DE3038232C2 - Thermostatisch gesteuerte Eingriff-Mischbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bei thermostatisch gesteuerten Mischbatterien im Sanitärbereich sind bereits die verschiedenartigsten Bauweisen in Betracht gezogen worden, wie die Funktionen der Mengen- und der Temperaturregelung bewerkstelligt werden können. Auf den ersten Blick erscheint es ideal, zur Mengen- und zur Temperaturregelung dieselben Schließelemente zu verwenden. Dies deshalb, weil dann in den Zulaufleitungen für Kalt- und Warmwasser keine Rückschlagventile erforderlich sind.

Eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie der eingangs genannten Art ist in der DE-PS 26 48 091 beschrieben. Hier erfolgt die Mengenregelung dadurch, daß einer der beiden Ventilsitze axial beweglich gemacht wird. Auf diese Weise wird die Summe der Regelspaltbreiten vorgegeben, welche ein Maß für die ausfließende Mischwassermenge ist. Die Schwenkbewegung des Bedienungshebels wird dabei in eine Axialbewegung des genannten Ventilsitzes umgesetzt. Diese An ordnung erweist sich jedoch aus verschiedenen Gründen als nachteilig. Zum einen ist es schwierig, die beiden Regelspalte auf diese Weise vollständig, d. h. tropf frei, in der Schließstellung des Ventils abzudichten. Zum anderen liegt verständlicherweise der Bewegungsweg, den der fragliche Ventilsitz bei der Mengenregulierung ausführen kann, in derselben Größenordnung wie der Hub des temperaturempfindlichen Elements. Dieser ist jedoch vergleichsweise klein. Der geringe Bewegunjsweg

to des die Menge des ausfließenden Mischwassers bestimmenden Ventilsitzes führt dazu, daß eine feinfühlige Dosierung erschwert ist

Aus der DE-OS 28 40 106 ist eine Mischbatterie bekannt, bei der zur Steuerung der Menge und der Tempeis ratur des austretenden Mischwassers zwei getrennte Ventile vorgesehen sind. Diese beiden unterschiedlichen Ventile sind, bezogen auf die Achse des Kartuschengehäuses, axial zueinander versetzt. Das die Menge des Mischwassers regelnde Ventil umfaßt eine einzige fest stehende und eine einzige axial bewegliche Steuerschei be.

In der US-PS 15 73 210 ist eine Mischbatterie beschrieben, bei welcher ein Bedienungshebel um eine zur Batteriegehäuseachse senkrechte Achse verschwenk bar und um diese Achse verdrehbar ist und über einen angeformten Zahnkranz und eine Zahnstange eine speziell geformte Nockerplatte axial in Umfangsrichtung verstellen kann. Ober auf der Nockenplatte laufende Stößel werden ein Kaltwasser- und ein Warmwasser steuerventil betätigt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches so weiterzubilden, daß bei im wesentlichen unveränderter Gehäusegröße und im we sentlichen unveränderter Größe des temperaturemp findlichen Elementes zur Steuerung der Misch wassermenge aus keramischem Material gefertigte Steuerelemente verwendet werden können. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches beschriebene Erfindung gelöst: eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Erfindungsgemäß werden also bei jeder Mischwasserabgabeöffnung der Mischkammer eine feststehende Steuerscheibe und eine bewegliche Steuerscheibe vorgesehen. Zum Verlagern der beweglichen Steuerscheiben dienen Schieber, welche durch einen gemeinsamen Antriebsring zwangsweise gekoppelt sind. Dadurch, daß erfindungsgemäß eine Mehrzahl von gekoppelten Steu ärscheibenpaaren vorgesehen ist, läßt sich ein hoher Mischwasserdurchsatz trotz geringer Umfangscrsirekkung der einzelnen Steuerscheiben erzielen. Eine solche Steuerscheibenanordnung kann insgesamt in dem verhältnismäßig schmalen Ringraum zwischen Dehnstoff element und Gehäusewand untergebracht werden, bedingt also keine nennenswerte radiale Vergrößerung des Gehäuses.

Die Steuerscheiben können im axialen Bereich der das Dehnstoffelement aufnehmenden Mischkammer verbleiben, müssen also nicht in axialem Abstand über oder unter dieser vorgesehen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine thermostatisch gesteuerte Eingriff-Mischbatterie;

F i g. 2 eine schematische Draufsicht auf eines der beiden Steuerscheibenpaare von F i g. 1 in zwei verschiedenen Stellungen;

Fig.3 einen Teilschnitt gemäß Linie IH-III von Fig. 1.

Das mit 1 bezeichnete Batteriegehäuse hat einen mit Außengewinde versehenen Ensteckstutzen 2, der beispielsweise eine Waschtischbank durchdringt und mit dieser verspannt wird. Das kalte und das warme Wasser wird durch Rohre 3 bzw. 4 (nur eines in der Zeichnung erkennbar) zugeführt welches den Ensteckstutzen 2 durchsetzen und in als Ringkanimern ausgebildete Zuflußräume 5, S des Batteriegehäuses 1 münde»: Das Batteriegehäuse t weist außerdem einen Auslaufraum 7 auf, der ebenso wie die Zuflußräume 5,6 mit einem zylindrischen Aufnahmeraum 8 für einen kartuschenartigen Ventileinsatz (Kartusche) 9 kommuniziert

Die Kartusche 9 enthält ein Kartuscheagehäuse 10, das äußerlich — von oben nach unten — in vier Abschnitte unterteilt ist: an einen Halsabschnitt 10a kleinsten Durchmessers schließt sich ein Montageflansch 10f> größten Durchmessers an. Auf diesen folgen ein Mittelabschnitt 10c mit einem Durchmesser, der etwas kleiner als der Durchmesser des Aufnahmeraums 8 ist sowie ein Bodenabschnitt 10tr, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Aufnahmeraumes 8 entspricht

Der nach unten offene, durch einen plattenartigen Ventilsitz 11 abgedeckte, als Mischkammer dienende Innenraum 12 des Kartuschengehäuses 10 enthält-ein als solches bekanntes, temperaturempfindliches Dehnstoffclement 13. Dieses umfaßt einen nach oben ragenden Druckstift 14, der sich aus dem Gehäuse des Dehnstoffelements 13 bei Erwärmung ausschiebt Der Druckstift 13 durchsetzt eine radiale Zwischenwand 15 im Halsabschnitt 10a des Kartuschengehäuses 10 und ragt in eine Federkammer 16, die in einer Stirnbohrung 17 des Halsabschnittes 10a axial verschiebbar ist Der Druckstift 14 stützt sich dabei an einer Platte 18 ab, die von einer gegen den Boden der Federkammer 16 verspannten Druckfeder 19 beaufschlagt ist Die Außenseite des Fe derkammerbodens liegt an einer Stellschraube 20 an, welche in die Stirnseite einer Schraubmuffe 21 eingedreht ist

Die Schraubmuffe 21 läßt sich auf einem Außengewinde an der Mantelfläche des Halsabschnittes 10a des Kartuschengehäuses 10 axial verschrauben. Sie steht hierzu in Keilverbindung mit einem verdrehbaren, aber axial fixierten Kopf 22, der eine weit herabhängende, als Sichtblende dienende Schürze 23 a'ifweist

Die Stellschraube 20 ist von außen her zugänglich, wenn eine aufgesetzte Zierhaube 24 abgenommen ist.

Durch eine radiale öffnung 25 des Kopfes 22 ragt ein Bedienungshebel 26, dessen inneres Ende mittels eines waagprecht verlaufenden Schwenkzapfens 27 am Kopf 22 angelenkt ist.

An den glockenförmigen Dehnstoff-Aufnahmeraum 13a des Dehnstoffelements 13 schließt sich nach unten ein erstes Teil 23a eines zweiteiligen Regelkolbens 28 an. Der Regelkolben 28 — und damit auch das gesamte Dehnstoffelement 13 — wird durch eine ringförmige Membran 29 schwimmend gehaltert. Diese ist an ihrem Außenumfang zwischen einer Stufe dos Kartuschengehäuses 10 und einem Schraubteil 30, an Innenumfang zwischen dem ersten Regelkolbenteil 28a und einem aufgeschraubten zweiten Regelkolbenteil 28b verspannt.

Regelkolben 28 und Dehnstoffelement 13 werden durch eine Spiralfeder 53 in der Zeichnung nach oben gedruckt, so daß der Druckstift 14 in kraftschlüssiger Anlage an der Platts 18 in der Federkammer 16 bleibt Die in bekannter Weise als Sicherheitsfeder dienende Druckfeder 19 ist steifer als die Spiralfeder 53. So bleibt auch die Federkammer 16 in kraftschlüssiger Anlage an der Einstellschraube 20. ohne daß die Druckfeder 19 nennenswert komprimiert würde.

Ene nach unten zeigende Kante 28c des zweiten Regelkolbenteiles 286 begrenzt zusammen mit dem plattenartigen Ventilsitz 11 einen ersten variablen Regelspalt welcher den Warmwasserzustrom aus dem Zuflußraum 5 drosselt Das Warmwasser durchströmt

ίο dann den zweiteiligen Regelkolben 28 und tritt unter Vermischung mit dem Kaltwasser in den Innenraum 12 des Kartuschengehäuses 10 ein.

Der Kaltwasserzustrom aus dem Zuflußraum 6 wird durch einen zweiten variablen Regelspalt eingestellt der einerseits von der Membran 29, andererseits von einem am Kartuschengehäuse 10 angeformten, nach unten zeigenden Ventilsitz 31 begrenzt wird.

Das Mischwasser strömt an der Innen- und Außenseite des glockenförmigen Dehnstoffaufnahmeraums 10a vorbei urd beeinflußt dabei die axiale Position des Regelkolbens 28. Der Innenraum 121¹ ; Kartuschengehäuses 10 ist bis auf zwei diametral gegenüberliegende Austrittsöffnungen 32,33 und selbstverständlich die Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser wasserdicht. Der Durchfluß des Mischwassers durch die Mischkammer kann daher an diesen beiden Austrittsöffnungen 32, 33 geregelt werdea

Wie in F i g. 3 zu erkennen ist, ist die Mantelfläche des Mittelabschnittes 10c des Kartuschengehäuses 10 in der Umgebung der Austritsöffnungen 32,33 abgeflacht Auf diesen Abflachungen ruht — unter Zwischenschaltung einer Dichtung — jeweils eine feststehende Steuerscheibe 34 bzw. 35. Diese besteht vorzugsweise aus Keramik und ist auf der nach außen zeigenden Seite in bekannter Weise poliert Jede Steuerscheibe 34 weist eine mit der zugehörigen Austrittsöffnung 32 bzw. 33 fluchtende Durchtrittsöffnung 36 bzw. 37 auf. deren »hausähnliche« Form in F i g. 2 deutlich erkennbar ist: auf ein Rechteck ist eine dreieckige Spitze aufgesetzt Diese besondere Form hat den Vorteil, daß die Mengendosierung in der anfänglichen Öffnungsphase des Ventils »gefühlvoller« e «-folgen kann.

Über den beiden feststehenden Scheiben liegt jeweils eine zweite, keine Durchtrittsöffnungen aufweisende Steuerscheibe 38, 39, die in noch zu beschreibender Weise in axialer Richtung bewegt werden kann. Die Berührungsfläche der beweglichen Steuerscheibe 38,39 mit der feststehenden Steuerscheibe 34,35 ist ebenfalls auf hohe Güte poliert

Die Steuerscheibenpaare 34, 38 bzw. 35, 39 werden durch jeweils ein Führungsstück 40 bzw. 41 gegen die zugehörige Abflachung des Kartuschengehäuses 10 gedrückt. Die Führungsrtücke 40 bzw. 41, die gleichzeitig de: Führung der beweglichen Steuerscheiben 38,39 dienen, sind, wie F i g. 3 zeigt auf das Kartuschengehäuse 10 aufgesprengt Die Führungsstücke 40 uüd 41 besitzen Durchtrittsöffnungen 42 bzw. 43, welche mit den Durchtrittsöffnungen 36,37 der feststehenden Steuerscheiben 34, 35 und den Austrittsöffnungen 32, 33 des Kar'.uschengehäuses IO fluchten und in den Auslaufraum 7 münden.

Die beweglichen Steuerscheiben 38, 39 werden jeweils von einem Schieber 44 bzw. 45 gehalten und betätigt, der axial verläuft, wasserdicht durch den Montageflansch 10b des Kartuschengehäuses 10 hindurchgeführt und an einem axial verschiebbaren Druckring 46 befestigt ist. Der Druckring 46 steht in Mitnahmeverbindung mit einer axial beweglichen, am Kopf 2 geführten Zahn-

stange 47. Diese wiederum kämmt mit einem am Ende des Bedienungshebels 26 angeformten Zahnrad 48. Die gesamte Kartusche 9 wird im Aufnahmeraum 85 des Batteriegehäuses 1 durch eine Mutter 49 gehalten, die gegen einen zwischen Kopf 20 und Montageflansch 10i> gelegten, metallischen Armierungsring 50 gedreht wird. Dieser versteift den Montageflansch 1Od gegen den Druck, der in der Mischkammer 12 insbesondere bei geschlossenen Steuerscheiben 38,39 herrscht und sorgt durch formschlüssigen Eingriff sowohl in das Batterieafc. auch das Kartuschengehäuse für eine Verdrehsicherung der Kartusche.

Der Wasserlauf innerhalb der beschriebenen Mischbatterie ist wie folgt:

Das Warmwasser fließt über das Rohr 3, den Zulaufraum 5 sowie eine oder mehrere radiale ölnungen 51 im Bodenabschnitt 10c/ des Kartuschengehäuses 10 (und ggf. im Schraubteil 30) zum Regelspalt zwischen Regelkolben 28 und Ventilsitz 11. Über das innere des Regelkolbens 28 und schräg nach außen gerichtete Durch- flußöffnungen gelangt es in die Mischkammer, den Innenraum 12 des Kartuschengehäuses 10, wo es sich mit dem Kaltwasser vermischt.

Dieses gelangt an diese Stelle aus dem Rohr 4 über den Zuflußraum 6 sowie durch radiale öffnungen 52 im Bodenteil 10c/ des Kartuschengehäuses 10 und durch den Regelspalt zwischen dem Ventilsitz 31 am Kartuschengehäuse 10 und der Membran 29. Das Mischwasser strömt, wie oben beschrieben, am Dehinstoffelement 13 vorbei durch die Austrittsöffnung 32,33 des Kartuschengehäuses 10 zu den beiden Steuerscheibenpaaren 34, 38 bzw. 35,39. Je nach deren Relativstellung ist der weitere Mischwasserweg zum Auslaufraum 7 durch die Durchtrittsöffnungen 36, 37, 42, 43 der feststehenden Steuerscheiben 34, 35 bzw. der Führungsstücke 40, 41 mehr oder weniger frei.

Umfangsdichtungen am Bodenabschniit 10c/des Kartuschengehäuses IG verhindern einen direkten Wasser-Übertritt zwischen den Zulaufräumen 5, 6 sowie zwischen dem Zulaufraum 6 und dem Auslaufraum 7.

Funktion und Handhabung der beschriebenen Mischbatterie sind wie folgt:

Zur Vorgabe einer Solltemperatur des auslaufenden Mischwassers wird der Kopf 22 mittels des Bedienungshebels 26 um die senkrechte Achse der Mischbatterie gedreht Dies hat zur Folge, daß sich die Sichraubmuffe 21 auf dem Halsabschnitt 10a des Kartuschengehäuses 10 axial verschraubt. Aufgrund des beschriebenen Kraftschlusses zwischen Schraubmuffe 21, Stellschraube 20. Federkammer 16 und Druckstift 14 verschiebt sich das Dehnstoffelement 13 in entsprechender Weise axial.

Die verhältnismäßig steife Sicherheitsfeder 19 verhält sich dabei praktisch wie ein starrer Körper. Hierdurch wird der Regelkolben 28 in eine neue axiale Stellung gebracht in der die Breiten der beiden Regelspalte in einem neuen Verhältnis zueinander stehen.

Zur Mengenregulierung wird der Bedienungshebel 26 um den Schwenkzapfen 27 verschwenkt Das am Ende des Bedienungshebels 26 angeformte Zahnrad 48 setzt diese Schwenkbewegung in eine Axialbewegung der Zahnstange 47, des Druckrings 46, der Schieber 44, 45 und damit der beweglichen Steuerscheiben 38, 39 um. Hierdurch wird das Ausmaß, in dem die beweglichen Steuerscheiben 38, 39 die Durchtrittsöffnungen 36, 37 der feststehenden Steuerscheiben 34,35 abdecken bzw. freigeben, verändert

in F i g. 2 ist strichpunktiert die Lage der beweglichen Steuerscheibe 38 gegenüber der feststehenden Steuerscheibe 34 gezeigt, die der vollen öffnung der Mischbatterie entspricht: die Durchtrittsöffnung 36 ist vollständig freigegeben. Durchgezogen ist eine Zwischenstcllung der Mischbatterie dargestellt: hier gibt die bewegliche Steuerscheibe 38 gerade die »Spitze« der Durchtrittsöffnung 36 der feststehenden Steuerscheibe 34 frei.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Thermostatisch gesteuerte Mischbatterie mit einem Gehäuse, in welchem eine Mischkammer mit einer Mehrzahl von Mischwasserabgabeöffnungen ausgebildet ist, mit einem in der Mischkammer angeordneten temperaturempfindlichen Element, mit einem an das letztere angekoppelte Regelkolben, der zusammen mit zwei Ventilsitzen einen Regelspalt für Kaltwasser und einen Regelspalt für Warmwasser begrenzt, mit einer parallel zur Gehäuseachse verlagerbaren Steuerkörperanordnung, welche zusammen mit gehäusefesten Steuermitteln die Menge des abgegebenen Mischwassers vorgibt, und mit einem Kappenteil, in dem ein Bedienungshebel gelagert ist, welcher um eine zur Gehäuseachse senkrechte Achse verschwenkbar ist und über ein Bewegungsumsetzgetriebe und einen Stellring die axiale Verstellung der Steuerkörperanordnung bewerkstelligt dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammeraußenfläche jeweils im Bereich einer Mischwasserabgabeöffnung (32, 33) abgeplattet ist und dort eine feststehende Steuerscheibe (34, 35) achsparallel ausgerichtet trägt, welche Steuerscheiben die gehäusefesten Steuermittel bilden, daß auf den feststehenden Steuerscheibe (3435) zugeordnete bewegliche Steuerscheiben (39, 40) in axialer Richtung verschiebbar sind, daß auf der Mischkammerwand {lOc) Führungsteile (40,41) für die beweglichen Steuerscheiben (39, 40) vorgesehen sind und die zugeordneten Steuerscheiben in Anlage aneinander vorgespannt sind und 6tä die beweglichen Steuerscheiben (38,40) jeveüs von einem gesonderten axialen Schieber (44,45) getra. eti sind und beide Schieber (44, 45) mit dem Stellring (46) verbunden sind.

2. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Steuerscheiben (34, 35) unter Zwischenschaltung einer Dichtung an der Mischkammerwand abgestützt sind und die Führungsteile (40, 41) im wesentlichen starr und auf die Mischkammerwand aufgeklipst sind.