DE2836843A1 - Warmwasserabgabevorrichtung mit mischhahn - Google Patents

Warmwasserabgabevorrichtung mit mischhahn

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DE2836843A1
DE2836843A1 DE19782836843 DE2836843A DE2836843A1 DE 2836843 A1 DE2836843 A1 DE 2836843A1 DE 19782836843 DE19782836843 DE 19782836843 DE 2836843 A DE2836843 A DE 2836843A DE 2836843 A1 DE2836843 A1 DE 2836843A1
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Pietro Stella
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
    • F16K11/044—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
    • F16K11/0445—Bath/shower selectors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/134—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid
    • G05D23/1346—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid with manual temperature setting means
    • G05D23/1353—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid with manual temperature setting means combined with flow controlling means

Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wanawasserabgabevorrichtung, insbesondere auf einen Absperr-
Il H
hahn, in dem zwei Wasser ströme, nämlich ein Warmwasserstrom und ein Kaltwasserstrom, miteinander vermischt und abgegeben werden. .
It
Ein typisches Anwendungsgebiet solcher Hahne ist der Haushalt, u.zw. bei Waschbecken, Badewannen und Duschen. Die
it n
beiden traditionellen Hahne oder Absperrglieder fur Heissund Kaltwasser wurden seit einiger Zeit durch Hahnpaare mit
Il
einem einzigen Einlass fur die Zuleitung von Wasser von der
Il . Il
gewünschten Temperatur ersetzt. Diese Ausfuhrungen wurden
Il
weiterentwickelt, was zur Vereinigung der beiden Hahne
Il
oder Absperrglieder zu einer einzigen Vorrichtung führte,
Il
d.h. bei Betätigung eines einzigen Hebels oder Knopfes kann die gesamte Pliessmenge bei einer gegebenen Temperatur oder die Temperatur bei einer gegebenen Fliessmenge unab-
n π ti
hangig durch Veränderung des Verhältnisses hievon geregelt werden. Ein Mischhahn dieser Art ist in der US-PS 3 169 geoffenbart·
Die dabei erzielten praktischen Vorteile sind offensicht-
Il
lieh: Bei einem einzigen zu betätigenden Griff bleibt eine
Il
Hand frei, um sofort die Auswirkungen der durchgeführten
It
Regelung zu erfuhlenj noch wichtiger ist aber, dass es
Il
bei der Regelung von grossem Vorteil ist, unabhängig von-
n
einander beide Parameter, nämlich Temperatur und PIiess-
It
menge, varriieren zu können, was im Falle von zwei Absperr-
It
gliedern oder Hahnen schwierig ist. Wenn nun schon bei einem Einzelhahn oder Absperrglied eine solche Verbesserung
909811/0745
erzielt werden kann, so ware dies noch mehr bei einzelnen Steuerungsbatterien der Fall, die eine komplizierte Anordnung darstellen und bei denen sich Probleme ergeben, die ihre Anwendung, trotz der weitverbreiteten Bevorzugung,
Il
mit welcher sie im Prinzip akzeptiert werden, einschränken.
Il
Von diesen ihre Anwendung beschrankenden Nachteilen ist als
It
ein bedeutender der zu nennen, da3s einige Lander spezielle Sxeherheitsgesetze und -Vorschriften erlassen haben, die die
It It Il
Benutzung von Duschbadern mit einem einzigen Betatigungs-
Il
griff oder -Hebel entweder verbieten oder einschränken,
Il
u.zw. wegen der Möglichkeit, dass die Abgabetemperatur zu abrupt geregelt wird, was zu ernsten Verbrennungen Anlass
Il
geben kann. Tatsachlich· ist die einzelne Steuerung als Hebel ausgebildet, der, wenn er entlang eines-Meridians bewegt wird, einen Parameter regelt, und wenn er entlang von Parallelen bewegt wird, auch die Eegelung des anderen Parameters ermöglicht. Es kann also beispielsweise ein
Il
Stoss oder ein anderer unbedachter Betätigungsfelder aus«
Il
reichen, dass die Temperatur des Wassers auf gefahrlich hohe Werte ansteigt, da die Heisswasserzufuhr eine Temperatur bis zu 90 - 950O haben kann. Dieser Fachteil wird zu
einem geringen Ausmass mit getrennten Hahnen oder Absperr-
11
gliedern gemassigt, vorausgesetzt, dass dabei Hahngewindespindeln mit sehr feiner GewindeSteigung verwendet werden,
Il Il
so dass mehr Drehungen durchgeführt werden mussen8 um einen hohen Temperaturbereich zu steuern.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung
Il
einer Abgabearmatur, welche die vorerwähnten Nachteile vermeidet und somit eine unbeabsichtigte Abgabe von aber»
massig heissem Wasser verhindert.
90981 1/0745
Weiters ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung einer
It
Abgabearmatur der vorerwähnten Art, bei welcher einfach
konstruierte und im Handel verfugbare Teile verwendet werden. Diese Ziele werden mit einer Warmwasserabgabevorrichtung
«I
mit Warmwasserzuleitungskanalen und Warmwasserabgabe»»
kanälen und einem Absperrventil zwisehen den Warmwasser=
Il
zuleitungs- und -abgabekanalen, erreicht9 welche dadurch gekennzeichnet ist, dass in wenigstens einem der Warmwasser-
I)
zuleistungs- und -abgabekanale ein Ventilsitz, den Wasser-
Il
durchfluss gestattende Ventiloffnung begrenzt, ein Sperrglied, das mit dem Ventilsitz zusammenwirkt und die Ventil-
IS ti
öffnung sehliesst bzw«, offnets um den Wasserdurchfluss zu sperren bzwo freizugeben und ein auf die Temperatur an= sprechendes !Thermostatelement in der Nahe des Sperrgliedes angeordnet ists wobei das Thermostatelement wirksam mit dem Sperrglied verbunden ist, um es in die Schliesstellung zu bringen und einen fasserdurchfluss zu. verhindern=, wenn das
09
durch den Kanal stromende Wasser eine Temperatur erreicht 9
die hoher ist als ein vorbestimmter Temperaturwert? und um es offen zu halten«, wenn die Wassertemperatur unter dem genannten vorbestimmten Wert liegtο
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind deutlicher der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispieles einer erfindungsgemassen Warmwasserab= gäbe vorrichtung unter Hinweis auf die beiliegenden Zeich·= nangen zu. entnehmen Darin zeigern
55
1 eine Misch» und Abgabebatterie gemass der Erfindung in· Seitenansicht und teilweise im Schnitts
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-Y-
Pig· 2 eine Grundri ssdar stellung derselben Batterie in kleinerem Masstab j
Pig. 3 einen Ausschnitt der Pig. 1 im Schnitt und in einem anderen Zustand; und
. Il
Pig» 4 eine Variante des Ausschnittes gemass Pig· 1·
n η ■ .
Eine erfindungsgemass ausgerüstete, in einem Badezimmer
installierte Misch- und Abgabebatterie ist in den Pig· 1
η und 2 gezeigt und allgemein mit 1 bezeichnet· Die fur
Badewanne und Dusche ausgelegte Batterie weist zusatzlich
Il . ■ ■
ein Zweiwegventil auf, das fur die Speisung der Wanne
Il
bzw. der Dusche dient. Mit zwei Leitungen 2 fur Kalt- und Heisswasser ist die Batterie an der Wand 4, beispielsweise oberhalb einer Badewanne, an zwei Rohrmuffen mit Pittings angeschlossen, die durch Kappen 3 abgedeckt sind· Die
•It Il
beiden leitungen 2 fuhren in einen Hahnkorper 5, der einen Mischhahn bekannter Konstruktion aufweist, weshalb nur der einzelne Bedienungsgriff 6 gezeigt ist. Eine solche Mischbatterie kann beispielsweise von der in der TJS-PS 3 169 549 gezeigten Art sein.
Il
Im Hahnkorper 5 ist ein Zwei wegschal tventil 7 untergebracht,
Il
welches ebenfalls von bekannter Ausführung ist und das durch den Mischhahn gemischte Wasser vom inneren Kanal 8 entweder zum Hahnauslass 10 oder zum Duschkanal 11 leitet, wie durch die Pfeile angedeutet ist.
Das Schaltventil 7 weist eine Schaltkammer 12 auf, in welche der Kanal .8 mundet und in welcher zwei Offnungen
Il
14» 15 ausgebildet sind, an deren Eander alternativ ein
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Ventilteller 16 zum Anliegen kommt, der durch eine Spindel
It
17 betätigt wird, die ihrerseits abgedichtet in einer
I!
Stopfbuchse 18 gefuhrt und durch eine Feder 19 belastet ist· Das Schaltventil 7 wird in der in der Zeichnung gezeigten Stellung durch den Wasserdruck gehalten, der bekanntlich in der'Schaltkammer herrscht, wenn der Absperrhahn offen ist.
Von der Schaltkammer 12 zum Dusehkanal 11 sind der Reihe nach folgende Elemente im Hahnkorper 5 angeordnet? ein erster zylindrischer Raum 20 und ein zweiter zylindrischer Raum 21, die voneinander durch eine perforierte Trennwand 22, die als Lagerung fungiert, getrennt.sind. Eine ebenfalls perforierte Wand 23, welche einen Ventilsita bildet und den ersten Raum 20 vom Ausflusskanal 11 trennt. Die Wand oder der Ventilsitz 23 wix*d von einem Ventilteller
24 geöffnet oder geschlossen, welcher das Sieherheits-
It
ventil oder Ruckschlagventil der vorliegenden Erfindung darstellt und von einer Feder 25 offengehalten wird und starr mit dem Schaft 26 eines Thermostatelementes 27 verbunden ist. Letzteres-ist als Thermoschwellenwertgeber aus»
Il
gebildet, also als Element, das befähigt ist9 eine
Il
thermische Änderung in eine mechanische Verschiebung umzuwandeln, die den Ventilteller 24 aus seiner voll offenen Stellung in eine Schliesstellung schiebt, sobald eine gegebene Temperatur erreicht ist» Die in den Fig. 1 und 3 ge~ zeigten Thermostatelemente sind geometrisch verschieden, jedoch von demselben Typ, dch. isothermische Phasenumwandler. Thermostatelemente dieser Art werden bei spielsweise in Lizenz der Vernay Laboratories von der franzosichen Firma Vernet Division d© Calorstat of 011ainville9
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π it
Prankreich, hergestellt, wobei fur die erfindungsgemassen Zwecke die Typen Nr, 187 566023 und 187 606423 geeignet sind. Aus Pig· 3, in welcher das Element 27 im Schnitt
Il
gezeigt ist, ist ersichtlich, dass dieses ein Gehäuse 28
It Il
aufweist, von dem eine rohrformige Führung 29 wegsteht, in welcher der Schaft 26 des Ventiltellers 24 versehieb-
Il
"bar montiert ist. Das Gehäuse ist mit einer niedrig schmelzenden Substanz 30 mit gut definiertem Schmelzpunkt, einer vergleichsweise niedrigen Schmelzwarme und einem grossen
Il
Volumszuwachs beim Schmelzen gefüllt. Die Kanten des Ge-
Ii Ii η it
hauses sind gerändelt und an der rohrförmigen Führung 29
mit dieser fluchtend unter Zwischenschaltung einer elastischen Membrane 31 befestigt. Die Membrane hat die Aufgabe, den. Expansi onsb ewegungen der Substanz 30 zu folgen.' Ein Schieberpfropfen 32 übertragt die Bewegung der Membrane auf den Schaft 26 und den Ventilteller 24. Das Element liegt am perforierten Teil 22 an und wird durch eine Ausgleichsfeder 33, die starker ist als die Feder 25 des Ventiltellers, gehalten. Die Ausgleichsfeder 33 kann jedoch
Il
einen Rucklauf des Elements 27 unter Absetzung vom perforierten Teil 22 zulassen» wenn der Ventilteller 24
.11 H It
gegen seinen Sitz anschlagt und wahrend die Wärmedehnung
ti η
andauert, da ohne diese Möglichkeit eines Rucklaufes das
Il Il
Element beschädigt werden konnte. Die niedrig schmelzende Substanz ist vorzugsweise eine an sich bekannte Zusammensetzung auf Wachsbasis, in welcher der Schmelzpunkt durch die perzentuellen Mengen and die Zusammensetzung bildenden Bestandteilen definiert wird·
Gemass einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Ventil«
Il
sitz 23 parallel eine kleine Öffnung 34 vorgesehen,, di©
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« 10 -
immer offen, ist, um einen kleinen, nicht gefährlichen, einen Wasseraustausch und somit eine rasche Wiederinbe» triebnahme des Systems ermöglichenden Durchfluss zu gestatten, wenn die Temperatur in der Kammer 20 niedriger wird als die Schwelltemperatur auf Grund des Flusses von
Il H Π
Frischwasser durch die Öffnung 34, wie spater naher ausge-
fuhrt wird.
Il
Pig. 4 zeigt eine mögliche Variante des thermischen Gebers 27» der in diesem Falle keine Schmelzausfuhrung ist, sondern
η η
eine auf Warme ansprechende Bimetallscheibenausfuhrung 27 %
η it
die über einen Abstandhalter 35 auf dem Rand der Öffnung 14 aufliegt. Da das Scheibenelement in sich elastisch ist t kann die Ausgleichsfeder 33 entfallene Hinsichtlieh der
Il Il
übrigen Teile bleibt die Anordnung unverändert
Il
Die erfindungsgemasse Warmwasserabgabearmatur arbeitet wie folgt: Unter der Annahme, dass sich das Schaltventil 7 in der in der Zeichnung gezeigten Stellung befindet 9 die den Zufluss zur Dusche gestattets strömt das in dem durch den einzigen Hebel 6 gesteuerten Mischhahn gemischt© Wasser von der Schaltkammer 12 in den Baum 2O0 in welchem es den
-ti
thermischen Geber 27 (oder 278) umströmte
Wenn aus irgendwelchen Gründen die Wassertemperatur &b©r
einen gewünschten Wart ansteigt und der Sehwellwert von "beispielsweise 5O0C5 doio d©^ Betriebstemperaturwert thermo st at elemente 27 oder 27% erreicht wird9 so beginnt die Sub stanz j, deren Schmelzpunkt bei diesem Wert liegt» zu ssohmelz©n und verursacht durch ihr© Ausdehnung die Y©r<= sehiebung des Schaftes 26 und die des Tentiltellers 24 in
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Schliesstellung, oder alternativ im Palle des Ausfuhrungs-
Il
Beispieles gemass Pig. 4, werden die Birnetallscheiben, wie Barometerdosen ausgeweitet und verschieben den Yentilteller - 24 in Schliesstellung. Dadurch wird eine plötzliche Zufuhr
Il
von Heisswasser zur Dusche und folglich zum Benutzer ver-
tl
hindert. Dui-ch die kleine Öffnung 34 wird jedoch eine
schwache Wasserströmung aufrechterhalten, die auf Grund
Il
der starken Vermischung nie gefahrlich werden kann, sondern die Erneuerung des Wassers in der Abgabearmatur gestattet
11
und somit das Thermostatelement abkühlt, sobald die Ursachen
Il
des Temperaturuberschusses beseitigt sind und die Armatur
mit Wasser der richtigen Temperatur durch entsprechende Bett
tatigung des Mischhalms 6 gespeist wird.
Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich. Der vom
ti
technischen Standpunkt aus gesehene grosste Vorteil liegt in der Einfachheit der Vorrichtung und in deren elementarem und absolut wiederholbarem physikalischem Prinzip, das eine" schnelle Reaktion mit ausreichender Sicherheitsgrenze garantiert. Ein weiterer bedeutender Vorteil ist der geringe
Platzbedarf der Vorrichtung, der ihren Einbau auch in bett
stehenden Hahnkorpern unter Vornahme von keinerlei oder nur
M ' It Il
geringfügigen Abänderungen ermöglicht.
It
Die erfindungsgemasse Vorrichtung kann in vieler Hinsicht Il
abgeändert werden. Vor allem kann sie am Hahnauslass oder
an eine gemeinsame Leitung angeschlossen werden, um die
it η
Abgabe von ubermassig heissem Wasser injjeder beliebigen
Richtung zu verhindern. Weiters kann die Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie unter der Wirkung eines einfachen, den Ventilteller 24 in einer zur Wirkung des Thermostatelementes entgegengesetzten Richtung und an der
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Il
entgegengesetzten Seite betätigenden Stiftes ausser Punktion gesetzt wird. Deiters sind beim Thermostatelement
Il It
zahlreiche Abänderungen möglich* An Stelle von Wachs
können als niedrig schmelzende Substanzen beliebige andere eingesetzt werden. Vom physikalischen Standpunkt aus kann beispielsweise eine NaK (Natrium-Kalium)- od.dgl. Legierung vorteilhaft sei'n, obgleich sie wegen ihrer heftigen Reaktion mit Wasser nicht empfehlenswert ist. Weiters
Il Il
konnte der Austauschzustand Wasser-Dampf unter Ausnutzung
der Druckunterschiede der beiden Zustande in Betracht gezogen
Il ig
werden. Um die Wärmeübertragung zu verbessern, kann das
Il Il
Gehäuse 28 mit Rippen versehen und das Wachs mit Drahtens
II Il Il
die mit den Gehausewanden in wärmeleitendem Kontakt stehen, durchzogen sein.
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Leerseite

Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE
    DR. RUDOLF BAUER ■ DIPL-ING. HELMUT HUBBUCH DIPL-PHYS. ULRICHTWELMEIER 2836843
    WESTLICHE 29-31 (AM LEOPOLDPLATZ) D-7S3O PFORZHEIM, (WEST-GERMANY) 'S (O7231) 102390/70
    21. August 1978 I/K
    Pietro Stella, Novara (Italien)
    "Warmwasserabgabevorrichtung mit Mischhahn"
    Patentansprüche:
    1. Warmwasserabgabevorrichtung mit Warmwasserzuleitungskanalen
    und Warmwasserabgabekanälen und einem Absperrventil zwischen den Warmwasserzuleitungs- und -abgabekanälen, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem der Warmwasserzuleitungs- und-abgabekanälen (8, 10,11) ein Ventilsitz (23), der eine den Wasserdurchfluß gestattende Ventilöffnung begrenzt, ein Sperrglied, das mit dem Ventilsitz (23) zusammenwirkt und die Ventilöffnung schließt bzw. öffnet, um den Wasserdurchfluß zu sperren bzw. freizugeben, und ein auf die Wassertemperatur ansprechendes Thermostatelement (27, 27·) in der Nähe des Sperrgliedes (24) angeordnet ist, wobei das Thermostatelement (27, 27') wirksam mit dem Sperrglied
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    (24) verbunden ist, um es in die Schliesstellung zu bringen und einen Wasserdurchfluss zu verhindern, wenn
    II
    das durch den Kanal (11) stromende Wasser eine Temperatur
    erreicht, die hoher ist als ein vorbestimmter Temperaturwert, und um es offen zu halten, wenn die Wassertemperatur unter dem genannten vorbestimmten Wert liegt.
    2. Warmwasserabgabevorrichtung nach Anspruch 19 gekennzeichnet durch einen Durchlass (34) in dem genannten Kanal (11), der den Ventilsitz (23) als By-pass umgeht und
    f!
    wesentlich kleiner ist als die Öffnung des Sitzes, um den
    Il
    Durchfluss einer verminderten Stromungsmenge an Wasser zu gestatten, wenn die Ventilsitzoffnung geschlossen isto
    3· Warmwasserabgabevorrichtung nach Anspruch 15 gekennzeichnet durch eine elastische Halterung (31) fur das
    IJ
    Thermostatelement (27, 27") in einem der Kanäle (11), um ti η .
    eine ubermassige Dehnung des Elementes zu gestatten? wenn sich das Sperrglied (24) in Schliesstellung befindet.
    4« Zweiweg-Umschalt·= und Mischbatterie system mit einer Mischventilanordnungs einer in die Mischventilanordnung
    mundenden Kaltwasserzuleitung und einer in die Misch=
    ventilanordnung mundenden Heisswasserzuleitungs einer Aus-=
    lassoffnung in der Mischventilanordnung9 einem Zweiweg«
    Dt
    Umschaltventil mit einer mit der genannten Auslassöffnung der Mischventilanordnung in Verbindung stehenden Einlass=
    ta ta
    offnungj, einer mit der Einlassöffnung in Verbindung stehenden Sehaltkammer, einem Schaltvestilgliad in der genannten Kammerg einem ersten^ in die Schaltkammer mundenden und
    to
    zu einem Duschzuleitungskanal führenden Zuleitungskanal
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    und. einem zweiten, zu einem Hahnauslass fuhrenden Zuleitung skanal, dadurch gekennzeichnet, dass der Duschzuleitungskanal (11) in seinem Inneren einen Ventilsitz (23), der eine den Wasserdurchfluss gestattenden Ventil-
    öffnung "begrenzt, ein Sperrglied (24), das mit dem Ventilsitz (23) zusammenwirkt, um abwechselnd die Ventiloffnung
    Il
    zu schliessen bzw. zu offnen und dabei abwechselnd den Wasserdurchfluss zu sperren bzw. freizugeben, ein auf die Temperatur ansprechendes Thermostatelement (27, 27') im
    Il
    Duschkanal (11) in der Nahe des Sperrgliedes (23), das wirksam mit diesem verbunden ist, um es in die Schliessstellung zu bringen und einen Wasserdurehfluss zu verhindern,
    Il
    wenn das durch den Duschkaiaal (11) stromende Wasser eine
    II-
    Temperatur erreicht, die hoher ist als ein vorbestimmter Temperaturwert, und um es offen zu halten, wenn die Wassertemperatur unter dem genannten vorbestimmten Wert liegt, eine Bohrung (34) im Ventilsitz (23), welche bei
    It
    geschlossener Ventilsitzoffnung einen.Wasserdurchfluss gestattet und einen wesentlich kleineren Durchmesser besitzt als der Durchmesser der Ventilsitzoffnung, um den Durch-
    Ii
    fluss einer verminderten Stromungsmenge an Wasser zu ge-
    Il
    statten, wenn die Ventilsitzoffnung geschlossen ist, aufweist·
    9098 11/0745
DE19782836843 1977-08-29 1978-08-23 Warmwasserabgabevorrichtung mit mischhahn Ceased DE2836843A1 (de)

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