DE2814094A1 - Thermostatically controlled domestic water mixing valve - has balancing spool positioned according to temp. and pressure differences of hot and cold supplies - Google Patents

Thermostatically controlled domestic water mixing valve - has balancing spool positioned according to temp. and pressure differences of hot and cold supplies

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DE2814094A1
DE2814094A1 DE19782814094 DE2814094A DE2814094A1 DE 2814094 A1 DE2814094 A1 DE 2814094A1 DE 19782814094 DE19782814094 DE 19782814094 DE 2814094 A DE2814094 A DE 2814094A DE 2814094 A1 DE2814094 A1 DE 2814094A1
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Heinz Schmidt
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/1366Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element using a plurality of sensing elements
    • G05D23/1373Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element using a plurality of sensing elements measuring the temperature of mixed fluid

Abstract

The water thermostat valve for sanitary usage has a housing containing cold and hot water inlets and mixed water outlet. A balancing spool reacts to the temp. of the mixed water and when this temp. is varied produces an outlet movement. A control component is movable inside the housing and is activated by the spool, whose position determines the cold and hot water pressures. The control component has secondary surfaces affected by cold and hot water pressures. This pressure effect occurs in the same way as the primary effect but in opposite direction.

Description

The rmostatventil The thermostatic valve

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil, insbesondere ein Wasser-Thermostatventil für den Sanitärbereich, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a thermostatic valve, in particular a water thermostatic valve for the sanitary sector, according to the preamble of the main claim.

Bekannte Thermostatventile dieser Art enthalten ein Stellglied, das im Wärmetausch mit dem das Ventil verlassenden Mischwasser steht und auf dessen Temperatur anspricht. Bei Temperaturveränderungen entsteht an einem Ausgangsglied des Stellgliedes eine Bewegung, im allgemeinen eine Linearbewegung, die auf ein Regelglied übertragen wird. Das Regelglied verändert dann das Mischungsverhältnis des Mischwassers, indem es den Kaltwasserfluß auf Kosten des Warmwasserflusses weiter freigibt oder umgekehrt.Known thermostatic valves of this type contain an actuator that is in heat exchange with the mixed water leaving the valve and on its Temperature responds. When the temperature changes, it occurs on an output element of the actuator a movement, generally a linear movement, on a Control element is transmitted. The control element then changes the mixing ratio of mixed water by continuing the cold water flow at the expense of the hot water flow releases or vice versa.

Die Regelglieder besitzen zwangsläufig Flächen, die vom Kaltwasserdruck und vom Warmwasserdruck gegensinnig beaufschlagt werden. Hierdurch können am Regelglied resultierende, unkompensierte Kräfte entstehen, insbesondere, wenn der Kaltwasserdruck sich vom Warmwasserdruck unterscheidet. Bei Thermostatventilen mit kleineren Literleistungen wirken sich diese unkompensierten Kräfte noch nicht unbedingt schädlich aus. Bei Ventilen mit großer Literleistung, die große wirksame Flächen am Stellglied aufweisen, können die unkompensierten Kräfte jedoch Werte annehmen, bei denen ein ungestörter Ablauf der Regelvorgänge nicht mehr gewährleistet ist.The control elements inevitably have areas that are affected by the cold water pressure and are acted upon in opposite directions by the hot water pressure. This allows the control element resulting, uncompensated forces arise, especially when the cold water pressure differs from the hot water pressure. For thermostatic valves with smaller liter capacities these uncompensated forces do not necessarily have a harmful effect. at Valves with a large liter capacity that have large effective areas on the actuator, However, the uncompensated forces can assume values where an undisturbed The sequence of the control processes is no longer guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Thermostatventil der im Hauptanspruch bezeichneten Art so auszubilden, daß es auch bei großer Literleistung störungsfrei arbeitet.The object of the present invention is to provide a thermostatic valve in the main claim designated type so that it is also with a large liter capacity works trouble-free.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention described in the main claim solved; advantageous developments are given in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt, teilweise aufgebrochen und im Schnitt, ein erfindungsgemäßes Thermostatventil.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing explained in more detail; the only figure shows, partially broken open and in Section, a thermostatic valve according to the invention.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt fünf Hauptbaugruppen: ein Gehäuse 1; ein unterer Einsatz 2, ein oberer Einsatz 3, eine Stelleinrichtung 4 und eine Regeleinrichtung 5.The illustrated embodiment comprises five main assemblies: a case 1; a lower insert 2, an upper insert 3, an adjusting device 4 and a control device 5.

Das Gehäuse 1 ist vorzugsweise ein Gußstück. Es besitzt verschiedene Wände, die in noch zu beschreibender Weise - zum Teil mit den Einsätzen 2 und 3 - Wasserkanäle bilden. Die Gehäusewände enden innen an verschiedenen Ringbunden 6, 7, 8, 9, 10, 13, die der Befestigung der Einsätze 2,3 bzw. der Abdichtung gegen die Einsätze 2,3 dienen. Im Gehäuse befinden sich ein nicht sichtbarer Kaltwassereinlauf sowie ein ebenfalls nicht dargestellter Warmwassereinlauf. Für das Verständnis der nachfolgenden Beschreibung ist es ausreichend zu wissen, daß der Gehäuseraum 11 und der damit verbundene, sich um den unteren Einsatz erstreckende Ringraum 12 mit dem Warmwassereinlauf kommunizieren. Der dem Gehäuseraum 11 benachbarte Gehäuseraum 14 sowie der hiermit verbundene Ringraum 15 kommunizieren mit dem Kaltwassereinlaß. Zwischen den Gehäuseräumen in 1 und 14 und den entsprechenden Wassereinläufen können in an sich bekannter Weise Rückschlagventile angeordnet sein, In den untersten Ringbund 10 des Gehäuses 1 ist der untere Einsatz 2 eingeschraubt und mit einem O-Ring gedichtet. Der untere Einsatz 2 ist dreiteilig ausgebildet, damit die verschiedenen Innenräume beim Zusammenbau zugänglich sind. Bei den drei Teilen handelt es sich um ein Unterteil 16, welches das der Befestigung dienende Außengewinde trägt; ein Oberteil 17, welches mit dem Unterteil 16 verschraubt, gegen dieses mit einem O-Ring abgedichtet ist und dieses axial nach oben fortsetzt; einen unteren Deckel 18, der in das untere Ende des Unterteils 16 eingeschraubt ist und dieses verschließt. Der untere Einsatz 2 schließt einen im wesentlichen zylindrischen Innenraum 19 ein, der nach oben von einer Stirnwand 20 des Oberteils 17, seitlich durch die Wände von Ober- und Unterteil 17, 16, sowie unten von einer Stirnwand 21 des Unterteils 16 begrenzt wird.The housing 1 is preferably a casting. It has several Walls, which in a way to be described - partly with inserts 2 and 3 - Form water channels. The housing walls end on the inside at different coils 6, 7, 8, 9, 10, 13, the fastening of the inserts 2.3 or the seal against the inserts 2,3 are used. There is an invisible cold water inlet in the housing and a hot water inlet, also not shown. For understanding the It is sufficient to know that the housing space 11 and the associated annular space 12 extending around the lower insert communicate with the hot water inlet. The housing space adjacent to the housing space 11 14 and the annulus 15 connected therewith communicate with the cold water inlet. Between the housing spaces in 1 and 14 and the corresponding water inlets can check valves be arranged in a manner known per se, In The lower insert 2 is screwed into the lowermost annular collar 10 of the housing 1 and sealed with an O-ring. The lower insert 2 is designed in three parts, so that the various interiors are accessible during assembly. With the three Parts is a lower part 16, which is used for fastening External thread carries; an upper part 17, which is screwed to the lower part 16, against this is sealed with an O-ring and this continues axially upwards; a lower cover 18 which is screwed into the lower end of the lower part 16 and this closes. The lower insert 2 includes a substantially cylindrical one Interior 19 a, the upward from an end wall 20 of the upper part 17, laterally through the walls of the upper and lower part 17, 16, and below from an end wall 21 of the lower part 16 is limited.

Drei Reihen axial übereinanderliegender, radialer Bohrungen 22, 23, 24 führen zum Innenraum 19 des unteren Einsatzes 2.Three rows of axially superimposed, radial bores 22, 23, 24 lead to the interior 19 of the lower insert 2.

Die erste Reihe von Bohrungen 22 befindet sich in einer axialen Lage, in der sie den Gehäuseraum 11 und den Ringraum 12 mit dem Innenraum 19 verbindet. Die zweite Bohrungsreihe 23 stellt eine Verbindung zwischen dem Innenraum 19 und einem Ringraum 25 her, der zwischen den Ringbunden 9 und 13 liegt und von einer Gehäusewand 26 und der Umfangswand des Oberteils 17 des unteren Einsatzes 2 begrenzt wird. Der Ringraum 25 seinerseits steht mit einem im Gehäuse 1 ausgebildeten Mischwasserkanal 27 in Verbindung, der in der Zeichnung etwa senkrecht nach oben führt. Die dritte Bohrungsreihe 24 schließlich führt vom Gehäuseraum 14 und dem Ringraum 15 zum Innenraum 19 des unteren Einsatzes 2.The first row of bores 22 is in an axial position in which it connects the housing space 11 and the annular space 12 with the interior 19. The second row of holes 23 provides a connection between the interior 19 and an annular space 25 ago, which is between the collars 9 and 13 and of a Housing wall 26 and the peripheral wall of the upper part 17 of the lower insert 2 limited will. The annular space 25 in turn stands with a mixed water channel formed in the housing 1 27 in connection, which leads approximately vertically upwards in the drawing. The third Row of holes 24 finally leads from the housing space 14 and the annular space 15 to the interior 19 of the lower insert 2.

Die Umfangswand des Oberteils 17 des unteren Einsatzes 2 ist über die obere Stirnwand 20 hinaus nach oben gezogen, so daß sich ein becherförmiger Raum 28 ergibt. In entsprechender Weise ist die Umfangswand des Unterteils 16 bis unter die Stirnwand 21 geführt, so daß sich ein becherförmiger Raum 29 bildet. Der Raum 29 ist nach unten in der schon beschriebenen Weise durch den Deckel 18 verschlossen.The peripheral wall of the upper part 17 of the lower insert 2 is over the upper end wall 20 pulled out upwards, so that a cup-shaped Room 28 results. In a corresponding manner, the peripheral wall of the lower part 16 to guided under the end wall 21 so that a cup-shaped space 29 is formed. Of the Space 29 is closed at the bottom in the manner already described by the cover 18.

Der obere Einsatz 3 umfaßt ein hülsenartiges Teil 30, das in den Gehäusebund 7 eingeschraubt ist und gegen den Gehäusebund 6 durch einen O-Ring abgedichtet ist. Das Teil 30 trägt verschiedene, hier nicht näher beschriebene Bauelemente, die der Einstellung und der Abstützung des Stellgliedes 4 dienen Zu diesen Bauelementen zählt auch der Drehgriff 31, mit dem die gewünschte Mischwassertemperatur eingestellt wird. Das Teil 30 besitzt einen becherförmigen, nach unten offenen Innenraum 32, in dem sich das Stellglied 4 befindet. Eine Reihe radialer Bohrungen 33 verbindet den Innenraum 32 des Teiles 30 mit einem im Gehäuse 1 ausgebildeten Ringraum 34, der zum Auslaufkanal 35 führt.The upper insert 3 comprises a sleeve-like part 30 which is in the housing collar 7 is screwed in and is sealed against the housing collar 6 by an O-ring. The part 30 carries various components, not described in detail here, which the Adjustment and support of the actuator 4 are used for these components The rotary handle 31, with which the desired mixed water temperature is set, also counts will. The part 30 has a cup-shaped, downwardly open interior 32, in which the actuator 4 is located. A series of radial bores 33 connects the interior 32 of the part 30 with an annular space 34 formed in the housing 1, which leads to the outlet channel 35.

Das hülsenförmige Teil 30 des oberen Einsatzes 3, welches einen kleineren Außendurchmesser als der untere Einsatz 2 besitzt, ist mit dem unteren Ende in den becherförmigen Raum 28 des unteren Einsatzes 2 geführt.The sleeve-shaped part 30 of the upper insert 3, which has a smaller Outer diameter than the lower insert 2 has, is with the lower end in the cup-shaped space 28 of the lower insert 2 out.

Das dargestellte Stellglied 4, das temperaturempfindliche Element des Thermostatventils, besteht aus zwei an sich bekannten Dehnstoffelementen 4a, 4b, die gegensinnig angeordnet und durch einen Stift 36 verbunden sind. Das Stellelement 4 stützt sich nach oben über einen Druckstift 37 ab. Ein weiterer; als Ausgangselement dienender Druckstift 38 erstreckt sich vom unteren Dehnstoffelement 4b durch eine Bohrung in der oberen Stirnwand 20 des unteren Einsatzes 2 in dessen Innenraum 19. Für das Verständnis des Thermostatventils genügt es zu wissen, daß der untere Druckstift 38 eine Axialbewegung ausführt, wenn sich die Temperatur des Stellgliedes 4 ändert. Es eignet sich somit jede Stellgliedart, die eine lineare Ausgangsbewegung bei Temperaturveränderungen erzeugt.The illustrated actuator 4, the temperature-sensitive element of the thermostatic valve, consists of two known expansion elements 4a, 4b, which are arranged in opposite directions and connected by a pin 36. The actuator 4 is supported upwards via a pressure pin 37. Another; as a starting element Serving pressure pin 38 extends from the lower expansion element 4b through a Hole in the upper end wall 20 of the lower Insert 2 in its Interior 19. To understand the thermostatic valve, it is sufficient to know that the lower pressure pin 38 executes an axial movement when the temperature of the Actuator 4 changes. Any type of actuator that is linear is therefore suitable Output movement generated with temperature changes.

Die Regeleinrichtung 5, die vom Stellglied 4 beaufschlagt wird, umfaßt einen Schieber 39. Dieser ist zur Hauptsache im Innenraum 19 des unteren Einsatzes 2 angeordnet. Er hat im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders, auf dessen Umfang ein Ringflansch 40 einstückig angeformt ist. Der Ringflansch 40 geht nach oben und unten mit schrägen Wänden 41 in den Körper des Schiebers 39 über. Er ist so gegenüber der Bohrungsreihe 23 des unteren Einsatzes angeordnet, daß sich zwischen den Wänden 41 und dem Einsatz-Oberteil 17 bzw. dem Einsatz-Unterteil 16 zwei verhältnismäßig schmale Spalte ergeben. Wird der Schieber 39 axial verschoben, so vergrößert sich einer dieser Spalte auf Kosten des anderen.The control device 5, which is acted upon by the actuator 4, comprises a slide 39. This is mainly in the interior 19 of the lower insert 2 arranged. It has essentially the shape of a hollow cylinder on its circumference an annular flange 40 is integrally formed. The annular flange 40 goes up and down with sloping walls 41 in the body of the slide 39 over. He is so opposite the row of holes 23 of the lower insert arranged that is between the walls 41 and the insert upper part 17 and the insert lower part 16 are two proportionally result in narrow gaps. If the slide 39 is moved axially, it increases in size one of these columns at the expense of the other.

Das untere Ende des Schiebers 39 ragt durch eine Axialbohrung der unteren Einsatz-Stirnwand 21 in den Raum 29, Es läuft hier in einem zylindrischen Ansatz 42 kleineren Durchmessers aus.The lower end of the slide 39 protrudes through an axial bore of the lower insert end wall 21 in the space 29, it runs here in a cylindrical Approach 42 of smaller diameter.

Auf diesem Ansatz sind ein Ringflansch 43, eine Ringmembran 44 und ein Abschlußstück 45 befestigt. Der Ringflansch 43 ist nicht eben, sondern im Umfangsbereich gegenüber dem Mittelbereich nach oben abgebogen. Er dient als Anschlagfläche für die Membran 44 am Ende ihres Hubes. Das Abschlußstück 45 dient der Verklemmung der Membran 44; es besitzt außerdem einen Ringflansch 46, an dem eine schräg nach oben und innen verlaufende zweite Anschlagfläche für die Membran 44 ausgeformt ist. Der Umfang der Membran 44 ist zwischen dem Einsatz-Unterteil 16 und dem Deckel 18 eingespannt, so daß der Raum 29 in eine untere und eine obere Kammer 29a bzw. 29b unterteilt ist.On this approach are an annular flange 43, an annular diaphragm 44 and an end piece 45 attached. The annular flange 43 is not flat, but in the circumferential area bent upwards in relation to the central area. It serves as a stop surface for the membrane 44 at the end of its stroke. The terminator 45 is used to clamp the Membrane 44; it also has an annular flange 46, on which one obliquely upwards and an internally extending second stop surface for the membrane 44 is formed. Of the The circumference of the membrane 44 is between the lower insert part 16 and the cover 18 clamped so that the space 29 in a lower and an upper chamber 29a or 29b is divided.

In den Deckel 18 ist koaxial zum Gesamtaufbau des Thermostatventils ein Führungsstift 47 eingeschweißt. Dieser erstreckt sich durch eine Axialbohrung im Boden des Schiebers 39 in dessen Innenraum 48e Er endet in einer Axialbohrung eines kolbenartigen Teils 49, das axial verschiebbar im Innenraum 48 des Schiebers 39 eingesetzt ist. Eine gegenüberliegende Axialbohrung des kolbenartigen Teils 49 nimmt den unteren Druckstift 38 des Stellgliedes 4 auf.In the cover 18 is coaxial with the overall structure of the thermostatic valve a guide pin 47 welded in. This extends through an axial bore in the bottom of the slide 39 in its interior 48e it ends in an axial bore a piston-like part 49 which is axially displaceable in the interior 48 of the slide 39 is inserted. An opposite axial bore of the piston-like part 49 takes the lower pressure pin 38 of the actuator 4 on.

Das obere Ende des Schiebers 39 ist nach innen umgebördelt, damit das kolbenartige Teil 49 nicht aus dem Innenraum 48 des Schiebers 39 austritt. Eine zwischen dem Boden des Schieber-Innenraumes 48 und einer Schulter am kolbenartigen Teil 49 eingespannte Feder 50 drückt das Teil 49, so weit es geht, nach oben. Eine weitere Druckfeder 51 ist zwischen der Stirnwand 21 des unteren Einsatzes 2 und dem Schieber-Flansch 40 angebracht; sie sorgt dafür, daß der Kraftschluß zwischen Stellglied 4 und Schieber 39 immer erhalten bleibt.The upper end of the slide 39 is crimped inwards so that the piston-like part 49 does not emerge from the interior space 48 of the slide 39. One between the bottom of the slide interior 48 and a shoulder on the piston-like Part 49 clamped spring 50 pushes part 49 upwards as far as it goes. One further compression spring 51 is between the end wall 21 of the lower insert 2 and attached to the slide flange 40; it ensures that the frictional connection between Actuator 4 and slide 39 is always retained.

Die Wasserwege im beschriebenen Thermostatventil sind wie folgt: Das Kaltwasser tritt aus dem Gehäuseraum 14 in den Ringraum 15 und von dort über die Bohrungen 24 in den Innenraum 19 des unteren Einsatzes 2 ein. Es strömt dann am Außenumfang des Schiebers 39 entlang durch den Spalt, der zwischen der oberen Schieberflanschwand 41 und dem Einsatz-Oberteil 1 7 liegt, zu den Bohrungen 23 des Einsatzes 2.The water paths in the thermostatic valve described are as follows: The Cold water exits from the housing space 14 into the annular space 15 and from there via the Bores 24 in the interior 19 of the lower insert 2. It then flows on Outer circumference of the slide 39 along through the gap between the upper slide flange wall 41 and the insert upper part 1 7 lies to the bores 23 of the insert 2.

Das Warmwasser gelangt ebenfalls zu den Bohrungen 23, und zwar aus dem Gehäuseraum 11, über den Ringraum 12, durch die Bohrungen 22 des Einsatzes 2, durch den Innenraum 19 des Einsatzes 2 und durch den Spalt, der zwischen der unteren Schieberflanschfläche 41 und dem Einsatz-Unterteil 16 liegt Warm- und Kaltwasser durchtreten gemeinsam unter beginnender Vermischung die Bohrungen 23 radial nach außen und strömen dann unter fortschreitender Vermischung über den Ringraum 25 und den Mischwasserkanal 27 in den oberen becherförmigen Raum 28 des unteren Einsatzes 2. Das Mischungsverhältnis hängt dabei von den Breiten der beiden Spalte am Schieberflansch 40, also von der axialen Stellung des Schiebers 39 abe Im becherförmigen Raum 28 des Einsatzes 2 wird das Mischwasser nach oben umqelenkt. Es qelanst nun in den Innenraum 32 des /er hülsenartigen Teiles 30 und fließt an den Wärmetauschflächen des Stellgliedes 4 entlang zu den Bohrungen 33 im Teil 30, von dort zum Ringraum 34 und zum Auslaufkanal 35.The hot water also reaches the bores 23, namely from the housing space 11, via the annular space 12, through the bores 22 of the insert 2, through the interior 19 of the insert 2 and through the gap between the lower Slider flange surface 41 and the insert lower part 16 is hot and cold water jointly pass through the bores 23 radially with the beginning of mixing outside and then flow with progressive mixing over the annular space 25 and the mixed water channel 27 in the upper cup-shaped space 28 of the lower insert 2. The mixing ratio depends on the widths of the two gaps on the slide flange 40, i.e. from the axial position of the slide 39 in the cup-shaped space 28 of the insert 2, the mixed water is deflected upwards. It is now in the Interior 32 of the sleeve-like part 30 and flows on the heat exchange surfaces of the actuator 4 along to the bores 33 in part 30, from there to the annulus 34 and to the outlet channel 35.

Die Funktionsweise des Thermostatventils ist wie folgt: Wird aus irgendeinem Grunde das am Stellglied 4 vorbeifließende Mischwasser zu heiß, so sprechen die Dehnstoffelemente 4a, 4b in der Weise an, daß sich die untere Druckstange 38 nach unten bewegt. Da die Druckfeder 41 verhältnismäßig starr ist, verschiebt sich nun normalerweise nicht das kolbenartige Teil 49 im Innenraum 48 des Schiebers 39, sondern der Schieber 39 selbst. Nur dann, wenn ausnahmsweise die Bewegung des Schiebers 39 (beispielsweise durch Kalkablagerungen) blockiert ist, bewegt sich das kolbenartige Teil 49 relativ zum Schieber 39 und nimmt die /38 Bewegung des Druckstifts auf. Hierdurch wird eine Beschädigung des Thermostatventils vermieden, Die Axialverschiebung des Schiebers 39 nach unten hat zur Folge, daß der Warmwasserspalt zwischen der unteren Schieberflanschwand 41 und dem Einsatz-Unterteil 16 schmäler wird. Gleichzeitig erweitert sich der Kaltwasserspalt zwischen der oberen Schieberflanschwand 41 und dem Einsatzoberteil 17. Auf diese Weise wird die Temperatur des Mischwassers erniedrigt und wieder dem Sollwert zugeführt.The functioning of the thermostatic valve is as follows: Becomes any If the mixed water flowing past the actuator 4 is too hot, they speak Expansion elements 4a, 4b in such a way that the lower push rod 38 after moved down. Since the compression spring 41 is relatively rigid, it now shifts normally not the piston-like part 49 in the interior 48 of the slide 39, but the slide 39 itself. Only if, as an exception, the movement of the slide 39 is blocked (for example by limescale deposits), the piston-like moves Part 49 relative to the slide 39 and absorbs the / 38 movement of the pressure pin. This prevents damage to the thermostatic valve, the Axial displacement of the slide 39 downwards has the consequence that the hot water gap between the lower slide flange wall 41 and the lower insert part 16 is narrower will. At the same time, the cold water gap between the upper slide flange wall widens 41 and the insert top 17. In this way, the temperature of the mixed water decreased and fed back to the setpoint.

Sollte die Mischwassertemperatur aus irgendeinem Grunde unter den Sollwert abfallen, so spielen sich die geschilderten Vorgänge in umgekehrtem Sinne ab: Der untere Druckstift 38 des Stellgliedes 4 bewegt sich nach oben; der Schieber 39 folgt unter der Wirkung der Druckfeder 51 nache Hierdurch wird das Kaltwasser am Schieberflansch 40 stärker, das Warmwasser schwächer gedrosselt, Die Mischwassertemperatur erhöht sich und nähert sich wieder dem Sollwert.Should the mixed water temperature be below the If the setpoint drops, the processes described play out in the opposite sense from: The lower pressure pin 38 of the actuator 4 moves upwards; the slide 39 follows under the action of the compression spring 51. This causes the cold water on the slide flange 40 stronger, the hot water throttled less, the mixed water temperature increases and approaches the setpoint again.

Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, wirkt der Warmwasserdruck auf die untere Schieberflanschfläche 41 und erzeugt hieran eine nach oben gerichtete Kraft; der Kaltwasserdruck wirkt auf die obere Schieberflanschfläche 41 und erzeugt hieran eine nach unten gerichtete Kraft. Diese beiden Kräfte heben sich nur dann gegeneinander auf, wenn die Drücke von Kalt- und Warmwasser gleich sind. Hiervon kann aber in der Regel nicht ausgegangen werden.As can be seen from the drawing, the hot water pressure acts the lower slide flange surface 41 and creates an upwardly directed one thereon Force; the cold water pressure acts on the upper slide flange surface 41 and generates to this a downward force. Only then do these two forces cancel each other out against each other when the pressures of cold and hot water are the same. Of this but can usually not be assumed.

Unterscheiden sich die Drücke, so entsteht am Schieber 39, insbesondere bei Thermostatventilen mit großer Literleistung (also mit großen Schieberflächen) eine resultierende Kraft, die den reibungslosen Ablauf der oben geschilderten Regelungsvorgänge stören könnte.If the pressures differ, then at the slide 39, in particular for thermostatic valves with a large liter capacity (i.e. with large slide surfaces) a resulting force that ensures the smooth running of the control processes described above could disturb.

Aus diesem Grunde ist die Membran 44 am unteren Ende des Schiebers 39 vorgesehen. Sie trennt, wie bereits geschildert, den Raum 29 im unteren Einsatz 2 in die zwei Kammern0 Die obere Kammer 29a kommuniziert über die Bohrung in der unteren Einsatz-Stirnwand 21, durch welche das untere Ende des Schiebers 39 verläuft, mit einer Stelle des Einsatz-Innenraumes 19, an der Warmwasserdruck herrscht (der Schieber 39 ist gegen die Bohrung in der Stirnwand 21 nicht abgedichtet!).For this reason, the membrane 44 is at the lower end of the slide 39 provided. As already described, it separates the room 29 in the lower insert 2 into the two chambers 0 The upper chamber 29a communicates via the hole in the lower insert end wall 21 through which the lower end of the Slide 39 runs, with one point of the insert interior 19, at the hot water pressure prevails (the slide 39 is not sealed against the hole in the end wall 21!).

Die Kammer 29a steht also unter Warmwasserdruck. Dieser erzeugt an der Membran 44 eine nach unten gerichtete Kraft, die bei geeigneter Abstimmung der wirksamen Flächen die nach oben gerichtete Kraft kompensiert, die aus der Einwirkung des Warmwasserdrucks auf den Schieberflansch 40 resultiert.The chamber 29a is therefore under hot water pressure. This generates on of the diaphragm 44 a downward force which, with suitable coordination of the effective surfaces compensates for the upward force resulting from the action of the hot water pressure on the slide flange 40 results.

Die untere Kammer 29b kommuniziert über die Axialbohrung des Schiebers 39, durch welche der Führungsstift 47 verläuft, mit dem Schieberinnenraum 48. Dieser steht unter Kaltwasserdruck, da er nach oben zum Einsatz-Innenraum 19 offen ist und das kolbenartige Teil 49 gegen den Schieber 39 nicht abgedichtet ist.The lower chamber 29b communicates via the axial bore of the slide 39, through which the guide pin 47 runs, with the slide interior 48. This is under cold water pressure because it is open at the top to the interior 19 insert and the piston-like part 49 is not sealed against the slide 39.

Somit herrscht auch in der unteren Kammer 29b Kaltwasserdruck. Dieser erzeugt an der Membran 44 eine nach oben gerichtete Kraft, die bei richtiger Dimensionierung der wirksamen Flächen der nach unten gerichteten Kraft entgegengesetzt gleich ist, welche durch Einwirkung des Kaltwasserdrucks auf den Schieberflansch 40 entsteht.Thus there is also cold water pressure in the lower chamber 29b. This generates an upward force on the diaphragm 44, which if dimensioned correctly the effective area of the downward force is opposite and equal, which is created by the action of the cold water pressure on the slide flange 40.

Auf diese Weise wird erreicht, daß sowohl die durch Kaltwasserdruck als auch die durch Warmwasserdruck erzeugten Schieberkräfte unabhängig voneinander kompensiert werden. Auch bei großen Unterschieden in den Werten der beiden Drücke bleibt der Schieber 39 in vollständiger Kräftebalance0 Gleichzeitig ergibt sich der Vorteil, daß am Schieber 39 keinerlei dynamische Dichtungen vorgesehen werden müssen. ~ ~In this way it is achieved that both the cold water pressure as well as the slide forces generated by hot water pressure independently of one another be compensated. Even with large differences in the values of the two pressures the slide 39 remains in a complete balance of forces. At the same time, this results the advantage that no dynamic seals are provided on the slide 39 have to. ~ ~

Claims (9)

Thermostatventil Patentansp rüche tv The rmostatventil, insbesondere Wasse r-The rmostatventil T.he für den Sanitärbereich, mit einem Gehäuse, das einen Kaltwassereinlauf, einen Warmwassereinlauf und einen Mischwasserauslauf enthält; mit einem Stellglied, das auf die Temperatur des Mischwassers anspricht und bei Veränderungen dieser Temperatur eine Ausgangsbewegung erzeugt; mit einem Regelglied, das im Gehäuse beweglich angeordnet ist, vom Stellglied beaufschlagt wird, mit einer ersten dem Kaltwasserdruck ausgesetzten und einer ersten dem Warmwasserdruck ausgesetzten Fläche versehen ist und durch seine Stellung den Kaltwasser- und den Warmwasserdruck gegensinnig bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regelglied (39) jeweils eine zweite vom Kaltwasserdruck und eine zweite vom Warmwasserdruck beaufschlagte Fläche zugeordnet ist, wobei die Druckbeaufschlagung im entgegengesetzten Sinne erfolgt wie bei den ersten Flächen (41). Thermostat valve patent claims tv The thermostatic valve, in particular The water thermostatic valve T.he for the sanitary area, with a housing that has a Contains cold water inlet, hot water inlet and mixed water outlet; with an actuator that responds to the temperature of the mixed water and at Changes in this temperature produce an output movement; with a control element, which is movably arranged in the housing, is acted upon by the actuator, with a first exposed to cold water pressure and a first exposed to hot water pressure Area is provided and, through its position, the cold water and hot water pressure determined in opposite directions, characterized in that the control element (39) each have one second area acted upon by cold water pressure and a second area acted upon by hot water pressure is assigned, the pressurization taking place in the opposite sense as with the first surfaces (41). 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden vom Kaltwasserdruck beaufschlagten wirksamen Flächen einander gleich sind und daß die beiden vom Warmwasserdruck beaufschlagten wirksamen Flächen einander gleich sind.2. Valve according to claim 1, characterized in that the two the effective areas acted upon by the cold water pressure are equal to one another and that the two effective areas acted upon by the hot water pressure are equal to each other are. 3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier wirksamen Flächen gleich groß sind.3. Valve according to claim 1, characterized in that all four are effective Areas are the same size. 4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen, druckbeaufschlagten Flächen auf gegenüberliegenden Seiten einer Membran (44) liegen, die in ihrem mittleren Bereich am Regelglied (39) und am Umfang an einem feststehenden Teil (2) verspannt ist.4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the additional, pressurized surfaces on opposite sides a membrane (44) are located in their central area on the control member (39) and is clamped on the circumference on a fixed part (2). 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (39) einen axialen, zylindrischen Ansatz (42) aufweist, auf dem ein erster Ringflansch (43) angeordnet ist, der eine Anschlagfläche zur Begrenzung des Hubs der Membran (44) in der einen Richtung bildet, und daß die Membran (44) im Mittenbereich gegen den ersten Ringflansch (43) durch einen zweiten Ringflansch (46) verspannt ist, der eine Anschlagfläche zur Begrenzung des Hubs der Membran (44) in der anderen Richtung bildet.5. Valve according to claim 4, characterized in that the regulating member (39) has an axial, cylindrical extension (42) on which a first annular flange (43) is arranged, which has a stop surface for limiting the stroke of the membrane (44) forms in one direction, and that the membrane (44) in the central area against the first ring flange (43) is braced by a second ring flange (46), the one stop surface to limit the stroke of the membrane (44) in the other Direction forms. 6. Ventil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (44) in einem becherförmigen Raum (29) eines Einsatzes (2) angeordnet ist, der am Gehäuse (1) befestigt ist, und daß der becherförmige Raum (29) durch einen Deckel (18) abgeschlossen ist, der gleichzeitig den Umfangsrand der Membran (44) verklemmt, wodurch der becherförmige Raum (29) in zwei Kammern (29a, 29b) unterteilt ist, von denen die eine (29a) mit dem Warmwasserweg im Ventil und die andere (29b) mit dem Kaltwasserweg im Ventil kommuniziert.6. Valve according to one of claims 3 or 4, characterized in that that the membrane (44) is arranged in a cup-shaped space (29) of an insert (2) is attached to the housing (1), and that the cup-shaped space (29) is closed by a cover (18), which is also the peripheral edge the membrane (44) jammed, whereby the cup-shaped space (29) in two chambers (29a, 29b), of which one (29a) with the hot water path in the valve and the other (29b) communicates with the cold water path in the valve. 7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Regelglied (39) durch eine Stirnwand (21) des Einsatzes (2) in eine der beiden Kammern (29a) erstreckt und daß diese Kammer (29a) über die Öffnung in der Stirnwand (21) mit einem der beiden Wasserwege kommuniziert.7. Valve according to claim 6, characterized in that the control member (39) through an end wall (21) of the insert (2) into one of the two chambers (29a) extends and that this chamber (29a) via the opening in the end wall (21) with communicates with one of the two waterways. 8. Ventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (39) einen Innenraum (48) aufweist, der am einen Ende des Regelgliedes (39) mit einem der betden Wasserwege und am anderen Ende des Regelgliedes (39) mit einer der beiden Kammern (29b) kommuniziert.8. Valve according to claim 6 or 7, characterized in that the Control member (39) has an interior (48) which is at one end of the control member (39) with one of the bed waterways and at the other end of the control element (39) with one of the two chambers (29b) communicates. 9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (48) des Regelgliedes (39) ein kolbenähnliches Teil (49) verschiebbar angeordnet ist, das in der einen Richtung vom Stellglied (4) und in der anderen Richtung von einer verhältnismäßig starren Feder (50) beaufschlagt wird.9. Valve according to claim 8, characterized in that the interior (48) of the control member (39) a piston-like part (49) is arranged displaceably is that in one direction from the actuator (4) and in the other direction of a relatively rigid spring (50) is applied.
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