DE2911108C2

DE2911108C2 -

Info

Publication number: DE2911108C2
Application number: DE19792911108
Authority: DE
Inventors: Jorma Olavi Kaanela; Pekka Johannes Rauma Fi Paasikivi
Original assignee: K ORAS RAUMA FI Oy
Current assignee: K ORAS RAUMA FI Oy
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1988-12-15
Also published as: FI780937A; FI60768B; FI60768C; DE2911108A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrich tung für Kalt- und Warmwasser mit einer Druckausgleichseinrichtung, bestehend aus einem rohr förmigen Rumpfteil mit Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser und einer Ablauföffnung für das gemischte Was ser, einer im Inneren des Rumpfteils angeordneten, in diesem axial beweglichen Stellhülse, die, von der Seite betrachtet, im Bereich ihrer Enden in einem gegenseiti gen Abstand Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser und zwischen diesen, in einem geringeren gegenseitigen Ab stand, Ablauföffnungen für Kalt- und Warmwasser aufweist, wobei diese Öffnungen zum Regulieren des Mischungsver hältnisses durch axiales Verschieben der Hülse mit den entsprechenden Öffnungen des Rumpfteils in Verbindung stehen und die Ablauföffnungen der Stellhülse mit am Rumpfteil befindlichen abdichtenden Absätzen zusammenwir ken, sowie einem im Inneren der Hülse angeordneten, in dieser axial beweglichen Kolbenteil, das gegen die Hülsen innenwand abdichtende Stirnflansche in einem solchen ge genseitigen Abstand aufweist, daß ihre Innenkanten die Zulauföffnungen der Stellhülse teilweise drosseln, sowie einem ebenfalls gegen die Hülseninnenwand abdichtenden Mittelteil, das sich zwischen den Ablauföffnungen der Stellhülse befindet, wobei die Zuflußmöglichkeiten für Kalt- und Warmwasser von den verschiedenen Seiten in den Raum zwischen Kolbenteil und Stellhülse derart ausgebil det sind, daß sich das Kolbenteil in die durch das Kalt- /Warmwasser-Druckverhältnis bestimmte Gleichgewichtsla ge einstellt.The invention relates to a mixer device for cold and hot water with a pressure compensation device consisting of a pipe shaped fuselage with inlet openings for cold and Hot water and a drain opening for the mixed what water, one arranged inside the fuselage part, in this axially movable adjusting sleeve, which, from the side considered, in the area of their ends in a mutual distance inlets for cold and hot water and between these, in a lower mutual Ab stood, has drain openings for cold and hot water, these openings for regulating the mixing ratio ratio by axially moving the sleeve with the corresponding openings of the fuselage part in connection stand and the outlet openings of the adjusting sleeve with on Sealing part located in the fuselage section ken, and one arranged inside the sleeve, in this axially movable piston part that against the sleeves inner wall sealing end flanges in such a ge mutual distance that their inner edges Throttle inlet openings of the adjusting sleeve partially, as well one also sealing against the inner wall of the sleeve Middle part, which is between the drain openings of the Adjusting sleeve is located, the inflow possibilities for Cold and hot water from the different sides in the The space between the piston part and the adjusting sleeve is formed in this way det are that the piston part in the by the cold / Hot water pressure ratio certain equilibrium la ge.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der CH-PS 44 650 be kannt, welche zum Regulieren des Kalt- und Heißwasserzu tritts zu Mischventilen dient. Bei dieser bekannten Kon struktion ist der verschiebbare Kolben relativ zu den Eintritts- und Austrittsöffnungen derart angeordnet, daß wenn der auf der einen Seite unter dem Druck des heißen Wassers, auf der anderen Seite unter dem Druck des kalten Wassers stehende Kolben durch einen Überdruck in der ei nen oder anderen Wasserzuleitung in die eine oder andere Endstellung im Zylinder gedrängt wird, nicht nur der Durchfluß des unter höherem Druck stehenden Wassers durch die Eintrittsöffnung im Zylinderteil verhindert wird, son dern auch der Abfluß durch die zu einem Mischventil füh rende Abflußleitung des unter niederem Druck stehenden Wassers durch den Kolben selbst abgesperrt wird. Hier durch wird erreicht, daß stets nur Kalt- und Heißwasser zusammen, nie aber das kalte Wasser und das heiße Wasser allein den Mischventilen zufließen kann. Die Auslaßöff nungen werden durch den Mittelteil hierbei in keiner Wei se überbrückt, so daß nicht einmal ein gewisses Schwingen des Mittelteils um die Mittellage ein teilweises Ver schließen der einen oder anderen Öffnung bewirkt. Bei dieser bekannten Konstruktion sind daher lediglich drei Positionen relevant, nämlich die Mittelstellung, die Schließstellung auf der einen Seite und die Schießstel lung auf der anderen Seite.A device of this type is from CH-PS 44 650 be knows which to regulate the cold and hot water serves to mixing valves. In this known Kon The sliding piston is relative to the structure Inlet and outlet openings arranged such that when the one on the one side under the pressure of the hot Water, on the other hand, under the pressure of the cold Water-standing pistons due to an overpressure in the egg NEN or other water supply in one or the other End position in the cylinder is pushed, not only the Flow of water under higher pressure the inlet opening in the cylinder part is prevented, son the discharge through the lead to a mixing valve rende drain line of the pressurized low Water is shut off by the piston itself. Here is achieved by that only cold and hot water together, but never the cold water and the hot water can only flow to the mixing valves. The outlet The middle section makes no mention of this bridged so that not even a certain swing of the middle part around the middle layer a partial Ver closing one or the other opening. At this known construction is therefore only three Positions relevant, namely the middle position, the Closed position on one side and the shooting range lung on the other side.

Ausgehend von dieser bekannten Konstruktion liegt der Er findung die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung zu schaffen, welche die Druckschwankungen gleichmäßiger und präziser ausgleicht als dies bisher möglich war.Based on this known construction, the Er Find the task of a mixing device create which the pressure fluctuations more evenly and balances more precisely than was previously possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mittelteil des Kolbenteils so bemessen ist, daß es den Abstand zwischen den Auslauföffnungen etwas über steigt und damit in seiner Mittelstellung die beiden Aus lauföffnungen teilweise drosselt, so daß, wenn ein Stirn flansch des Kolbenteils aufgrund einer Druckänderung die Warm- oder die Kaltwasserzulauföffnung der Stellhülse drosselt, das Mittelteil gleichzeitig die Auslauföffnung der anderen Wasserart, d. h. des Kalt- oder Warmwassers, zusätzlich drosselt, um dadurch eine Überkorrektur des Mischungsverhältnisses der beiden Wasserarten zu verhin dern.This object is achieved in that the middle part of the piston part is dimensioned so that it the distance between the outlet openings slightly above rises and thus in its middle position the two Aus throttles partially throttles so that when a forehead flange of the piston part due to a change in pressure Warm or the cold water inlet opening of the adjusting sleeve throttles, the middle section simultaneously the outlet opening the other type of water, d. H. cold or hot water, additionally throttles to thereby over-correct the Mixing ratio of the two types of water other.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist die Drosselung durch die Breite des Mittelteils be stimmt.In an advantageous development according to the invention the throttling is due to the width of the middle section Right.

Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß das Verhältnis der Strömungsmengen genau konstant bleibt, indem jeweils eine Kante des Mittelteils des ver längerten Kolbens jeweils die dem niedrigeren Druck zuge ordnete Ablauföffnung steuert. Außerdem wirkt sich diese Drosselung dämpfend auf eventuelle Pendelbewegungen oder Schwingungen des Kolbens aus.The invention achieves the advantage in particular that that the ratio of flow rates is exactly constant remains by one edge of the middle part of the ver lengthened pistons each added to the lower pressure arranged drain opening controls. It also affects Throttling dampens on possible pendulum movements or Vibrations of the piston.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels unter Be zugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigtIn the following the invention is illustrated by an example under Be access to the drawings described in more detail. In the Shows drawings

Fig. 1 eine Mischvorrichtung, deren Stellteil gemäß der Erfin dung ausgeführt ist, Fig. 1 shows a mixing device whose actuating member is carried out according to the dung OF INVENTION,

Fig. 2 bis 4 das Stellteil in vergrößertem Maßstab in verschie denen Regelstellungen. Fig. 2 to 4 the actuator on an enlarged scale in various control positions.

Die in den Zeichnungen dargestellte Mischvorrichtung entspricht in ihrer Grundkonstruktion der finnischen Patentanmeldung 7 17 110 und umfaßt ein rohrförmiges Rumpfteil 3 mit der Warmwasser-Zu lauföffnung 12 und der Kaltwasser-Zulauföffnung 13 sowie der Ab lauföffnung 16 für das gemischte Wasser. Der Raum zwischen den Zu lauföffnungen 12 und 13 wird von der axialen Bohrung 14 des rohr förmigen Rumpfteils 3 gebildet, in der sich eine axial bewegliche Stellhülse 2, ein im Inneren der Stellhülse bewegliches Kolben teil 1, an den Enden der Hülse angeordnete Siebe 5 und die Ein wegventil-Membranen 4 sowie die Stellspindel 6 und die Feder 10 befinden. Die im Mittelteil des Rumpfteils 3 befindliche Mischkam mer 15 steht mit der Kalt- und Warmwasser-Zulauföffnungen 12 und 13 sowie auch mit der Mischwasser-Ablauföffnung 16 in Verbindungl wobei die letztgenannte Verbindung mit Hilfe des Absperrventils 11 unterbrochen werden kann.The mixing device shown in the drawings corresponds in its basic construction to the Finnish patent application 7 17 110 and comprises a tubular body part 3 with the hot water inlet opening 12 and the cold water inlet opening 13 and from the outlet opening 16 for the mixed water. The space between the run openings 12 and 13 is formed by the axial bore 14 of the tubular body part 3 , in which there is an axially movable adjusting sleeve 2 , a piston 1 movable inside the adjusting sleeve, arranged at the ends of the sleeve screens 5 and the one-way valve membranes 4 and the adjusting spindle 6 and the spring 10 are located. The Mischkam mer 15 located in the middle part of the fuselage part 3 is connected to the cold and hot water inlet openings 12 and 13 and also to the mixed water outlet opening 16, the latter connection being able to be interrupted using the shut-off valve 11 .

Das Kalt- und das Warmwasser strömen durch die Zulauföffnungen 12 und 13 in die Mischvorrichtung und passieren dann die Siebe 5. Das Wasser strömt von der warmen und der kalten Seite zwischen dem Umfang der kegelförmigen, zum Beispiel aus Gummi bestehenden Membranen 4 der Einwegventile und dem Rumpfteil 3 hindurch und gelangt dann weiter von beiden Seiten der Stellhülse 2 über die Druckausgleichs-Regulieröffnungen 7 in die umfangseitig am Kol ben 1 befindlichen Druckausgleichskammern 17, die bei der darge stellten Ausführungsform als in den Kolben eingearbeitete, ver hältnismäßig breite, dem Umfang folgende Rillen ausgeführt sind. Über die durch die Kolbenwand führenden Bohrungen 19 gelangen kal tes und warmes Wasser auch in die im Kolbeninneren ausgeformten, an ihren Enden offfenen Kammern 20, wobei die Drücke von Kalt- und Warmwasser von verschiedenen Seiten so auf die im Mittelteil des Kolbens befindliche Querwand wirken, daß sich der Kolben 1 gemäß dem auf der einen Seite herrschenden Warmwasserleitungsdruck und dem auf der anderen Seite herrschenden Kaltwasserleitungsdruck in Balancestellung einstellt und dabei das Öffnungsverhältnis der Re gelöffnungen 7 der Hülse so verändert, daß die Drücke in beiden Druckausgleichskammern gleichgroß werden. Dabei ist offensicht lich, daß die besagten Drücke auch auf die beiden ringförmigen Stirnflächen des Kolbens wirken. Weiter ist offensichtlich, daß, führt man die Regelglieder, d. h. Hülse und Kolben, in bezug auf Kalt- und Warmwasser asymmetrisch aus, der Gleichgewichtszustand auch bei nicht gleichgroßen Drücken erreicht wird, falls dies wünschenswert wäre.The cold and hot water flow through the inlet openings 12 and 13 into the mixing device and then pass through the screens 5 . The water flows from the warm and the cold side between the circumference of the conical membranes 4 , for example made of rubber, of the one-way valves and the fuselage part 3 and then passes from both sides of the adjusting sleeve 2 via the pressure compensation regulating openings 7 into the circumferential side Kol ben 1 located pressure compensation chambers 17 , which are executed in the Darge presented embodiment as incorporated in the piston, ver relatively wide, the circumferential grooves. Via the bores 19 leading through the piston wall, cold and warm water also reach the chambers 20 which are formed in the interior of the piston and are open at their ends, the pressures of cold and hot water acting from different sides on the transverse wall located in the central part of the piston, that the piston 1 in accordance with the prevailing on the one hand hot water line pressure and the prevailing cold water line pressure in the balancing position and thereby the opening ratio of the Re openings 7 of the sleeve changes so that the pressures in both pressure compensation chambers are equal. It is obviously Lich that the said pressures also act on the two annular end faces of the piston. It is also evident that, if the control elements, ie the sleeve and the piston, are designed asymmetrically with respect to cold and hot water, the state of equilibrium is reached even if the pressures are not the same, if this would be desirable.

An dem einen Ende des Rumpfteils ist ein Deckel 9 angeschraubt, in dessen Gewindebohrung die mit Hilfe des Temperaturstellgrif fes 8 bewegbare Stellspindel 6 axial verstellt werden kann. Die Stellspindel 6 ist mit der Stellhülse 2 gekoppelt, die sich zu sammen mit der Spindel bewegt, und die mit den inneren Absätzen 23 des Rumpfteils 3 zusammenwirkende Wasserausflußöffnungen 18 aufweist. Wird die Stellspindel 2 mit Hilfe des Stellgriffes 8 in axialer Richtung bewegt, so ändern sich die Öffnungsweiten der Regulieröffnungen 18 zur Mischkammer 15 hin und bewirken dabei eine Änderung des Kalt-/Warmwasser-Mischungsverhältnisses.At one end of the fuselage part, a cover 9 is screwed, in the threaded bore of which the adjusting spindle 6 movable with the aid of the temperature control handle 8 can be axially adjusted. The adjusting spindle 6 is coupled to the adjusting sleeve 2 , which moves together with the spindle, and which has water outlet openings 18 which cooperate with the inner shoulders 23 of the body part 3 . If the adjusting spindle 2 is moved in the axial direction with the help of the adjusting handle 8 , the opening widths of the regulating openings 18 change towards the mixing chamber 15 and thereby cause a change in the cold / hot water mixing ratio.

Beim Öffnen des Absperrventils 11 gelangt das Wasser aus der Misch kammer 15 zur Auslauföffnung 16. An der Stellhülse 2 ist eine Feder 10 befestigt, deren Aufgabe darin besteht, das beim Ändern des Kaltwasser-/Warmwasser-Mischungsverhältnisses auftretende Spiel zu eliminieren. Um eine Überkreuzfließen von Kalt- und Warm wasser zu verhindern sind in der Bohrung des Rumpfteils auf bei den Seiten der Stellhülse 2 gleichachsig Einwegventile 4 angeord net.When the shut-off valve 11 is opened , the water passes from the mixing chamber 15 to the outlet opening 16 . On the adjusting sleeve 2 , a spring 10 is attached, the task of which is to eliminate the play occurring when changing the cold water / hot water mixture ratio. In order to prevent cross-flow of cold and warm water are in the bore of the fuselage part on the sides of the adjusting sleeve 2 one-way valves 4 net angeord.

Das gemäß der Erfindung ausgeführte Stellteil ist in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht. The actuator designed according to the invention is illustrated in FIGS . 2 to 4.

Bild 2 zeigt eine Situation, in der der linsseitig wirkende Warmwasserdruck P 1 gleich dem rechtsseitig wirkenden Kaltwasser druck P 2 ist. In einem solchen Falle stellt sich der Kolben 1 in die Mitte, symmetrisch zu den Öffnungen 7 und 18, in Gleichge wichtslage ein. Die Stirnflansche 22 des Kolbenteils drosseln da bei die Zulauföffnungen 7 symmetrisch. Figure 2 shows a situation in which the acting linsseitig hot water pressure P1 is equal to the pressure acting on the right side cold water P 2. In such a case, the piston 1 is in the middle, symmetrical to the openings 7 and 18 , in the equilibrium position. The end flanges 22 of the piston part throttle the inlet openings 7 symmetrically.

Gemäß der Erfindung ist das Mittelteil 21 des Kolbens so lang aus geführt, daß seine Außenkanten die Auslauföffnungen 18 der Stell hülse in gewissem Grade drosseln.According to the invention, the central part 21 of the piston is so long that its outer edges throttle the outlet openings 18 of the adjusting sleeve to a certain extent.

Kommt es zwischen den verschiedenen Seiten des Kolben-Mittelteils 21 zu einer Druckdifferenz, zum Beispiel P 1 < P 2 (Bild 3), so be wegt sich der Kolben nach links, wobei der rechte Flansch 22 die eine Öffnung 7 drosselt und der linke Flansch 22 die andere Öff nung 7 freigibt. Das erfindungsgemäße breite Mittelteil 21 ver hindert eine sonst stattfindende "Überkorrektur" und verhindert, indem es auf die Auslauföffnungen 18 wirkt, gleichzeitig "Pendel bewegungen" des Kolbens. Die Mittelteil-Kante drosselt die auf der Seite mit dem geringeren Druck befindliche Auslauföffnung so, daß das Strömungsmengen-Verhältnis trotz Druckschwankungen exakt kon stant bleibt.If there is a pressure difference between the different sides of the piston middle part 21 , for example P 1 < P 2 (Figure 3), the piston moves to the left, the right flange 22 throttling an opening 7 and the left flange 22 the other opening 7 releases. The wide central part 21 according to the invention prevents an "overcorrection" which otherwise takes place and prevents, by acting on the outlet openings 18 , at the same time "pendulum movements" of the piston. The middle part edge throttles the outlet opening located on the side with the lower pressure so that the flow quantity ratio remains precisely constant despite pressure fluctuations.

Bild 4 zeigt die Situation, in der der Druck auf der einen Seite, hier der Druck P 1, auf Null sinkt. Der Kolben wandert dann zum nulldruckseitigen Ende, und gleichzeitig verschließt der auf der entgegengesetzten Kolbenseite befindliche Flansch den unter Druck stehenden Zulaufkanal vollständig.Figure 4 shows the situation in which the pressure on one side, here the pressure P 1 , drops to zero. The piston then migrates to the end on the zero pressure side, and at the same time the flange on the opposite side of the piston closes the pressurized inlet channel completely.

Es ist klar, daß die Bemessung des Kolben-Mittelteils 21 von den sonstigen Dimensionsverhältnissen der Konstruktion abhängt und somit empirisch festgelegt werden muß. Bei der in den Bildern ge zeigten Konstruktion wären zum Beispiel folgende Abmessungen denkbar: Durchmesser der Öffnungen 18 etwa 3 mm, gegenseitiger Ab stand ihrer Innenkanten etwa 9 mm, Breite des Kolben-Mittelteils etwa 10 bis 11 mm.It is clear that the dimensioning of the piston middle part 21 depends on the other dimensional relationships of the construction and must therefore be determined empirically. In the construction shown in the pictures, for example, the following dimensions would be conceivable: diameter of the openings 18 approximately 3 mm, mutual distance from their inner edges was approximately 9 mm, width of the piston middle part approximately 10 to 11 mm.

Claims

1. Mixing device for cold and hot water with a pressure compensation device, consisting of a tubular body part with inlet openings for cold and hot water and a drain opening for the mixed water, an arranged inside the body part, in this axially movable adjusting sleeve, which, viewed from the side, in the area of their ends at a mutual distance to run openings for cold and hot water and between these, at a smaller mutual distance, from run openings for cold and hot water, where these openings to regulate the mixing ratio by axial displacement of the sleeve are connected to the corresponding openings of the fuselage part and the drainage openings of the adjusting sleeve interact with sealing shoulders located on the fuselage part, as well as a piston part arranged inside the sleeve and axially movable in this, the end flanges sealing against the inner wall of the sleeve in against such side distance that their inner edges partially throttle the inlet openings of the adjusting sleeve, and also a wall against the sleeve inner sealing middle part, which is located between the outlet openings of the adjusting sleeve, the flow options for cold and hot water from the different sides in the ver Space between the piston part and the adjusting sleeve are designed such that the Kol b part sets in the equilibrium position determined by the cold / hot water pressure ratio, since characterized in that the central part ( 21 ) of the piston part ( 1 ) is dimensioned so that it the distance between the outlet openings ( 18 ) slightly exceeds and thus partially throttles the two outlet openings in its central position, so that when an end flange ( 22 ) of the piston part ( 1 ) due to a pressure change, the hot or cold water inlet opening ( 7 ) the adjusting sleeve ( 2 ) throttles, the central part ( 21 ) at the same time the outlet opening ( 18 ) whose type of water, ie the cold or warm water, also throttles to prevent over-correction of the mixing ratio of the two types of water.

2. Mixing device according to claim 1, characterized in that the throttling is determined by the width of the central part ( 21 ).