DE3202113A1

DE3202113A1 - "mischventil fuer sanitaere einhebel-mischbatterie"

Info

Publication number: DE3202113A1
Application number: DE19823202113
Authority: DE
Inventors: Werner 5726 Unterkulm Hunziker
Original assignee: KWC AG; Karrer Weber et Cie AG
Current assignee: Franke Technology and Trademark Ltd
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1982-11-11
Also published as: IT1149578B; CH654088A5; ES8302249A1; DE3202113C2; FR2500564B1; IT8219543A0; FR2500564A1; ES509752A0

Description

Mischventil für sanitäre Einhebel-Mischbatterie

Gegenstand der Erfindung ist ein Mischventil für sanitäre Einhebel-Mischbatterie, dessen in einem Gehäuse angeordneter Steuerkörper zwei aufeinander gleitend relativ bewegbare Keramikscheiben mit axialen Durchlässen für Umkehrströmung aufweist, wobei die eine Scheibe über einen Mitnehmer mittels eines Betätigungshebels zur Temperaturregelung begrenzt drehbar und zur Mengenregelung begrenzt verschiebbar auf der andern, feststehenden Scheibe gelagert ist.

Bei bekannten Mischventilen dieser Art sind die dem Warm- und Kaltwasseranschlüssen zugeordneten, kreisbogenförmigen Einlass-* Durchlässe der feststehenden Steuerscheibe auf einem Kreisbogen und je in einem von zwei benachbarten Quadranten beidseits eines Scheibendurchmessers angeordnet, längs welchem Durchmesser die bewegbare Scheibe verschiebbar ist, während der ebenfalls kreisbogenförmige Auslassdurchlass der feststehenden Scheibe symmetrisch zum genannten Durchmesser wenigstens zum grösseren Teil in den beiden restlichen Quadranten angeordnet ist, wobei die Zentren der Kreisbogen im Zentrumsbereich der feststehenden Steuerscheibe liegen. Anderseits besitzt der den beiden Einlassdurchlässen der feststehenden Steuerscheibe gemeinsam« zugeordnete Einlassdurchlass der bewegbaren Steuerscheibe etwa Kreisbogenform. Bei einer solchen Form der Einlassdurchlässe ergibt sich über den ganzen Temperaturregelbereich, d.h. also beim Drehen der beweglichen Stauerscheibe aus der Kaltwasserstellung in die Warmwasserstellung, eine relativ kontinuierliche Temperaturzunahme des austretenden Wassers. Nun ist es aber in der Praxis so, dass Mischwasser niedriger Temperatur ebenso wie .Mischwasser hoher Temperatur nur wenig gefragt sind, d.h. zum Einstellen einer gewünschten Temperatur

im mittleren, meist verlangten Temperaturbereich steht ein Drehbereich der bewegbaren Steuerscheibe zur Verfügung, der nicht grosser ist als jener für den wenig gefragten, niedrigen bzw. hohen Temperaturbereich, was ein schnelles und genaues Einstellen der Mischwassertemperatur innerhalb des als Komfortzone bezeichneten Temperaturbereichs erschwert.

Die vorliegende Erfindung beaweckt demgegenüber die Schaffung eines Mischventils der genannten Art, dessen Komfortzone, d.h. in der Praxis dem durch die Mischungsverhältnisse von KaIt- und Warmwasser etwa zwischen 4:1 und 1:2 umfassenden Bereich, ein relativ grosser Drehwinkelbereich zugeordnet ist.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Querschnitt des Einlassdurchlasses der bewegbaren Steuerscheibe in seiner Längsmitte durch einen von der Steuerkantenseite ausgehenden Vorsprung verengt ist, dessen Basislänge grosser ist als der gegenseitige Abstand der beiden Einlassdurchlässe der feststehenden Scheibe*

Diese Formgebung des Einlassdurchlasses der bewegbaren Scheibe hat zur Folge, dass in einem ersten, relativ kleinen Drehwinkelbereich (ausgehend von der Kaltwasserst ellung) der Vorsprung sich über dem Kaltwasser-Einlassdurchlass bewegt, was einem relativ konstanten Kaltwasserdurchtritt entspricht; sobald jedoch die Steuerkante des Einlassdurchlasses der bewegbaren Scheibe den Warmwasser-Einlassdurchlass der feststehenden Steuerscheibe anschneidet, nimmt die zufliessende Warmwassermenge relativ rasch zu, während der genannte Vorsprung aus dem Bereich des Kaltwasser-Einlassdurchlasses der feststehenden Steuerscheibe heraus in den Trennbereich der beiden Einlassdurchlässe eintritt, was das dem Freilegen des Heisswasser-Einlassdurchlasses entsprechende Abdecken des Kaltwasser-Einlassdurchlasses zum Teil kompensiert; die Mischwassertemperatur steigt somit mit zunehmendem Drehwinkel relativ langsam an; da mit dem anschliessenden Eindringen des genannten Vorsprungs in den Bereich des Warmwasser-Einlassdurchlasses die Warmwasserzufuhr trotz zunehmender Freigabe dieses Einlassdurchlasses vererst nur wenig zunimmt, steigt auch die Mischwassertemperatur nur

entsprechend langsam an. Damit wird also erreicht, dass in einem relativ kleinen ersten Drehwinkelbereich ein relativ schneller Temperaturanstieg des Mischwassers erfolgt und damit ein relativ schnelles Erreichen der unteren Grenztemperatur der sogenannten Komfortzone, während zur Erreichung der oberen Grenztemperatur dieser Zone ein relativ grosser Drehwinkelbereich zur Verfügung steht; der verbleibende kleine Drehwinkelbereich dient dabei der schnellen Temperatursteigung des Mischwassers auf die Warmwassertemperatur. Beträgt der maximal mögliche Drehwinkel z.B. 90°, so ist es dank der erfindungsgemässen Massnahme ohne weiteres möglich, der durch das relativ langsame Ansteigen (bzw. Absinken bei umgekehrter Drehrichtung) der Mischwassertemperatur gekennzeichneten Komfortzone einen Drehwinkel von 30° oder mehr zuzuordnen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erläutert; dabei zeigt:

Fig. 1 im Axialschnitt ein erstes Beispiel des erfindungsgemässen Mischventils einer Einlochbatterie,

Fig. 2,3 de einen Querschnitt nach Linie A - A in Fig. 1, ^13X1 die Steuerscheibe in verschiedenen Stellungen zeigend,

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie B - B in Fig. 1,

Fig. 6, 7 de eine Draufsicht ,auf die beiden Steuerscheiben ^¹ des Mischventils nach Fig. 1, drei verschiedene Drehstellungen der bewegbaren Steuerscheibe zeigend,

Fig. 9 im Axialschnitt ein zweites Beispiel des erfindungsgemässen Mischventils einer Wandbatterie,

Fig. 10 einen Querschnitt nach der Linie D - D in Fig. 9 in Schliesslage .des Ventils,

Fig.11,12 je eine Draufsicht auf das Steuerscheibenpaket des ¹¹¹¹ ■> Beispiels nach Fig. 10, verschiedene Offenlagen des Ventils zeigend,

Pig. 14 $e eine Draufsicht auf das Steuerscheibenpaket des ersten Beispiels nach Fig. 9, verschiedene Drehstellungen der bewegbaren Steuerscheibe zeigend,

Fig. 19 ein den Temperaturverlauf über dem Drehwinkel der bewegbaren Steuerscheibe zeigend,

Fig. 20 u. im Axialschnitt je eine Variante des Ventileinsatzes

21

der Patrone gemäss Fig. 9,

Fig. 22 in Ansicht und teilweisem Schnitt eine Wandarmatur mit eingebauter Patrone,

Fig. 23 in grösserem Massstab im Axialschnitt den Schalldämmeinsatz nach Fig. 22, und

Fig. 24 eine Variante des Einsatzes nach Fig. 23.

Die in Fig. 1 gezeigte Einlocharmatur besitzt einen Armaturenkörper 1 mit Auslauf la und eingesetztem zylindrischem Ventilgehäuse Ib. In den Gehäuseraum münden zwei achsparallele Einlaufkanäle 2 (in Fig. 1 nur einer sichtbar), in die in den Gehäuseboden eingeführte Zulaufrohre 2a für Kalt- und Warmwasser münden. Ein mit einem Auslauf-Ringkanal 3a verbundener Auslaufkanal 3 mündet ebenfalls in den Gehäuseraum. Auf dem Gehäuseboden liegt eine einstückige Dichtung 5» die mittels eines in eine Bodenausnehmung eingreifenden Nockens 6 eines der Aussenform der Dichtung angepassten Stützringes 4 in der richtigen Lage fixiert ist, in welcher die Dichtungsdurchlässe 5a, 5b über den Windungen der Kanäle 2, 3 liegen. Die achsial relativ hohe Dichtung 5 ist von dem in das Gehäuse Ib eingesetzten Stützring

JXLr

4 umschlossen. Ueber der Dichtung 5 ist /las Gehäuse Ib eine Ventilpatrone eingesetzt, die ein drehfest im Gehäuse Ib gesichertes zylindrisches Patronengehäuse 7 mit innerem, die Dichtung 5 umschliessendem Bodenflansch 7a aufweist. Der Stützring 4 könnte auch einstückig am Bodenflansch 7a und damit am Gehäuse 7 vorgesehen sein. Im Gehäuse 7» und zwar auf dem Bodenflansch 7a liegt drehfest eine erste Keramikscheibe 9 mit Durchlässen 9a, 9b, die mit den entsprechenden Durchlässen 5a, 5b der Dichtung

5 fluchten. Auf dieser ersten Keramikscheibe 9 liegt eine zweite Keramikscheibe 10, die einen den beiden Einlassdurchlässen 9a

der ersten Keramikscheibe 9 zugeordneten Einlassdurchlass 10a aufweist. Anordnung und Ausbildung dieser zweiten Keramikscheibe 10 sind, wie im folgenden noch näher erläutert, so getroffen, dass sie zwecks Temperaturregulierung verdrehbar und zwecks Mengenregulierung linear verschiebbar ist, was ein entsprechendes In- und Ausserfluchtbringen der verschiedenen Durchlässe der beiden Keramikscheiben 9 und 10 zur Folge hat. Zur Erzeugung dieser Bewegungen der Keramikscheibe 10 sitzt auf dem Rand der Keramikscheibe 10 drehfest ein schalenförmiger Mitnehmer aus Kunststoff, dessen Innenraum den Durchlass 10a der Keramikscheibe 10 übergreift und so als Umlenkkanal für vom einlassseitigen Durchlass 10 der Scheibe 10 über Wandausschnitte 12b zum auslassseitigen Durchlass 9b der Scheibe 9 strömendes Wasser dient. Vom Schalenboden des Mitnehmers 12 ragen relativ dünne Zapfen 12a, die in geringem Abstand über der Keramikscheibe 10 enden und geräuschdämpfend wirken. In eine Deckenvertiefung 13 des Mitnehmers 12 greift das Kugelende eines Betätigungsbolzens 14a, der Teil eines Betätigungshebels 14 bildet. Dieser Betätigungshebel 14 ist mittels eines zum Gehäuse Ib diametralachsigen Lagerbolzens 15 in einer koaxial im Gehäuse 7 drehbar gelagerten Führungsbüchse 16 schwenkbar gelagert. In der gegenüber dem Gehäuse 7 abgedichteten Führungsbüchse 16 ist der Betätigungshebel 14, der mittels einer Kugelpartie 14b mit Zentrum auf der Achse des Lagerbolzens 15 in ein Halsstück der Büchse 16 eingreift, durch einen O-Ring 18 nach aussen abgedichtet.

Wie leicht ersichtlich, lässt sich durch Verschwenken des Hebels 14 um die Achse des Bolzens 15 über den Mitnehmer 12 die bewegbare Keramikscheibe 10 (in jeder Drehlage) diametral zur feststehenden Keramikscheibe 9 um einen vorbestimmten Betrag verschieben und durch Drehen der Führungsbüchse 16 mittels des gleichen Hebels 14 (in jeder Schiebelage) um einen vorbestimmten Winkel verdrehen. Zwischen Gehäuse 7 und Führungsbüchse 16 sind nicht näher dargestellte, zweckmässig verstellbare Anschläge zur Begrenzung des maximalen Drehwinkels der Führungsbüchse vorgesehen; analoges gilt für den Schwenkwinkel des Hebels 14, wobei zu beachten ist, dass die nur Kältwasserdurchfluss fest-

legende Drehstellung der Keramikscheibe 10, sowie die die Schliesslage des Ventils festlegende Schiebestellung dieser Keramikscheibe konstruktiv festgelegt und nicht veränderbar sind.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die als Einheit aus dem Gehäuse Ib ausbaubare Ventilpatrone durch eine Ueberwurfmutter 30 im Gehäuse Ib fixiert; ein abnehmbar auf der Ueberwurfmutter 30 sitzender Deckel 31 macht die hier nicht näher erläuterten Elemente zur Begrenzung des Drehwinkels der PUhrungsbüchse 16 nach der Heisswasserseite hin und zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Hebels 14 im Oeffnungssinne des Ventils jederzeit zugänglich, ohne dass die Patrone ausgebaut werden muss.

Im folgenden sind Ausbildung und Wirkungsweise der beiden Keramikscheiben 9» 10 näher erläutert: wie besonders aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich, besitzen die beiden Einlassdurchlässe 9a der feststehenden Keramikscheibe 9 Kreisbogenform mit abgerundeten Enden, mit Zentrum im Mittelbereich der Scheibe auf dem die Verschiebeachse a für die bewegliche Scheibe 10 bildenden Durchmesser. Die Durchlässe 9a sind dabei bezüglich dieser Achse a spiegelbildlich relativ randnah und in geringem Abstand voneinander in zwei benachbarten Quadranten der Keramikscheibe 9 angeordnet. Der Auslassdurchlass 9b dieser Keramikscheibe 9 besitzt ebenfalls Kreisbogenform und ist, den EinlassdurcELässen 9a gegenüberliegend, syymetrisch bezüglich der Schiebeachse a angeordnet. Demgegenüber besitzt die bewegbare Keramikscheibe 10 nur einen einzigen, zum Zusammenwirken mit den Durchlässen 9a bestimmten Einlassdurchlass 10a, der in der mittleren Drehlage der Scheibe 10 (Fig. 2-4), welche einem Mischverhältnis von Kalt- und Warmwasser von 1:1 entspricht, symmetrisch zur Schiebeachse a liegt. In Fig. 2 ist die Schliesslage des Ventils gezeichnet. In dieser Schliesslage ist der Einlassdurchlass 10a der Scheibe 10 vollständig ausser Flucht mit den Einlassdurchlässen 9a der Scheibe 9, wobei auch der Auslassdurchlass 9b der Scheibe 9 vollständig von der Keramikscheibe 10 überdeckt ist. Die (beim Oeffnen des Ventils vorangehende) Steuerkante 32 des Durchlasses 10a besitzt zwischen zwei der Bogenform der radial inneren Kanten der beiden Einlassdurchlässe 9a der Scheibe 9 angepassten Bogenstücken eine

- Io -

■* 5202113

einspringende Nase 33. Beim Oeffnen des Ventils aus der in Fig. 2 gezeigten Schliesslage gibt der Einlassdurchlass 10a gleichzeitig und zunehmend Teile der Einlassdurchlässe 9a frei (Fig. 3), wobei die Steuerkantennase 33 die Trennstege zwischen den beiden Einlassdurchlässen 9a durchwandert und so den Durchflussquerschnitt der letzteren nur wenig vermindert; in der vollständig offenen (Misch-)Stellung des Ventils (Fig. 4) liegt die Steuerkantennase 33 vollständig ausserhalb des Bereichs der Einlassdurchlässe 9a. Anderseits gibt in dieser Schiebestellung der Keramikscheibe 9 deren der Nase 33 diametral gegenüberliegende, der Bogenform der radial inneren Kante des Auslassdurchlasses 9b der Scheibe 9 angepasste Steuerkante 34· diesen Durchlass 9b vollständig frei. Damit kann das durch die Durchlässe 9a und den Durchlass 10 in den Innenraum des Mitnehmers 12 einströmende und sich hier mischende Kalt-und Warmwasser über die Wandausschnitte 12b in den Gehäuseinnenraum und, von dort durch die Auslassdurchlässe 9b, 5b und die Kanäle 3» 3a in den Auslauf la gelangen. An dieser Arbeitsweise ändert sich selbstverständlich nichtswesentliches, wenn die bewegbare Keramikscheibe 10 eine aus ihrer in Fig. 2 bis 4 angenommenen Mittellage heraus nach der einen oder andern Seite hin verdrehte Stellung einnimmt; verändert wird damit nur das Mischungsverhältnis zwischen Warm- und Kaltwasser.

Da es sich gezeigt hat, dass auch die Oberflächen der Keramikscheiben nicht derart genau herstellbar sind, dass schon bei geringfügiger, z.B. 0,5 bis 1 mm Ueberdeckung eines Durchlasses einer Scheibe durch die andere Scheibe ein absolut dichter Abschluss dieses Durchlasses erreicht wird, ist die (in Fig. 2 nicht massstäblich gezeichnete) Ueberdeckung also der kleinste in der Scheibentrennebene gemessene Abstand der benachbarten Durchlässe der beiden Scheiben relativ gross, d.h. grosser als 1 mm und zweckmässig mindestens 1,5 mm,gewählt. Dadurch wird zwar der für das vollständige Freigeben der Durchlässe nutzbare Schiebehub der bewegbaren Keramikscheibe entsprechend vermindert, jedobh kann dies, in Fig. 1 bis 4 ersichtlich, durch einen Wandausschnitt 7c des Gehäuses 7 im Bereich der Keramikscheibe 10 wieder kompen-

- ii -

siert werden; eine weitere Vergrösserung des der Ueberdeckung 6 dienenden Anteils des Schiebehubes kann, wie bei Ic in Fig. 1 gezeigt,durch eine entsprechende Rinne im Gehäuse Ib erreicht werden.

Um beim Schliessen des Ventils (aus der Offenlage z.B. nach Fig.4 in die Schliesslage nach Fig. 2) Durchschläge zu vermeiden und den Geräuschpegel möglichst niedrig zu halten, genügt es nicht, sowohl Einlass- als auch Auslassdurchlässe der Keramikscheiben zu schliessen, vielmehr ist vorgesehen, den Auslassdurchlass 9b zu schliessen, bevor die Einlassdurchlässe 9a vollständig überdeckt, also geschlossen sind. Die entsprechende Stellung der Keramikscheibe 9 ist in Fig. 3 ersichtlich. Dort hat beim Verschieben der Scheibe 10 im Schliesssinne die Steuerkante 34 der Keramikscheibe 10 die radial äussere Begrenzungskante des Auslassdurchlasses 9b der Keramikscheibe 9 erreicht, während die Steuerkante 32 des Einlassdurchlasses 10a der Keramikscheibe 10 die Einlassdurchlässe 9a der Keramikscheibe 9 noch zum Teil offenlässt. Diese Vorabstellung des Ventils erfolgt somit direkt in der Berührungsebene der beiden Scheiben 9» 10 und bedarf keiner zusätzlicher Elemente.

In den Fig. 6-8 sind Draufsichten auf die Keramikscheiben 9, in verschiedenen Drehstellungen der bewegbaren Keramikscheibe dargestellt (ausgehend von der schon in Fig. 4 gezeigten Offenlage dieser Scheibe). Wäre die Keramikscheibe 10 mit ihrer Mittelachse in die Nullstellung 0 gedreht, sodass der Einlassdurchlass 10a ausschliesslich über dem Einlassdurchlass 9a für Kaltwasser (K) liegt, so befindet sich die Steuerkantennase 33 ebenfalls vollständig über dem Durchlass 9a. Wird nun die Keramikscheibe 10 (in der Zeichnung im Uhrzeigersinn) zwecks Beimischung von Warmwasser (W) und entsprechender Temperaturerhöhung gedreht, go gibt die Steuerkante 32 nach kurzem Drehweg den Warmwasser-Einlassdurchlass 9a (W) zunehmend frei, während der Kaltwasser-Einlassdurchlass 9a (K) durch die Nase 33 bis zu einem Drehwinkel von etwa 20° gleichbleibend gedrosselt ist. Dies bewirkt eine relativ rasche Zunahme der Mischtemperatur. Beim Weiterdrehen in

.:..·.. 32Ό"21Ϊ3""

Pig. 6 etwa nach 25° tritt die Nase 33 bei weiterhin kontinuierlichem Freigeben des Warmwasser-Einlassdurchlasses 9a(¥) aus dem Bereich des Kaltwasser-Einlassdurchlasses 9a(K) heraus in den Bereich des Trennsteges zwischen den beiden Einlassdurchlässen 9a, was dazu führt, dass die Kaltwasserzufuhr nun re- . lativ stärker zunimmt als zuvor; demzufolge steigt die Mischwassertemperatur nun langsamer an. Umgekehrt tritt beim Weiterdrehen der Keramikscheibe 10 über die 45° - Stellung hinaus die Nase 33 zunehmend in den Bereich des Warmwasser-Einlassdurchlasses 9a(W), was eine gegenüber der Abnahme der Kaltwasserzufuhr verminderte Zunahme der Warmwasserzufuhr bewirkt (Fig. 8). Diese durch die im Verlauf der Oeffnungsdrehung durch die Nase 33 der Steuerkante 32 bewirkte Drosselung der einen Zufuhr gegenüber der andern führt also dazu, dass innerhalb eines relativ grossen Qrehwinkelbereichs von z.B. 40°und mehr des hier 90° betragenden Gesamtdrehwinkels der Keramikscheibe 10 ein relativ langsamer Temperaturanstieg des Mischwassers auftritt. Damit entspricht dem als Komfortzone bezeichneten mittleren Temperaturbereich des Mischwassers ein relativ grosser Drehwinkel, was die Bedienung erleichtert und insbesondere die Gefahr des Verbrühens beim raschen Oeffnen des Ventils vermindert.

Im Vorangehenden ist ein Mischventil beschrieben, dessen Ventilpatrone einen durch die Ausschnitte 12b offenen Mitnehmer 12 aufweist, und deren Gehäuse 7 Wassergefüllt bleibt. Es versteht sich deshalb, dass sowohl das Patronengehäuse 7 als auch die in das letztere eingesetzte Führungsbüchse 16 (analog der Kugel 14b in der letzteren) durch entsprechende Dichtungen nach aussen abgedichtet sein müssen.

Die für die beschriebene Funktion besonders wesentliche einspringende Nase 33 der im übrigen etwa kreisbogenförmigen Steuerkante 32 ist allseitig abgerundet und besitzt eine Basisbreite, die etwas grosser ist als der gegenseitige Abstand der beiden Sinlassdurchlässe 9a der Keramikscheibe 9. Damit wird ein zu plötzliches Uebergreifen (bzw. Austreten) der Nase 33 in den (bzw.

*32Ö'2113*

aus dem) Bereich des betreffenden Einlassdurchlasses 9a vermieden. Besonders vorteilhaft ist auch die gewählte Formgebung der bewegbaren Scheibe 10, deren Steuerkante 34 ebenso wie die diametral gegenüberliegende Bogenkante 35 Kreisbogenform mit einem Radius aufweist, der etwas kleiner oder höchstens gleich dem Innenradius des Patronengehäuses 7 bzw. der Rinne Ic des Ventilgehäuses Ib ist, sodass auch in den Schiebeendlagen der Keramikscheibe 10 ein ungehindertes Drehen dieser Scheibe möglich ist.

Die in Fig. 9 gezeigte Wandarmatur besitzt einen Armaturenkörper 41 mit (gestrichelt angedeuteten) Einlaufkanälen 42 für KaIt- und Warmwasser und einem in einen Auslassstutzen 4la mündenden Auslaufkanal 43. Die Kanäle 42, 43 enden im entsprechend durchbrochenen Boden eines zylindrischen Stutzens 4lb des Armaturenkörpers 41.Mittels eines Stützringes 44 aus Kunststoff ist auf dem Stutzenboden eine Dichtung 45 fixiert, die mit den Kanalmündungen im Stutzenboden angepassten Durchlässen 45a, 45b versehen ist. Ein in eine Bodenausnehmung eingreifender Nocken 46 des die Dichtung 45 umschlieseBnden Stützringes 44 (der wie vorangehend erwähnt, mit dem Patronengehäuse einstückig sein könnte) sichert die Dichtung 45 in ihrer bezüglich der Durchlässe 45a, 45b richtigen Lage. Ueber dieser Dichtung 45 liegt die in den Stutzen 4lb eingesetzte Ventilpatrone. Diese Ventilpatrone besitzt Bin, hier aus zwei miteinander verschweissten Teilen zusammengesetztes, zylindrisches Gehäuse 47. Das; dank einen O-Ring 48 dicht im Stutzen 4lb sitzende Gehäuse 47 besitzt einen inneren Bodenflansch 47a und im Bereich der Stirnseite des Stutzens 4lb einen äusseren Haltenocken 47b, der in eine Randausnehmung des Stutzens ragt und so das Gehäuse 47 drehfest im Stutzen 41b hält. Im Gehäuse 47, und zwar auf dem Bodenflansch 47a, liegt drehfest eine erste Keramikscheibe 49 mit Durchlässen 49a, 49b, die mit den entsprechenden Durchlässen 45a, 45b der Dichtung 45 fluchten· Auf dieser ersten Keramikscheibe 49 liegt eine zweite Keramikscheibe 50, die einen den beiden Einlassdurchlässen 49a der ersten Keramikscheibe 49 zugeordneten Einlassdurchlass 50a und

.:.. .. 32Ό"21Ί3""

einen dem Auslassdurchlass 49"b der ersten Keramikscheibe zugeordneten Auslassdurchlass 50b aufweist. Anordnung und Ausbildung dieser zweiten Keramikscheibe 50 sind, wie beim erstbeschriebenen Beispiel, so getroffen, dass sie zwecks Temperaturregulierung verdrehbar und zwecks Mengenregulierung linear verschiebbar ist, was ein entsprechendes In- und Ausserfluchtbringen der verschiedenen Durchlässe der beiden Keramikscheiben und50 zu Folge hat. Zur Erzeugung dieser Bewegungen der Keramikscheibe 50 sitzt auf ihrem Rand drehfest und durch einen O-Ring 51 abgedichtet ein schalenförmiger Mitnehmer 52 aus Kunststoff, dessen geschlossener Innenraum die Durchlässe 50a, 50b der Keramikscheibe 50 übergreift und so als Umlenkkanal für vom einlasseitigen Durchlass 50a zum auslassseitigen Durchlass 50b strömendes Wasser dient. In den Schalenboden des Mitnehmers 52 ist eine Mehrzahl von gegen die Keramikscheibe 50 hin ragende Bürstenbüschel 52a eingesetzt, die sich als besonders geräuschdämpfend erwiesen haben. In eine Deckenvertiefung 53 des Mitnehmers 52 greift das Kugelende eines Betätigungsbolzens 54a, der Teil eines Betätigungshebels 54 bildet. Dieser Betätigungshebel 54 ist mittels eines zum Stutzen 4lb diametralachsigen Lagerbolzens 55 in einer koaxial im Gehäuse 47 drehbar gelagerten Führungsbüchse 56 schwenkbar gelagert. In der durch eine Dichtung 57 gegenüber dem Gehäuse 47 abgedichteten Führungsbüchse ist der Betätigungshebel 54, der mittels einer Kugelpartie 54b mit Zentrum auf der Achse des Lagerbolzens 55 in ein Halsstück der Büchse 56 eingreift, durch einen O-Ring 58 nach aussen abgedichtet. Das Gehäuse 47 bzw. ein im letzteren verstellbar fixierter Anschlagring 64 sind im Axialbereich der Lagerstelle des Betätigungshebels 54 mit inneren einander diametral gegenüberliegenden Segmentnocken versehen, die im hier nicht näher interessierenden Zusammenwirken mit zwei äusseren, einander diametral gegenüberliegenden Segmentnocken der Führungsbüchse 56 den maximal möglichen Drehwinkel dieser Führungsbüchse 56 innerhalb des Gehäuses 47 festlegen. Beim gezeichneten Beispiel beträgt der maximal mögliche Drehwinkel der Führungsbüchse 56 etwa 90°.

32Ö"2113

In den Fig. 10 - 13 sind verschiedene Schiebestellungen der Keramikscheibe 50 gezeigt, deren Steuer- bzw. Endkanten 74, 75 Kreisbogenform mit gleichem Radius wie die feststehende Keramikscheibe 49 aufweisen. Die Einlassdurchlässe 49a ebenso wie der Auslassdurchlass 49b der Scheibe 49 besitzen wiederum angenähert Kreisbogenform, ebenso wie die entsprechenden Durchlässe 50a, 50b der bewegbaren Keramikscheibe 50. Auch hier besitzt der Einlassdurchlass 50a im Bereich seiner Steuerkante 72 eine einspringende abgerundete Nase 73, deren Basisbreite etwas grosser ist als der gegenseitige Abstand der Einlassdurchlässe 49a der Keramikscheibe 49. Im Gegensatz zum vorangehend beschriebenen Beispiel sind hier die beiden Einlassdurchlässe 49a bezüglich der Schiebeachse a nicht ganz symmetrisch angeordnet, indem der Kaltwasser-Einlassdurchlass (in Fig. 10-13 links) diese Achse a etwas näher liegt als der Warmwasser- Einlassdurchlass 49a. Dies kann trotz symmetrischer Ausbildung der Scheibe 49 durch entsprechend leicht verdrehten Einbau dieser Scheibe erreicht werden. Bei der Mengenregulierung des Wasserausflusses durch Verschieben der bewegbaren Keramikscheibe 50 bleibt dies ohne praktischen Einfluss. Dank der relativ schmalen, aber langen Form der annähernd kreisbogenförmigen Durchlässe der beiden Keramikscheiben und der relativ kurzen Symmetrieachse der bewegbaren Scheibe 50 ergibt sich ein relatir grosser Verschiebehub dieser Scheibe und damit, analog dem ersten Beispiel, eine in der Praxis mindestens etwa 2 mm betragende Ueberdeckung b der Durchlässe in Schllesslage des Ventils, wie dies in Fig. 10 leicht erkennbar ist. Auch beim vorliegenden Beispiel ist die sogenannte Vorabstellung vorgesehen, was besonders aus Fig. 13 ersichtlich ist. Beim Schliessen des Ventils, d.h. beim entsprechenden Verschieben der bewegbaren Scheibe 50, in Fig.13 .nach unten, tritt die radial innere Kante 74a des Auslassdurchlasses 50b aus dem Bereich des Auslassdurchlasses 49b unter Abschluss dieses Durchlasses heraus, bevor die Steuerkante 72 des Einlassdurchlasses 50a vollständig aus dem Bereich der beiden Einlassdurchlässe 49a herausgetreten ist; d.h. der Auslassdurchlass 49b wird etwas vor den beiden Einlassdurchlässen 49a abgeschlossen.

3202 Π3

Die beschriebene Ausbildung der beiden Scheiben 49, 50 führt ebenso wie beim erstbeschriebenen Beispiel, zu einer sich über einen relativ grossen Drehwinkelbereich erstreckenden Komfortzone; in Fig. 19 ist der Temperaturverlauf über der maximalen Scheibendrehung von 0 bis 90°, entsprechend den verschiedenen Scheibenstellungen gemäss den Fig. 14 bis 18, beispielsweise dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass nach einem relativ raschen Temperaturanstieg ein relativ grosser Drehbereich mit vermindertem Temperaturanstieg folgt. Dies ist nicht nur eine Folge der beim ersten Beispiel bereits beschriebenen Wirkungsweise der Nase 53 der Steuerkante 52 des Einlassdurchlasses 50a, sondern auch der besonderen Ausbildung der Einlassdurchlässe 49a; diese sind nicht durch genaue Kreisbogen begrenzt, sondern ihre einander zugekehrten Endpartien sind durch Querschnittsabflachung etwas schmaler als die restlichen Durchlasspartien, und dank der unsymmetrischen Anordnung der beiden Einlassdurchlässe 49a (K) und 49a (W) bezüglich der Schiebeachse a bleibt beim Verdrehen nach der Warmseite hin der Kaltwasser-Einlassdurchlass 49a (K) etwas länger offen, was natürlich einen langsameren Temperaturanstieg bringt als bei symmetrischer Anordnung der beiden Einlassdurchlässe.

Wie beim vorangehenden Beispiel nach Fig. 9 ersichtlich, ist dort der Mitnehmer 52 eine nach aussen gegen das Patronengehäuse 57 hin geschlossene Schale, iras nicht nur das Abdichten der Patrone nach aussen erleichtert, sondern dank des ausserhalb des Mitnehmers 52 vorhandenen Luftpolsters schwingungs- und damit lärmdämpfend wirkt. Eine besonders vorteilhafte Variante dieser geschlossenen Bauart des Mitnehmers ist in Fig. 20 gezeigt. Dieser Mitnehmer 82, dessen Deckeneinbuchtung 83 dem Eingriff des Betätigungshebels dient, ist innen mit einer Gummikappe 92 versehen. Diese Gummikappe 92 bildet einerseits den dichten Abschluss des Umlenkkanals zwischen der Keramikscheibe 50 und dem Mitnehmer 82, und trägt anderseits die nach innen gegen die Scheibe 50 hin ragenden, der Lärmdämpfung dienenden Zapfen 92a. Abgesehen davon, dass die Gummikappe selbst dank ihrer Elasti-

_₁₇_ ""■·· 320*21Ϊ Γ"

zität lärmdämpfend wirkt, begrenzt sie im Mitnehmer 82 ein ein zusätzliches, ebenfalls schwingungsdämpfend wirkendes Luftpolster 93.

Eine weitere Variante des Mitnehmers des Beispiels nach Fig. 9 ist in Fig. 21 gezeigt. Hier ist in den Mitnehmer 82 anstelle einer Gummikappe mit Zapfen ein mit Bürstenbüscheln 52a (analog Fig. 9) versehener Einsatz 9k eingesetzt. Diese Ausführungsform könnte herstellungstechnisch günstiger sein als jene nach Fig. 9.

Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, dass Schalldämpfungsmassnahmen, wie relativ grosse Scheibendurchlässe, Einsetzen von Zapfen oder Bürstenbüscheln in den Umlenkkanal, Verwendung gummielastischer Einsätze im Mitnehmer und Schaffung von schwingungsdämpfenden Luftpolstern, von besonderer Wichtigkeit sind. Es hat sich deshalb bei Wandbatterien als besonders vorteilhaft erwiesen, schon auf der Wasserzulaufseite des Mischventils, d.h. also an den Anschlussstellen des Armaturenkörpers an die Warmbzw. Kaltwasserleitung, Massnahmen zu treffen, welche zur Entlastung der Patrone einen Strömungswiderstand bilden, den Wasserdurchfluss im Anschlussbereich beruhigen und eine Dämpfung unvermeidlicher Schallschwingungen zwischen Armatur und Wand bewirken.

Ein solches Dämpfungsglied ist in Fig. 22 gezeigt. Ein Anschlussnippel 95 im Einlauf des Armaturenkörpers 41 enthält eine sich konisch erweiternde Hülse 96 aus Gummi oder Kunststoff. Diese Hülse 96 sitzt in einem z.B. aus Messing bestehenden zylindrischen Träger 97» der mit zwei inneren Stirnflanschen 97a gegen die konische Hülse 96 anliegt, die ihrerseits mittels äusseren Stirnflanschen 96a den Träger 97 übergreift. Damit ist nicht nur eine membranartige Durchlasswand geschaffen, sondern ausserhalb desselben ein Luftpolster 98, das wesentlich zur Geräuschdämpfung beiträgt.

Wie in Pig. 24 gezeigt, könnte natürlich auch eine Vollgummioder Kunststoffhülse 99 in den Anschlussnippel 95 eingesetzt sein, dessen Durchlass analog jenem der Hülse 96 sich nach innen konisch erweitert. Wesentlich ist in beiden Fällen die richtige Wahl des Durchmesserverhältnisses D/d und des Einlaufradius R der als Diffusor wirkenden Hülse 96 bzw. 99. Diese Werte sind der maximalen Wasserzufuhr zur Armatur anzupassen; als Beispiel können für R 3 mm, für D 10 mm und für d 7 mm angeführt werden.

Leerseite

Claims

22. .&n. 1982 [ ·ι_: ..../,■;.-■ b_:.i. -^ ; ■ τ--' .·η!

Patentanwälte "3?ß?113 · · * · · -j "·*:

Patenanwälte 3?ß?113 j ..

DIpl.-lng. H. Schmitt» * ^V ^ ' ' .' '-·' · J · ^_-. : _Λ* _JÄÄ

Dipl.-lng. W. MauöhÖl· ' Χ·!*.'"' *·' Λ' Π" Χ'2. AvLO

Dreikönigstraße 13 - /X *■ S f | O »t /^f Ot «•

Freiburg j

Aktiengesellschaft Karrer. ¥eber & Cie CH-572"6' Unterkulm

PATENTANSPRUECHE

.. Mischventil für sanitäre Einhebel-Mischbatterie, dessen in einem Gehäuse angeordneter Steuerkörper zwei aufeinander gleitend relativbewegbare Keramikscheiben mit axialen Durchlässen für Umkehrströmung aufweist, wobei die eine Scheibe über einen Mitnehmer mittels eines Betätigungshebels zur Temperaturregelung begrenzt drehbar und zur Mengenregelung begrenzt linear verschiebbar auf der andern, feststehenden Scheibe gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Einlassdurchlasses (10a, 50a) der bewegbaren Steuerscheibe (10, 50) in seiner Längsmitte durch einen von der Steuerkantenseite ausgehenden Vorsprung (33> 73) verengt ist, dessen Basislänge grosser ist als der gegenseitige Abstand der beiden Einlassdurchlässe (9a, 49a) der feststehenden Scheibe (9, 49).
2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassdurchlässe (9a, 49a) der feststehenden Scheibe (9» 49) wenigstens annähernd Kreisbogenform aufweisen und bezüglich einer diametralen Symmetrieachse wenigstens annähernd symmetrisch angeordnet und ausgebildet sind, das Ganze derart, dass bei ganz oder teilweise offenem Ventil der Vorsprung (33, 73) der Steuerkante (32, 72) des Einlassdurchlasses (10a, 50a) der bewegbaren Scheibe (10, 50) mindestens in den Endabschnitten des Drehwinkelbereichs dieser Scheibe den einen bzw. den andern Einlassdurchlass (9a, 49a) der feststehenden Scheibe (9, 49) teilweise abdeckt.

13. 1. 1982/Vo A 3819
3. Mischventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (15, 52, 82) eine drehfest mit der bewegbaren Scheibe (10, 50) verbundene Schale aufweist, die über dieser Scheibe einen Umlenkkanal von den Einlass- zu den Auslassdurchlässen begrenzt und mit durch den Umlenkkanal gegen die bewegbare Scheibe hinragenden der Schalldämpfung dienenden Zapfen (12a) oder Bürstenbüscheln (52a) versehen ist.
4. Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (12) Wandöffnungen (12b) aufweist, die den Auslass des Umlenkkanals bilden, der bei offenem Ventil über den Innenraum des Gehäuses (7) mit dem Auslassdurchlass (9b) der feststehenden Scheibe (9) in Verbindung steht.
5. Mischventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verlängerung des Oeffnungs-Schiebehubes der bewegbaren Scheibe (10) das Gehäuse (7) im Bereich dieser Scheibe einen Wandausschnitt (7c) aufweist.
6. Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (52, 82) eine geschlossene, dicht mit der bewegbaren Scheibe (50) verbundene Schale ist, die über dem Einlassdurchlass (50a) und dem Auslassdurchlass (50b) der bewegbaren Scheibe (50) den Umlenkkanal enthält.
7. Mischventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (82) eine den Umlenkkanal begrenzende Kappe (92) aus Gummi oder Kunststoff enthält, von deren Deckenboden die Zapfen (92a) oder Bürstenbüschel (52a) gegen die bewegbare Scheibe (50) hin ragen, wobei zwischen Mitnehmer (82) und Kappe (92) ein Luftpolster (93) geschaffen ist.
8. Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schliessen des Ventils durch lineares Verschieben der bewegbaren Scheibe (10, 50) die dem Auslassdurchlass (9b, 49b) der feststehenden Scheibe (9, 49) zugeordnete Steuerkante (34, 74a) der bewegbaren Schei-

be (10, 50) den Auslassdurchlass (9bi 49b) schliesst, bevor die Steuerkante (32, 72) des Einlassdurchlasses (10a, 50a) der bewegbaren Scheibe den bzw. die Einlassdurchlasse (9a, 49a) der feststehenden Scheibe (9» 49) schliesst.
9. Mischventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schliesslage des Ventils die Ueberdeckung (b) der feststehenden Scheibe (9» 49) durch die bewegbare Scheibe (10, 50) im Bereich der Scheibendurchlässe (9a, 10a; 49a, 50a bzw. 49b, 5Ob) mindesten 1,5 am beträgt.
10. Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass die feststehende Scheibe (9» 49) auf einem inneren Bodenflansch (7a, 47a) des Gehäuses (7, 47) sitzt und auf einer im Armaturengehäuse (Ib, 41) fixierten, einstückigen, von einem Stützring (4, 44) umschlossenen Dichtung (5,. 45) liegt, die mit den Durchlässen (9a, 9b bzw. 49a, 49b) der feststehenden Scheibe (9, 49) angepassten Durchlässen (5a, 5b bzw. 45a, 45b) versehen ist.
11. Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , dass zur Lärmbekämpfung in den Einlass-Anschlussnippeln (95) einer Wandbatterie des Armaturenkörpers (4) eine aus Gummi oder Kunststoff bestehende, sich nach innen konisch erweiternde Hülse (96,99) eingesetzt ist.
12. Mischventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusbohrung der Hülse abgerundete Ein- und Auslasskanten aufweist.

IJ. Mischventil nach .Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (96) unter Belassung eines Luftpolsters (98) in einem zylindrischen Metallträger (97) gehalten ist.