-
Thermostatisch gesteuerte Mi scharmatur
-
Die Erfindung betrifft eine thermostatisch gesteuerte Mischarmatur
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
-
Derartige Mischarmaturen sind aus der DT-OS 1 947 015 bekannt.
-
Hier ist der Temperaturfühler um ein Rohr herum angeordnet, durch
welches Warmwasser geführt wird. Dieses vermischt sich nach dem Durchgang durch
das Rohr mit dem Kaltwasser. Das Mischwasser, welches bereits die Ausströmtemperatur
besitzt, wird über die Außenfläche des Temperaturfühlers zurückgeleitet. Eine Fläche
des Temperaturfühlers ist somit der Warmwassertemperatur, eine andere Fläche der
Mischwassertemperatur ausgesetzt. Sinn der Maßnahme ist, das zeitliche Ansprechverhalten
des Temperaturfühlers zu verbessern.
-
Diese und auch andere Mischarmaturen weisen eine sogenannte Proportionalabweichung
auf, Dies bedeutet, daß beiVeränderung der Warmwassertemperatur die Mischwassertemperatur
nicht exakt konstant bleibt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mischarmatur der im
Hauptanspruch bezeichneten Gattung so auszubilden, daß unter eeibehaltung einer
guten zeitlichen Ansprechempfindlichkeit eine Proportionalabweichung weitgehend
unterdrückt wird.
-
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebenenErfindung
gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wurde erstmals erkannt, daß bei Beaufschlagung
unterschiedlicher Flächen des Thermostatgliedes mit verschieden warmem Wasser nicht
nur die zeitliche Ansprechempfindlichkeit der Mischarmatur verbessert werden kann.
Sofern das
Mischungsverhältnis der Wasserströme, welche an den Flächen
des Thermostatgliedes vorbeifließen, geeignet eingestellt wird kann auch der Proportionalabweichung
weitgehend entgegengewirkt werden.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert; die einzige Figur zeigt einen senk rechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße
Mischarmatur, wobei in der linken Hälfte ein Dehnstoffelement und in der rechten
Hälfte ein Doppelbalg als Thermostatglied dargestellt ist.
-
Das mit 1 bezeichnete Armaturengehäuse hat einen Kaltwassereinlauf
2, einen Warmwassereinlauf 3 sowie einen Mischwasserauslauf 4 Die Gehäusebohrung,
in die bzw. aus der die Öffnungen 2,3,4 führen, enthält einen hohlzylindrischen
Einsatz 5, der aus drei miteinander verschraubten Büchsen 6,7 und 8 zusammengesetzt
ist. Die mittlere Büchse 6 begrenzt nach innen den im Gehäuse 1 ausgesparten Ablaufraum
9 für das Mischwasser und hat in ihrer Wand Ablauföffnungen10 .
-
Die obere Büchse 7 ist in der Gehäusebohrung abgedichtet und mit Stellschrauben
17 am Armaturenkörper 1 festgelegt. Sie steht mit dem Einstell- und Justiermechanismus
in Verbindung, der in bekannter Weise ausgebildet ist und -mit Ausnahme des Hand-Drehgriffes
11 für die Temperatur-Sollwerteinstel lung- nicht gezeigt ist.
-
Die untere Büchse 8 weist Kaltwasserzuflußöffnungen 19 auf und ist
sowohl oberhalb als auch unterhalb dieser Kaltwasserzuflußöffnungen 19 gegen das
Armaturengehäuse 1 abgedichtet. Im unteren Bereich besitzt die Büchse 8 Warmwasserzuflußöffnungen
20; sie ist stirnseitig durch einen Boden 21 abgeschlossen.
-
Innerhalb des Hohlraumes der Büchsen 6 und 7 ist ein Thermostatglied
25 untergebracht. Dabei kann es sich, wie in der linken Figurenhälfte gezeigt, um
ein an sich bekanntes Dehnstoffelement 25a handeln.
-
Die Dehnstoffkammer 27a ist doppelwandig und hohlzylinderisch ausgebildet.
Im Bodenbereich der Dehnstoffkammer 27 sind Hülsen 35a vorgesehen, welche beide
Wände der Dehnstoffkammer durch setzen und ein Ausströmen des Wassers aus dem von
der Dehnstoffkammer umschlossenen, becherartigen Raum ermöglichen. Bei diesem Thermostatglied
25a wirkt der Dehnstoff auf eine Membran 26, die ihrerseits einen ausschiebbaren
Druckstift 28a beaufschlagt.
-
Auch das in der rechten Hälfte der Figur dargestellte Dehnstoffelement
25b ist hohlzylindrisch ausgebildet. Die Dehnstoffkammer 27b wird hier jedoch von
zwei konzentrischen Balgen begrenzt. Die Dehnstoffkammer 27b ist starr mit dem Druckstift
28b verbunden. Das die Dehnstoffkammer 27b mit dem Druckstift 28b verbindende Übergangsstück
29 enthält Durchtrittsöffnungen 35b, durch welche das Wasser den von der Dehnstoffkammer
27b umschlossenen, becherförmigen Innenraum verlassen kann.
-
Es können auch anders geartete Thermostatglieder verwendet werden,
sofern sie nur unterschliedliche Flächen aufweisen, die in der nachfolgend beschriebenen
Art angeströmt werden können.
-
Innerhalb der Büchse 8 ist ein hohlzylindrisches Regelglied 30 abgedichtet
geführt, welches in bekannter Weise mit dem Thermostatglied 25 verbunden ist. Es
wirkt mit den Kaltwasserzulauföffnungen 19 zugeordneten Sitzflächen 32 und mit den
Warmwasserzulauföffnungen zugeordneten Sitzflächen 33 zusammen. Es wird also innen
von Warmwasser durchströmt, welches durch Öffnungen 34 in einem kegeligen Bodenteil
ausströmt. Auf diese \/Veise treffen Warmwasser- und |-altwasserstrom vor dem freien,
unteren Rand 31 des Thermostatgliedes 25 aufeinander0 Die beiden Wasserströme vermischen
sich hier aber nicht vollständig.
-
Vielmehr tritt der grössere Bruchteil des Warmwassers in den becherförmigen,
vom Thermostatglied 25 umschlossenen Raum ein; nur ein kleinerer Teil des Warmwassers
fließt am Außenumfang der Dehnstofrkammer entlang. Beim Kaltwasser sind die Verhältnisse
umgekehrt:
Ein kleinerer Bruchteil gelangt in den becherförmigen,
vom Thermostatglied 25 umschlossenen Raum; der grössere Teil strömt am Außenumfang
der Dehnstoffkammer 27 vorbei.
-
Auf diese Weise werden die innere Zylinderfläche 36 und die äußere
Zylinderfläche 37 der Dehnstoffkammer 27 mit unterschiedlichen Wassermischungen
beaufschlagt. Die innere Zylinderfläche 36 wird von Wasseringeströmt, welches heißer
als das schließlich auslaufende Mischwasser aber kälter als das Warmwasser ist.
Die äußere Zylinderfläche 37 wird von Wasser angeströmt, welches wärmer als das
Kaltwasser aber kälter als das schließlich auslaufende Mischwasser ist.
-
Die Zusammensetzung der Wassermischungen, welche die Flächen 36 und
37 beaufschlagen, wird so gewählt, daß die Mischarmatur eine geringstmögliche Proportionalabweichung
aufweist. Sie ist -je nach Art des Thermostatgliedes 25 und der übrigen Bauweise
-verschieden und kann durch eine einfache Versuchsreihe ermittelt werden. Das Prinzip
dabei ist, die Wege für Kalt- und Warmwasser an der Fläche 36 bzw. der Fläche 37
vorbei in unterschiedlicher Weise zu drosseln.
-
Hauptparameter bei der Drosselung der Wasserströme ist der Spalt 38
zwischen dem unteren Rand 31 des Thermostatgliedes 25 und dem Regelglied 30. Er
bestimmt im wesentlichen, in welchem Umfang das Kaltwasser radial nach innen in
den von der Dehnstoffkammer 27 umschlossenen Becher raum eintritt. Gleichzeitig
bestimmt er, wieviel Warmwasser radial nach außen zur Zylinderfläche 37 durchtreten
kann.
-
Einen Einfluß haben weiter die radiale Pqsition der Öffnungen 34 im
Regelglied 30, die Drosselwirkung zwischen der äußeren Zylinderfläche 37 der Dehnstoffkammer
27 und der Büchse 6 (bestimmt durch die Länge des Wasserweges und den Abstand zwischen
Zylinderfläche 37 und Büchse 6), sowie die Drosselwirkung
der Durchtrittsöffnungen
35 im Thermostatglied 25 Keine Fläche des Thermostatgliedes 25 ist somit von Wasser
beaufschlagt, welches die Temperatur des Kalt-, Warm- oder Mischwassers besitzt.
Die an den Flächen 36 und 37 des Thermostatgliedes 25 vorbeiströmenden Wassermischungen
vereinigen sich erst stromab vom Thermostatglied 25, insbesondere in den Durc htrittsöffnungen
10 der Büchse 6 und im Auslaufraum 9 des Armaturengehäuses 1 . Erst hier bildet
sich das Mischwasser mit der eingestellten Solltemperatur.