlaufkanal 3 für Kaltwasser, ein Einlaufkanal 4 für Warmwasser und, etwa gegenüberliegend, ein Auslaufkanal 5 für Mischwasser.

Zwischen den Einlaufkanälen 3,4 einerseits und dem Auslaufkanal 5 andererseits sind drei Keramik-Steuerscheiben 6,7,8 in folgender Weise angeordnet:

Die in der Zeichnung linke Steuerscheibe 6 sitzt ortsfest in einer entsprechenden Ausnehmung einer Hälfte der Kartusche und wird daher nachfolgend Festscheibe genannt. Sie weist zwei Durchtrittsöffnungen 9,10 auf, welche mit den Einlaßkanälen 3,4 kommunizieren. Die Durchtrittsöffnungen sind jeweils von elastischen Dichtungen 11 umgeben, die einen direkten Wasserübertritt zwischen den Einlaufkanälen 3,4 verhindern und außerdem auf die Festscheibe 6 kontinuierlich einen gewissen Druck nach rechts ausüben. Auf diese Weise bleibt die Festscheibe 6 dauernd in enger Berührung mit der mittleren Steuerscheibe 7.

Diese mittlere Steuerscheibe 7 kann, wie nachstehend ausführlich beschrieben wird, in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen gegenüber den beiden anderen Steuerscheiben 6,8 vei—

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fahren werden und regelt dabei Temperatur und Menge des auslaufenden Mischwassers. Sie wird daher nachfolgend Regelscheibe genannt. Die Regelöffnung 12 der Regelscheibe 7 wird durch Verschiebung in mehr oder weniger starke Überlappung mit den Durchtrittsöffnungen 9, 10 gebracht.

Die in der Zeichnung rechte Steuerscheibe 8 hat keinen Einfluß auf Temperatur oder Menge des auslaufenden Mischwassers. Das heißt, ihre Durchtrittsöffnung 13, die mit dem Auslaufkanal 5 kommuniziert, ist so groß, daß bei jeder möglichen Stellung der Regelscheibe 7 die Regelöffnung 12 voll in die Durchtrittsöffnung 13 der Steuerscheibe 8 mündet. Die Steuerscheibe 8 dient ausschließlich als Gegenführung für die Regelscheibe 7 und wird daher nachfolgend Gegenscheibe genannt. Aufgrund der guten Führungs- und Verschleißeigenschaften wird sie zwar bevorzugt aus demselben Keramikmaterial hergestellt, aus dem auch die beiden anderen Steuerscheiben 6,7 bestehen. Gegebenenfalls kann aber auch eine andere Gegenführung für die Regelscheibe 7 verwendet werden.

Die oben angedeutete Bewegbarkeit der Regelscheibe 7 in zwei zueinander senkrechte Richtungen, für die ein Spalt zwischen den beiden Hälften der Kartusche 2 den nötigen Freiraum schafft, wird auf folgende Weise verwirklicht :

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Die Regelscheibe 7 ist von einem Rahmen 14, vorzugsweise aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten umgeben, der an seiner Oberseite eine Verlängerung 15 mit einer vergrößerten, im Querschnitt kreisförmigen Kopf 16 und an jeder senkrecht verlaufenden Seite zwei Nasen 17 trägt. Die Nasen 17 ragen über die äußere Mantelfläche der Kartusche 2 hinaus.

Der Kopf 16 des Rahmens 14 ist in eine Ausnehmung 18 eines senkrecht verlaufenden Stellschaftes 19 mit soviel seitlichem Spiel eingeführt, daß die Regelscheibe 7 in ihrer erforderlichen Radialbewegung, also der Bewegung senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1, nicht behindert ist. Ein axiales Spiel (bezogen auf die in Fig. 1 senkrecht verlaufende Symmetrieachse) sollte jedoch vermieden werden.

Der Stellschaft 19 ist in einer Bohrung 20 eines Kopfstückes 21 geführt und läßt sich gegenüber dieser sowohl axial verschieben als auch verdrehen. Hierzu ist er über eine geeignete Schwenkverbindung 22 mit einem Handhebel 23 verbunden, der seinerseits über einen Zapfen 24 an einer Kappe 25 angelenkt ist. Die Kappe 25 läßt sich gemeinsam mit dem Handehebel 23 gegenüber dem Kopfstück 21 verdrehen und wird durch einen Sprengring 26 auf diesem gehalten. Wird somit der Handhebel 23 um den Schwenkzapfen 24 verschwenkt, so bewegt sich der Stellschaft 19 in der Bohrung 20 des Kopfstückes 21 axial und nimmt dabei über den Rahmen 14 die Regelscheibe 7 mit. Dies stellt eine der beiden Bewegungsmöglichkeiten der Regelscheibe 7 dar.

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Das Kopfstück 21 wird in das Armaturengehäuse 1 eingeschraubt und Hegt auf Vorsprüngen 27 der Kartusche 2 auf.

Die Drehbewegung von Handhebel 23, Kappe 25 und Stellschaft 19 um die in Fig. 1 senkrecht verlaufende Achse wird auf folgende Weise in eine radiale Translationsbewegung der Regelscheibe 7 umgesetzt;

Eine drehbare Hülse 28, die im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders besitzt, umgiebt die Kartusche 2. Ein Deckel 29 der Hülse 28 erstreckt sich bis zum Stellschaft 19 und steht mit diesem so in formschlüssiger Verbindung, daß eine Drehbewegung des Stellschaftes 19 auf die Hülse 28 übertragen wird. Der Deckel 29 der Hülse 28 liegt auf der Kartusche 2 auf und läßt die Vorsprünge 27 der Kartusche 2 durch geeignete kreisbogenförmige Langlöcher 30 durchtreten.

Die Hülse 28 besitzt auf der Innenseite geeignet gekrümmte Steuerflächen 30, an welchen die Nasen 17 des Regelscheiben-Rahmens 14 anliegen. Durch diese Gleitberührung wird die Drehbewegung der Hülse 28 in eine entsprechende, translatorische Radialbewegung der Regelscheibe 7 zwischen Festscheibe 6 und Gegenscheibe 8 umgesetzt. Dies ist die zweite, oben erwähnte Bewegungsart.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, wird die Kartusche 2 vorzugsweise aus zwei Hälften zusammengesetzt. Die beiden Hälften werden

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im Deckelbereich 2a und an Vorsprüngen 2b zwischen oder unterhalb der Regelscheiben-Nasen 17 zusammengepunktet.

Die Funktionsweise des beschriebenen Einhand-Mischers ist folgende:

Wird der Handhebel 23 in irgendeiner Drehstellung der Kappe 25 um den Zapfen 24 verschwenkt, so wird die Regelscheibe 7 über den Stellschaft 19 senkrecht nach oben oder unten bewegt. Fine seitliche (radiale) Bewegung der Regelscheibe 7 findet dabei nicht statt. Aus diesem Grunde bleibt das Verhältnis der Flächen der Durchtrittsöffnungen 9,10 in der Festscheibe 6, die von der Regelöffnung 12 in der Regelscheibe 7 freigegeben werden, konstant. Daher ändert sich das Mischungsverhältnis des Auslaufwassers nicht. Was allerdings verändert wird, ist die Summe der von der Regelöffnung 12 freigegebenen Durchtrittsöffnungsflachen und damit die Menge des auslaufenden Mischwassers. Je nach Schwenkrichtung des Handhebels 23 wird die Auslaufmenge vergrößert oder verkleinert.

Wird die Kappe 25 und damit der Stellschaft 19 sowie die Hülse 28 mittels des Handhebels 23 um die in Fig. 1 senkrecht verlaufende Achse verdreht, so geschieht folgendes:

Ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Stellung in der die KaItwasser_ und Warmwassei—Durchtrittsöffnungen 3 bzw. 4 jeweils

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etwa zur Hälfte freigegeben sind, bewirkt eine Verdrehung der Hülse 28 im Uhrzeigersinn eine in der Zeichnung nach oben gerichtete Radialbewegung der Regelscheibe 7. Dadurch gerät die Regelöffnung 12 in stärkere Überlappung mit der Warmwasser-Durchtrittsöffnung 4, während die Kaltwasser-Durchtrittsöffhung 3 in gleichem Maße geschlossen wird: Das auslaufende Mischwasser wird -ohne Veränderung der Menge- wärmer.

Umgekehrt bewirkt eine Verdrehung der Hülse 28 in Fig. 2 eine Radialbewegung der Regelscheibe 7 nach unten, wodurch die Kaltwassei—Durchtrittsöffnung 3 weiter geöffnet und die Wamnwasser-Durchtrittsöffhung 4 entsprechen blockiert wird : Das auslaufende Mischwasser wird ohne Mengenveränderung kälter.

Selbstverständlich können auch kombinierte Dreh- und Schwenkbewegungen des Handhebels 23 durchgeführt werden, wobei dann sowohl Temperatur als auch Menge des auslaufenden Mischwassers verändert werden.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine weitere Ausführungsfomn des Einband— Mischventils dargestellt, das im wesentlichen mit dem zuvor beschriebenen übereinstimmt. Der Hauptunterschied besteht darin, daß auf Handhebel und gesonderte Kappe verzichtet wurde und statt dessen die Hülse, welche die gekrümmten, inneren Steuerflächen enthält, selbst als Betätigungshandgriff ausgebildet ist.

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Wiederum sind in der vorzugsweise aus zwei Hälften zusammengesetzten Kartusche 102 Einlaufkanäle 103, 104 für Warm- und Kaltwasser sowie ein Auslaufkanal 105 für Mischwasser vorgesehen. Zwischen einer Festscheibe 106 und einer Gegenscheibe 108, die ortsfest und abgedichtet in entsprechenden Ausnehmungen der Kai— tusche 102 sitzen, läßt sich eine Regelscheibe 107 axial und radial in senkrecht aufeinander stehenden Richtungen verschieben.

Die Regelscheibe 107 ist diesmal ohne Kunststoff-Rahmen ausgebildet und besitzt selbst einen an einer oberen Verlängerung 115 sitzenden, vergrößerten Kopf 116 und seitliche Nasen 117. Der Kopf 116 greift in eine als Kulissenstein 118 ausgebildete Mitnahme des Stellschaftes 119 ein, der in einer oberen Bohrung 131 der Kartusche 102 axial verschiebbar geführt ist. Fine drehbewegung des Stellschaftes 119 wird jedoch durch den in einer Ausnehmung 132 der Kartusche 102 gleitenden Kulissenstein 118 verhindert.

Der Kopf 116 der Regelscheibe 107 kam sich in dem Kulissenstein 118 so seitlich verschieben, daß die Radialbewegung der Regelscheibe 107 nicht behindert wird.

Der Stellschaft 119 weist seinerseits einen im Querschnitt kreisförmigen Mitnahmekopf 133 auf, der in einer entsprechenden Ausnehmung der als Handgriff gehaltenen Hülse 128 einsitzt. Diese weist an ihrer Innenseite wieder geeignet gekrümmte Steuerflächen

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auf ^3

130{ an denen die Nasen 117 der Regelscheibe 107 anliegen.

Wird daher die Hülse 128 von Hand um die in Fig. 4 und 5 senkrecht verlaufende Achse verdreht, so führt dies in der oben beschiebenen Weise zu einer Radialbewegung der Regelscheibe und damit zu einer Temperaturveränderung des Mischwassers. Wird an der als Hangriff ausgebildeten Hülse 128 axial gezogen oder gedrückt, so ubeträgt sich dies über den Stellschaft 119 auf die Regelscheibe : Es tritt eine entsprechende Mengenveränderung des auslaufenden Mischwassers ein.

Selbstverständlich braucht die Regelscheibe 7 bzw. 107 nicht über Nasen 17 bzw. 117 an den Steuerflächen 30 bzw. 130 zu gleiten. Es kann auch ein Kontakt über die vollen Seiten der Regelscheibe erfolgen. Durch die mit den Nasen erzielte kleinflächige Berührung werden jedoch die wirkenden Reibungskräfte weiter reduziert.

Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen läßt sich die Regelscheibe vollkommen präzise und unabhängig parallel zu zwei senkrecht aufeinander stehenden Bewegungsrichtungen verschieben. Falls gewünscht, ist für beide Regelgrößen eine vollständig lineare (proportionale) Regelcharakteristik erzielbar. Für Badearmaturen empfiehlt es sich jedoch, die Regelcharakteristik für die Tempera-

o tür im sogenannten Komfortbereich, d.h. in der Gegend von 37 C,

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zu spreizen, damit hier eine genauere, den individuellen Wünschen entsprechende Temperatur-Einstellung möglich ist. Dies läßt sich in einfacher Weise dadurch erzielen, daß die Steuerflächen 30 bzw. 130 in der Hülse 28 bzw. 128 im entsprechenden Winkelbereich flacher verlaufen.

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Leerseite

Claims (10)

1. Hansa Metauwerke Aktiengesellschaft 7000 Stuttgart 81 (Möhringen), Sigmaringer Str. 107

   Einhand-Mischventil

   Patent - Ansprüche

   1'.'; Einhand-Mischventil mit einer Festscheibe, die eine Durchtrittsöffnung für Warmwasser und eine Durchtrittsöffnung für Kaltwasser aufweist; mit einer ajf der Festscheibe aufliegenden Regelscheibe, die gegenüber der Festscheibe in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbar ist und eine Regelöffnung aufweist, die mit den Durchtrittsöffnungen der Festscheibe in unterschiedliche Überlappung gebracht werden kann; mit einem axial beweglichen Stellschaft, der an der Regelscheibe angreift, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Regelscheibe (7; 107) umgebende, gegenüber dieser verdrehbare Hülse (28; 128) vorgesehen ist, die an ihrer Innenseite geeignet gekrümmte Steuerflächen (30; 130) besitzt, an denen sich zwei gegenüberliegende Seiten der Regelscheibe (7; 107) zumindest teilweise direkt oder indirekt abstützen.
2. 2. Einhaid-Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Regelscheibe (7; 107) über seitlich vorspringende Nasen (17; 117) an den Steuerflächen (30; 130) abstützt.
3. 3. Einhand-Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelscheibe (7) von einem Rahmen (14) eingefaßt ist.
4. 4. Einhand-Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (14) aus Kunststoff ist.

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5. 5. Einhand-Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelscheibe (7j 107) über einen an einer Verlängerung (15; 115) sitzenden Kopf (16; 116) in einer Mitnahme (18; 118) des Stellschaftes (19; 119) einsitzt, die eine seitliche (radiale) Bewegung der Regelscheibe (7; 107) zuläßt.
6. 6. Einhand-Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerflächen (30, 130) zur Spreizung der Temperatur-Regelcharakteristik in einem bestimmten Winkelbereich flacher geführt ist als in anderen Winkelbereichen.
7. 7. Einhand-Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28) mit dem Stellschaft (19) in Drehverbindung steht und der Stellschaft (19) axial verschiebbar und verdrehbar gelagert ist.
8. 8. Einhand-Mischventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellschaft (19) an seinem der Regelscheibe (7) abgewandten Ende über eine Schwenkverbindung (22) mit einem Handhebel (23) verbunden ist, der seinerseits an einer konzentrisch zur Hülse (28) verdrehbaren Kappe (25) angelenkt ist.
9. 9. Einhand-Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuerflächen (130) tragende Hülse (128) als Handgriff ausgebildet ist und daß die Hülse (128) über eine axiale Mitnahme (133) mit dem Stellschaft (119) verbunden ist.
10. 10. Einhand-Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme zwischen Regelscheibe (107) und Stellschaft (119) einen Kulissenstein (118) umfaßt, der in einer Ausnehmung (132) eines ortsfesten Teiles (102) gleitet.

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