DE3024454C2 - Mischventil - Google Patents
MischventilInfo
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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
- F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
- F16K11/078—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted and linearly movable closure members
- F16K11/0782—Single-lever operated mixing valves with closure members having flat sealing faces
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Description
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 kann.
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 9 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. Vertiefun-
gen oder als geschlossene, mit einer Ein- und Auslaßöffnung versehene Wasserführungen in der
beweglichen Scheibe ausgebildet werden.
Durch die vorgeschlagene Anordnung der Ventilorgane können bei vertauschten Anschlügen 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 jo
Scheibe auf einen äußeren, dem Griffanlenkungsbereich gegenüberliegenden 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 Mischventils kann vorteilhaft die bewegliche Scheibe ar 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 hintereinanderliegenden 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.
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 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 zweckmäßigerweise 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-, Dreieck- oder ähnlichem Querschnitt in den
ortsfesten Scheiben vorgesehen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Mischventil im Längsschnitt mit teilweise dargestelltem Ventilgehäuse,
Fig.2 einen Querschnitt entlang der Schnittebene Ii
der F ig. 1,
F i g. 3 das Mischventil gemäß F i g. 1 um 90° gedreht im Längsschnitt,
F i g. 4 einen Querschnitt entlang der Schnittebene IV
der F i g. 3,
Fig.5 eine perspektivische Darstellung der als
Kartusche in Mischventilgehäusen ersetzbaren Buchse nebst zugeordneter Einzelteile.
Das in den F i g. 1 bis 4 teilweise dargestellte Ventilgehäuse 1 hat eine zylindiische Bohrung 101 zur
dichten Aufnahme und Halterung einer Buchse 2, in der die einzelnen Ventilorgane angeordnet 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 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
g^'egenen 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 Fig. 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 Uberströmkanäle
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, so 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 so weit herausgezogen werden, daß die Zulauföffnungen 6 von den Teilen 51 der
Überströmkanäle 5 getrennt sind und somit der Ausfluß vöiiig abgesperrt ist. Durch ein entsprechendes
Verschieben kann das Ventil stufenlos vom geschlossenen Zustand bis in voll geöffneten Zustand und
umgekehrt gebracht werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. 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 durch Verändern der Durchflußquerschnitte
reguliert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die bewegliche Scheibe (3) an ihren beiden Flachseiten je einen Überströmkanal
(S) 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.
2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußmenge im wesentlichen
durch die synchron verschiebbare Stellung der beiden stromaufwärts gelegenen Teile (51) der
Überströmkanäle (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 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) übergeVührt ist, derart, daß jeweils ein stromabwärts gelegener Kanalteil sich im
wesentlichen auf einer anderen Hälfte der beweglichen Scheibe (3) befindet.
4. Mischventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle
(5) im stromabwärts gelegenen Teil mehr als die Hälfte der gesamten Scheibendicke tief ausgebildet
sind, wobei ein senkrecht zur Mittelachse (8) und im Bereich der Auslaßöffnungen (7) liegender Querschnitt
etwa S-Form bzw. Doppel-U-Form hat und in diesem Bereich jeweils ein Überströmkanal von
einer U-Form bestimmt ist und die eben ausgebildete Basisfläche der U-Form jeweils die Schließfläche
für die Auslaßöffnung (7) des anderen Überströmkanals (5) bildet.
5. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem die bewegliche Scheibe einen in einer Buchse
parallel zur Mittelachse begrenzt verschiebbar geführten Ansatz hat, der den Drehpunkt der
Scheibe bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz an der stromaufwärts gelegenen Seite der
Scheibe (3) liegt und die Mittel zur Übertragung der Stellbewegung an der gegenüberliegenden Seite der
Scheibe (3) vorgesehen sind.
6. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Scheibe
(3) an den langen Stirnseiten (10) derart verjüngt ausgebildet ist, daß diese langen Stirnseiten (10) in
den äußersten Schwenkstellungen der Scheibe (3) etwa parallel zu der Wandung der Buchse (2)
verlaufen, und die äußere Seitenwand der Überströmkanäle (5) parallel zu den langen Stirnseiten
(10) der Scheibe (3) geführt sind.
7. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Scheiben
(4) mittels elastomerer Spann- und Dichtelemente (14,15) gegen die bewegliche Scheibe (3) gedrückt
werden, wobei im Bereich der Auslaßöffnungen (7) die Spann- und Dichtelemente (15) zwischen der
Buchse (2) und den ortsfesten Scheiben (4) und im Bereich der Einlaßöffnungen (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.
8. Mischventil nach den Ansprüchen 1, 2 und 7, 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.
9. Mischventil nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von
Kalt- und Warmwasser außerhalb der Buchse (2) z. B. im Auslauf einer Sanitärarmatur erfolgt
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