DE3024454A1

DE3024454A1 - Mischventil

Info

Publication number: DE3024454A1
Application number: DE19803024454
Authority: DE
Inventors: Jürgen 5870 Hemper Humpert
Original assignee: Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-01-28
Also published as: AU7210881A; HU183496B; IT1137935B; JPS5740176A; BR8104042A; BE889393A; NL8102837A; FR2487473A1; YU158681A; ES259179U; NO811989L; IT8122564A0; DK283981A; ES259179Y; FI811596L; GB2078910A; SE8103667L; ZA814067B; DE3024454C2; DD159900A5

Description

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Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH & Co.

GRP - 446

Mischvent il

Die Erfindung betrifft ein Mischventil mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein Mischventil dieser Art ist in der DE-OS 26 58 023 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vielseitig einsetzbares, verschleißarmes und langlebiges Mischventil zu schaffen, mit dem bei einer sehr schlanken Bauweise relativ große Durchflußmengen erzielbar sind und welches im Hinblick auf eine feinfühlige Steuerung und einer langen Lebensdauer mit relativ geringen Stellkräften präzise betrieben werden

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 22 dargelegt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die diametrale Anordnung der Überströmkanäle auf den beiden Flachseiten der beweglichen Scheibe, diese bei gleicher Durchflußmenge erheblich schlanker ausgebildet werden kann. Darüber hinaus bietet die Anordnung von jeweils einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung in den ortsfesten Scheiben die Möglichkeit, die Gesamtausflußmenge im Bereich der Einlaßöffnungen und dem stromaufwärts gelegenen Teil des Überströmkanals durch eine axiale Verschiebung der beweglichen Scheibe zu steuern, während die Mischsteuerung im Bereich des stromabwärts gelegenen Teils des Überströmkanals im Zusammenwirken mit den Auslaßöffnungen durch ein Verschwenken der beweglichen Scheibe erzielt wird. Eine parallel nebeneinander liegende Anordnung der beiden Zuflußöffnungen ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung nicht mehr erforderlich. Alternativ können die Überströmkanäle als offene Rinnen bzw. Vertiefungen oder als geschlossene, mit einer Ein- und Auslaßöffnung versehene Wasserführungen in der beweglichen Scheibe ausgebildet werden.

Erfindungsgemäß können zum vielseitigen Einsatz des Mischventils die Ventilorgane zu einer Baueinheit in einer Buchse bzw. Kartusche zusammengefaßt werden.

Durch die vorgeschlagene Anordnung der Ventilorgane können bei vertauschten Anschlüssen von Kalt- und Warmwasser (warm rechtsseitig und kalt linksseitig) durch einen um 180° verdrehten Einbau die normalerweise erforderlichen Stellrichtungen beibehalten werden.

Die Verlagerung des Drehpunkts der beweglichen Scheibe auf einen äußeren, dem Griffanlenkungsbereich gegenüberliegenden

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Endbereich ermöglicht es, das Mischungsverhältnis feinfühlig und mit einer relativ geringen Stellkraft einzustellen. Darüber hinaus kann vorteilhaft als Drehpunkt ein Stift in diesem Bereich der beweglichen Scheibe gehaltert werden, der in Längsnuten der Buchse zur Einstellung der Gesamtausflußmenge begrenzt verschiebbar geführt ist. Zur schlanken Gestaltung des Miechventils kann vorteilhaft die bewegliche Scheibe an den langen Stirnseiten verjüngt ausgebildet werden, so daß beim Verschwenken um den Drehpunkt die an der Wandung zur Anlage gelangende Stirnseite der beweglichen Scheibe etwa parallel zur Buchse verläuft. Zweckmäßig können auch die Überströmkanäle parallel zu den verjüngt ausgebildeten Stirnseiten eingeformt werden, so daß bei einer Draufsicht auf eine Flachseite beide hintereinander liegenden Überströmkanäle etwa eine Trapezform bilden. Neben einer etwa gleichbleibend tiefen Ausbildung der Überströmkanäle können im Hinblick auf den verjüngten Bereich der beweglichen Scheibe die stromabwärts gelegenen Teile auch wesentlich tiefer ausgebildet werden, so daß die Scheibe in diesem Bereich z.B. einen Querschnitt von etwa S- oder Doppel-U-Form aufweist. Als weitere Alternative können die an den Flachseiten ausgebildeten Überströmkanäle insgesamt etwa deckungsgleich auf der Mittelachse angeordnet sein und die Auslaßöffnungen in den ortsfesten Scheiben unsymmetrisch etwa neben der Mittelachse eingeforrat sein.

Zur dichten Anlage der beiden ortsfesten Scheiben an der beweglichen Scheibe können im Bereich der Einlaßöffnungen und der Auslaßöffnungen elastomere Spann- und Dichtelemente eingesetzt werden, die sich an entsprechend stabil ausgebildeten Bereichen im Mischventil abstützen. Zur besonders sicheren Abdichtung können hierbei im Bereich der Einlaßöffnungen die Dichtungen sich unmittelbar am Ventilgehäuse

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abstützen, so daß lediglich eine Führung in den Öffnungen der Buchse erfolgt.

Damit die in verschiedenen Armaturen einsetzbare Buchse bzw. Kartusche mit den dazugehörigen Scheiben als Baueinheit zusammengehalten wird, sind zweckmäßiger Weise die Spann- und Dichtelemente im Bereich der Auslaßöffnungen zwischen den Anlageflächen in der Buchse und den ortsfesten Scheiben angeordnet.

Um z.B. eine gute Öffnungs- und Mischcharakteristik zu erreichen, können die Auslaßöffnungen als schmale Schlitze parallel zur Mittelachse ausgebildet und die Einlaßöffnungen relativ kompakt mit einem Kreis-, Quadrat-, Dreieckoder ähnlichem Querschnitt in den ortsfesten Scheiben vorgesehen werden.

Schließlich können alle dynamisch belasteten Dichtflächen bei dem erfindungsgemäßen Mischventil ausschließlich aus geglätteter, hochverschleißfester Oxidkeramik gebildet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 ein Mischventil im Längsschnitt mit teilweise dargestelltem Ventilgehäuse;

Figur 2 einen Querschnitt entlang der Schnittebene II der Figur 1;

Figur 3 das Mischventil gemäß Figur 1 um 90° gedreht im Längsschnitt;

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Figur 4 einen Querschnitt entlang der Schnittebene IV der Figur 3;

Figur 5 eine perspektivische Darstellung der als Kartusche in Mischventilgehäusen einsetzbaren Buchse nebst zugeordneter Einzelteile.

Das in den Figuren 1 bis 4 teilweise dargestellte Ventilgehäuse

1 hat eine zylindrische Bohrung 101 zur dichten Aufnahme und Halterung einer Buchse 2, in der die einzelnen Ventilorgane an geordnet sind. In der zylindrischen Bohrung 101 sind radial in der Wandung,einander gegenüberliegend, ein Warmwassereinlaß 61 und ein Kaltwassereinlaß 62 und axial verschoben hierzu Wasserauslässe 71 ausgebildet. Zur Abdichtung in der zylindrischen Bohrung sind in der Mantelfläche der Buchse 2 Dichtringe 102 angeordnet. Als Verdrehsicherung ist ein in einen in der Buchse

2 ausgebildeten Schlitz 103 einschiebbarer Riegel 104 vorgesehen, der mit einer Nase 105 in einer entsprechenden Radialnut am Ventilgehäuse 1 einfaßt. Die Axialsicherung der Buchse wird von einem aufschraubbaren Kopfteil (in der Zeichnung .nicht dargestellt) mit einem Handgriff zum Betätigen des Ventils gewährleistet, wobei gleichzeitig auch der Riegel 104 in seiner Rastposition gesichert wird.

Die außen im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Buchse 2 hat zur ortsfesten Halterung der Scheiben 4 zwei parallele ebene Anlageflächen 41. Zwischen den zu beiden Seiten liegenden Scheiben 4 ist eine mit ihren Flachseiten an den ebenen Seitenflächen der Scheiben 4 anliegende Scheibe 3 zugeordnet. Das aus drei Scheiben bestehende Paket wird von elastomeren Spann- und Dichtelementen 14,15 aneinandergedrückt. Die drei Scheiben 3 und 4 bestehen hierbei wenigstens an ihren Berührungsflächen aus geglätteter Oxidkeramik.

Die zentrale Scheibe 3 ist beweglich zwischen den beiden ortsfesten Scheiben 4 der Buchse 2 angeordnet. Sie hat dabei am im Ventilgehäuse befindlichen Ende einen Ansatz 9, in dem ein Stift 11 gehaltert ist, der den axial verschiebbaren Drehpunkt der beweglichen Scheibe 3 bildet. Die Endstücke des Stifts 11 fassen

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zu diesem Zweck radial in Längsschlitze 12 in der Buchse 2 ein, so daß die bewegliche Scheibe 3 begrenzt axial verschiebbar und um den Stift 11 als Drehpunkt verschwenkbar gelagert ist. An der dem Ansatz 9 gegenüberliegenden Seite der beweglichen Scheibe 3 ist ein Zapfen 13 ausgebildet, an dem die mit einem Handgriff (in der Zeichnung nicht dargestellt) erzeugte Stellgröße auf die Scheibe 3 übertragen wird.

Die beiden gleichgeformten, ortsfesten Scheiben 4 haben jeweils eine Einlaßöffnung 6 und eine Auslaßöffnung 7, wobei die Einlaßöffnung kreisförmig im Querschnitt und die Auslaßöffnung als relativ langer, schmaler Schlitz parallel zur Mittelachse 8 ausgebildet sind. In der beweglichen Scheibe 3 sind auf den beiden Flachseiten je ein Überströmkanal 5 ausgebildet, wobei jeweils ein stromaufwärts gelegener Teil 51 auf der Mittelachse 8 etwa deckungsgleich an den beiden Flachseiten ausgebildet ist, so daß bei einer Axialverschiebung der beweglichen Scheibe 3 die beiden Einlaßöffnungen 6 synchron mit den Überströmkanälen 5 in Verbindung gebracht werden können. Die Bemessung des Teils 51 ist dabei so gewählt, daß in der voll geöffneten Stellung der Scheibe 3 der Querschnitt der Einlaßöffnung 6 umfaßt wird. Die stromabwärts gelegenen Teile 52 der Überströmkanäle 5 sind etwa um die Hälfte schmaler ausgebildet und so angeordnet, daß im wesentlichen dieser Kanalteil jeweils auf einer anderen Hälfte der beweglichen Scheibe 3 eingeformt ist. Diese stromabwärts gelegenen Teile 52 der Überströmkanäle 5 gelangen in Abhängigkeit zur Verschwenkung gegenläufig mehr oder weniger mit den Auslaßöffnungen 7 zur Deckung. In den Endstellungen wird jeweils eine Auslaßöffnung 7 völlig abgesperrt.

Das vorstehend beschriebene Mischventil arbeitet in folgender Weise:

In den Figuren 1 bis 4 ist das Mischventil in einer voll geöffneten Mischstellung gezeigt. Das Warm- und Kaltwasser wird diametral gegenüberliegend an den im Ventilgehäuse 1 ausgebildeten Warmwassereinlaß 61 und Kaltwassereinlaß 62 den beiden Einlaßöffnungen 6 in den ortsfesten Scheiben 4 zugeführt und gelangt hier in den stromaufwärts gelegenen Teil 51 der Über-

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Strömkanäle 5. Das getrennt geführte Kaltwasser und Warmwasser wird von hier jeweils in den verjüngten, stromabwärts gelegenen Teil 52 geführt und gelangt danach in die jeweils zugehörige Auslaßöffnung 7 der ortsfesten Scheibe 4, von wo es in den Wasserauslaß 71 zur Vermischung abgeführt und z.B. über einen Auslauf in ein Waschbecken geleitet wird.

Soll nun die Temperatur des Mischwassers verändert werden, so kann mit Hilfe des Zapfens 13 die bewegliche Scheibe 3 um den Stift 11 verschwenkt werden, se daß die beiden Durchtrittsquerschnitte zu den beiden Auslauföffnungen 7 gegenläufig verändert werden und somit das Mischungsverhältnis bzw. die Mischwassertemperatur des ablaufenden Wassers entsprechend verändert wird.

Soll die Gesamtausflußmenge verändert werden, so kann die bewegliche Scheibe 3 über den Zapfen 13 parallel zur Mittelachse 8 verschoben werden, wobei der Stift 11 in den Längsschlitzen 12 der Buchse 2 entsprechend geführt wird. Von der voll geöffneten Stellung, wie in der Zeichnung dargestellt, kann die bewegliche Scheibe 3 soweit herausgezogen werden, daß die Zulauföffnungen 6 von den Teilen 51 der Überströmkanäle 5 getrennt sind und somit der Ausfluß völlig abgesperrt ist. Durch ein entsprechendes Verschieben kann das Ventil stufenlos vom geschlossenen Zustand bis in voll geöffneten Zustand und umgekehrt gebracht werden.

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Claims

Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH &. Co.

GRP - 446

ANSPRÜCHE

Mischventil, insbesondere für Warm- und Kaltwasser, bei dem als Ventilorgan ebene, mit Durchtrittsöffnungen für das Warm- und Kaltwasser versehene Scheiben parallel der Mittelachse angeordnet sind, wobei mit der beweglichen Scheibe durch eine Verschiebung parallel zur Mittelachse die Ausflußmenge und durch ein Verschwenken um einen
axial verschiebbaren Drehpunkt das Mischungsverhältnis reguliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Scheibe (3) an ihren beiden Flachseiten je einen überströmkanal (5) hat, in denen auf der einen Flachseite das Warmwasser und auf der anderen Flachseite das Kaltwasser geführt wird, wobei die bewegliche Scheibe
(3) zwischen zwei jeweils mit einer Einlaß- und einer
Auslaßöffnung (6,7) versehenen ortsfesten Scheiben (4) gelagert ist und jeweils ein Paar von Einlaß- und Auslaßöffnungen (6,7) durch einen Überströmkanal (5) miteinander kommunizieren kann.

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2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußmenge im wesentlichen durch die synchron verschiebbare Stellung der beiden stromaufwärts gelegenen
Teile (51) der Überströrakanäle (5) zu den Einlaßöffnungen (6), das Mischungsverhältnis von Warm- und Kaltwasser im wesentlichen von der Stellung der stromabwärts gelegenen Teile (52) der Überströmkanäle (5) zu den Auslaßöffnungen (7) bestimmt ist.
3. Mischventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer etwa zylindrischen Buchse (2) oder Kartusche symmetrisch zur Mittelachse (8) Scheiben (3,4) langgestreckt angeordnet sind.
4. Mischventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle (5) in der beweglichen Scheibe (3) als jeweils zur Anlagefläche hin offene Rinnen oder Vertiefungen ausgebildet sind.
5. Mischventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle in der Scheibe als geschlossene Kanäle ausgebildet sind, die stromauf- und
stromabwärts jeweils mit einer etwa dem Querschnitt der
Einlaß- und Auslaßöffnungen der ortsfesten Scheiben entsprechenden Öffnung versehen sind.
6. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts gelegene Teil (51) der
Überströmkanäle (5) auf der Mittelachse (8) etwa deckungsgleich an den beiden Flachseiten der beweglichen Scheibe (3) ausgebildet ist und jeweils in einen verjüngten, stromabwärts gelegenen Teil (52) übergeführt ist, derart, daß jeweils ein stromabwärts gelegener Kanalteil sich im we-

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sentlichen auf einer anderen Hälfte der beweglichen Scheibe (3) befindet.
7. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle im stromaufwärts gelegenen Teil weniger als die Hälfte der gesamten Scheibenstärke tief und im stromabwärts gelegenen Teil mehr als die Hälfte der gesamten Scheibenstärke tief ausgebildet sind.
8. Mischventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Scheibe im Bereich der Auslaßöffnungen im Querschnitt etwa S-Form bzw. Doppe1-U-Form hat, wobei in diesem Bereich jeweils ein Überströmkanal von einer U-Form bestimmt ist und die eben ausgebildete Basisfläche jeweils die Schließfläche für die Auslaßöffnung des anderen Überströmkanal bildet.
9. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (6) und die Auslaßöffnungen (7) jeweils übereinander bzw. axial versetzt auf der Mittelachse (8) in den zwei gleich geformten, ortsfesten Scheiben (4) ausgebildet sind.
10. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle etwa deckungsgleich auf der Mittelachse ausgebildet sind und die Auslaßöffnungen in den ortsfesten Scheiben unsymmetrisch etwa neben der Mittelachse angeordnet sind.

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11. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Scheibe (3) an der stromaufwärts gelegenen Seite einen Ansatz (9) hat, in dem der Drehpunkt angeordnet ist und an der gegenüberliegenden Seite Mittel zur Übertragung der mit einem Handgriff erzeugten Stellbewegung vorgesehen sind.
12. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Scheibe (3) an den langen Stirnseiten (10) verjüngt ausgebildet ist, so daß in den maximalen Schwenkpositionen, die im Bereich der Wandung der Buchse (2) befindlichen Stirnseiten etwa parallel zu dieser verlaufen.
13. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Seitenwand der Überströmkanäle (5) parallel zu den langen Stirnseiten (10) der beweglichen Scheibe (3) geführt sind.
14. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansatz (9) radial zu der Buchse (2) ein Stift (11) gehaltert ist, der in Längsschlitzen (12) in der Buchse (2) parallel zur Mittelachse (8) begrenzt verschiebbar geführt ist.
15. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der beweglichen Scheibe (3) an der dem Ansatz (9) gegenüberliegenden Seite ein Zapfen (13) ausgebildet und zur Anlenkung eines Handgriffs vorgesehen ist.

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16. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Scheiben (4) im Bereich der parallelen Anlageflächen (42) der Buchse (2) gehaltert sind und mittels elastomeren LSpann- und Dichtelementen (14,15) gegen die bewegliche Scheibe (3) gedrückt werden.
17. Mischventil nach den Ansprüchen 1,2,3 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Auslaßöffnungen (7) die Spann- und Dichtelemente (15) zwischen der Buchse (2) und den ortsfesten Scheiben (4) und im Bereich der Auslaßöffnungen (6) die Spann- und Dichtelemente (14) in Öffnungen (16) der Buchse (2) zwischen der Wandung des Mischventilgehäuses (1) und der ortsfesten Scheiben (4) angeordnet sind.
18. Mischventil nach den Ansprüchen 1,2,3,16 und 17 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (7) jeweils als relativ langer, schmaler Schlitz parallel zur Mittelachse (8) und die Einlaßöffnungen (6) jeweils relativ kompakt mit einem Kreis-, Quadrat-, Dreieck- oder ähnlichem Querschnitt in den ortsfesten Scheiben (4) ausgebildet sind.
19. Mischventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Spann- und Dichtelement (14) im Bereich der Einlaßöffnung (6) einen größeren lichten Querschnitt aufweist als die Einlaßöffnung (6) selbst aufweist, so daß zusätzlich der anstehende Flüssigkeitsdruck die ortsfeste Scheibe (4) auf die bewegliche Scheibe (3) drückt.
20. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die einander berührenden Teile von der beweglichen Scheibe (3) und den ortsfesten Scheiben (4) aus geglätteter Oxidkeramik bestehen.

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21. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilorgane derart ausgebildet sind, daß bei vertauschten Anschlüssen von Warm- und Kaltwasser die normalen Stellrichtungen des Mischventils durch einen um 180 verdrehten Einbau der Buchse (2) bzw. Kartusche beibehalten sind.
22. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von Kalt- und Warmwasser außerhalb der Buchse (2) z.B. im Auslauf einer Sanitärarmatur erfolgt.

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