DE3432730A1

DE3432730A1 - Thermostatisch gesteuerte mischbatterie

Info

Publication number: DE3432730A1
Application number: DE19843432730
Authority: DE
Inventors: Heinz 7000 Stuttgart Schmidt
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1984-09-06
Filing date: 1984-09-06
Publication date: 1986-03-06
Also published as: IT1185685B; IT8522054A0; CH668627A5; FR2569814A1; FR2569814B1

Description

1501 .0 - it - 13.8.84

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie mit einem Gehäuse, welches axial zueinander versetzt mindestens eine Warmwasser-Zulauföffnung, eine Kaltwasser-Zulauf öffnung und eine Mischwasser-AuslaufÖffnung enthält; mit einem Dehnstoffelement; mit einer Sollwert-Einstellspindel, an welcher sich das Dehnstoffelement an einer Seite abstützt; mit einem axial verschiebbaren, hohlzylindrischen und abgedichtet im Gehäuse geführten Ventilverschlußteil, an welchem sich das Dehnstoffelement an der anderen Seite abstützt, welches eine radiale, als Anschlagfläche wirkende Ventilsitzfläche aufweist, die mit einer entsprechenden, radialen Ventilsitzfläche des Gehäuses im Bereich der KaItwasser-ZulaufÖffnung zusammenwirkt, und welches außerdem geeignet ist, den Warmwasser-Zustrom durch die Warmwasser-Zulauf Öffnungen zu steuern.

Eine derartige thermostatisch gesteuerte Mischbatterie ist aus der DE-PS 27 03 950 bekannt. Hier sind die Ventilsitze an den Kaltwasser-Zulauföffnungen und an den Warmwasser-Zulauf Öffnungen in gleicher Weise gestaltet: es handelt sich jeweils um radial gerichtete, anschlagartig zusammenwirkende Ventilsitzflächen von Ventilverschlußteil und Gehäuse. Auf Grund des anschlagartigen Charakters des Ventilsitzes im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen kann sich das Ventilverschlußteil nicht weiter bewegen, wenn die Warmwasser-Zulauf Öffnung vollständig verschlossen ist. Um nun die Längenausdehnung des Dehnstoffelementes bei einer weiteren Volumen-Vergrößerung des Dehnstoffes auffangen zu können, ist bei der bekannten Mischbatterie im Kraftweg zwischen dem Dehnstoffelement und der Sollwert-Einstellspindel eine Sicherheitsfeder vorgesehen. Diese Sicherheitsfeder ist so stark, daß sie im Normalbetrieb praktisch als starrer Körper aufgefaßt werden kann. Erst in dem geschilderten Falle, in dem

1501.0 -i - 13.8.84

bei vollständig geschlossener Warmwasser-Zulauföffnung eine weitere Ausdehnung des Dehnstoffelementes ,stattfindet, tritt sie in Funktion. In diesem Falle ergibt sich aber - gerade auf Grund der verhältnismäßig großen Stärke der Sicherheitsfeder- ein plötzlicher,starker Druckanstieg innerhalb des Dehnstoffelementes, was zu Zerstörungen führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auf die Sicherheitsfeder verzichtet werden kann und in keinem Betriebszustand mit einem plötzlichen, starken Druckanstieg innerhalb des Dehnstoffelementes gerechnet werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) das Ventilverschlußteil im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnung schieberartig ausgebildet ist, so daß es sich über die vollständige Schließstellung hinaus teleskopartig an der Warmwasser-Zulauföffnung vorbeischieben kann;

b) keine Sicherheitsfeder im Kraftweg zwischen dem Dehnstoffelement und der Sollwert-Einstellspindel vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß werden also im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnung und der Kaltwasser-Zulauföffnung unterschiedliche Ventilsitzausgestaltungen verwendet. Während im Bereich der Kaltwasser-Zulauföffnung der sogenannte "Flachdichtsitz" mit radial gerichteten, anschlagartig wirkenden Ventilsitzflächen beibehalten wird, was hier zu den bekannten Vorteilen führt, wird das Ventilverschlußteil im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen schieberartig benutzt. Dadurch, daß im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen kein Anschlag für die Bewegung des Ventilverschlußteiles vorhanden ist, kann sich das Ventilverschlußteil über diejenige Stellung hinaus bewegen, in der die Warmwasser-Zülauföffnungen vollständig verschlossen

— 3 —

1501 .0 -if - (j, 13.8.84

sind. Aus diesem Grunde ist es nicht erforderlich,, eine gesonderte Sicherheitsfeder vorzusehen«

Der

Wegfall der Sicherheitsfeder hat gleichzeitig zur Folge, daß der Druck innerhalb des Dehnstoffelementes im wesentlichen durch diejenige Druckfeder bestimmt ist, welche das Ventilverschlußteil in kraftschlüssiger Anlage am Dehnstoffelement hält. Plötzliche, starke Druckanstiege innerhalb des Dehnstoffelementes sind nun nicht mehr zu befürchten. Außerdem ist es jetzt möglich, die Stärke der erwähnten, das Ventilverschlußteil an das Dehnstoffelement pressenden Druckfeder zu vergrößern, was das Regelverhalten insgesamt verbessert und insbesondere die Unempfindlichkeit gegen Verkalkungen erhöht.

Sofern die Dichtwirkung zwischen metallisch aneinander liegenden Flächen des Ventilverschlußteiles und des Gehäuses im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnugnen im Einzelfalle nicht ausreicht, ist es möglich, daß in eine der Zylinderflächen von Gehäuse oder Ventilverschlußteil, die sich gegenüber liegen, wenn das Ventilverschlußteil über diejenige Stellung hinausgeschoben ist, in der die Warmwasser—Zulauföffnung vollständig verschlossen ist, eine Dichtung eingelegt ist. . .

.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine thermostatisch gesteuerte Mischbatterie. .

Das mit 1 bezeichnete Batteriegehäuse hat eine Anschlußöffnung 2 für die Kaltwasser-Zuleitung, eine in Achsrichtung dazu versetzte Anschlußöffnung 3 für die Warmwasser-Zuleitung, sowie eine Auslauföffnung 4 für das Mischwasser. Die Gehäusebohrung, in welche die öffnungen 2, 3 und 4 münden,

1501 .0 - 4t - ς 13.8.84

enthält einen ein- und ausbaubaren hohlzylindrischen Einsatz 5, der aus drei miteinander verschraubten Buchsen 6, 7 und besteht. Die mittlere Buchse 6 begrenzt den Auslaufraum für das Mischwasser nach innen und hat in ihrer Wand Auslauföffnungen 10. Die Buchse 7 ist in der Gehäusebohrung abgedichtet und hat einen Halsfortsatz 12, auf dem mit Steilgewinde ein hülsenförmiger Drehgriff 13 schraubbar ist, der mit der in den Halsfortsatz 12 hineinragenden Sollwert-Einstellspindel 14 nachstellbar und durch eine Stellschraube 15 sicherbar ist.

Die Buchse 7 ist mittels Stellschrauben 17 gegenüber dem Batteriegehäuse 1 festgelegt. Hierdurch liegt der ganze Einsatz 5 im Gehäuse fest. Die Buchse 8 hat Kaltwasser-Zuflußöffnungen 19 und ist beiderseits derselben im Gehäuse abgedichtet. Im Anschluß daran hat die Buchse 8 Warmwasser-Zuflußöffnungen 20 und ist stirnseitig durch einen Boden 21 abgeschlossen.

Ein im Ganzen mit 25 bezeichnetes Dehnstoffelement erstreckt sich in den Hohlräumen der Buchsen 6 und 7. Es besteht aus einem Gehäuse 26 und einer als Temperaturfühler dienender hohlzylindrischer Dehnstoffkammer 27. Die letztere ist innerhalb des Gehäuses 26 durch eine Membran abgeschlossen, die auf einen aus dem Gehäuse 26 ausschiebbaren Druckstift 28 wirkt. Mit dem Druckstift 28 stützt sich das Dehnstoffelement 25 an der Sollwert-Einstellspindel 14 ab. Der Druckstift 28 ist in dem Halsfortsatz 12 der Buchse 7 abgedichtet geführt.

Innerhalb der Buchse 8 ist ein hohlzylindrisches Ventilverschlußteil 30 abgedichtet und verschiebbar geführt, das mit dem Gehäuse 26 des Dehnstoffelements 25 über ein Zwischenstück 31 Verbindung hat. Mit dem Zwischenstück 31 ist das Dehnstoffelement 25 auf einem in den Boden 21 der Buchse 8 fest eingesetzten zentralen Führungsstift 32 geführt, der das Ventilverschlußteil· 30 mit einem kleinen radialen Spiel durchsetzt. Das Ventilverschlußteil 30 liegt mit einer

1501.0 - *.

kugeligen Stirnfläche an einer Kugelpfanne des Zwischenstücks 31 an und wird mit dieser durch eine sich an dem Boden 21 der Buchse 8 abstützenden Druckfeder 35 in Kraftschluß gehalten. Die Feder 35 hält gleichzeitig das Dehnstoffelement 25 über den Druckstift 28 mit der Sollwert-Einstellspindel 14 in Kraftschluß.

Die Feder 35 ist innerhalb des hohlen VentilverSchlußteiles 30 von einer Glocke 42 umgeben, die von eintretendem Warmwasser seitlich angeströmt wird.

Innerhalb des Hohlraumes der Buchse 7 ist eine an dem Gehäuse 26 des Dehnstoffelementes 25 angreifende Druckfeder 43 vorgesehen, die der Feder 35 entgegenwirkt und das Dehnstoffelement mit dem Ventilverschlußteil 30 in Kraftschluß hält, wenn das Dehnstoffelement durch weites Zurückschrauben der Sollwert-Einstellspindel 14 von dieser freikommt.

Das Ventilverschlußteil 30 wirkt in bekannter Weise mit einer den Kaltwasser-Zuflußöffnungen 19 zugeordneten Sitzfläche zusammen. Dabei handelt es sich um einen herkömmlichen, und in radialer Richtung sich erstreckenden Flachsitz, gegen den sich das Ventilverschlußteil 30 bei seiner Axialbewegung mit einer entsprechenden, sich radial erstreckenden Fläche anschlagartig anlegen kann.

Im Bereich der Warmwasser-Zulauföffnungen 20 der Buchse 8 jedoch ist kein entsprechender, anschlagartig wirkender Flachsitz vorgesehen. Vielmehr kann das Ende des Ventilverschlußteils 30 teleskopartig weiter an den Warmwasser-Zulauföffnungen 20 vorbei in die Buchse 8 mit guter Passung eintauchen. Die Abdichtung erfolgt an den einander gegenüberliegenden zylindrischen Mantelflächen von Ventilverschlußteil 30 und Buchse 8. Sollte die Dichtwirkung der metallisch aneinander anliegenden Zylinderflächen im Einzelfalle nicht aus-

-6 -

reichen, kann in eine dieser Flächen eine geeignete Dichtung (Formdichtung, O-Ring, Quad-Ring) eingelegt werden.

In der Zeichnung ist diejenige Stellung des Ventilverschlußteiles 3 0 gezeigt, in der die Warmwasser-Zulauföffnungen 20 der Buchse 8 gerade vollständig verlegt sind.

Bei einer herkömmlichen, thermostatisch gesteuerten Mischbatterie liegt in dieser Stellung eine radial verlaufende Anschlagfläche an einer entsprechenden radial verlaufenden Anschlagfläche der Buchse 8 an (Flachsitz). Wenn sich nun der Dehnstoff im Dehnstoffelement 25 weiter auszudehnen sucht, wird die nunmehr stattfindende Längenveränderung des Dehnstoffelementes 25 von einer steifen Sicherheitsfeder aufgenommen, die im Kraftweg zwischen dem Druckstift 28 und der Sollwert-Einstellspindel 14 liegt. Auf Grund der Stärke der Sicherheitsfeder hat dies einen starken Druckanstieg im Dehnstoff-Aufnahmeraum des Dehnstoffelementes 25 zur Folge, in der Regel auf etwa den doppelten Wert. Dies kann zu Beschädigungen des Dehnstoffelementes 25 führen.

Bei der dargestellten thermostatischen Mischbatterie dagegen ist der Weg des Ventilverschlußteiles 30 in der dargestellten Stellung noch nicht zu Ende: Wie erwähnt, kann sich dieses vielmehr weiter an den Warmwasser-Zulauföffnungen 20 vorbeischieben. Es entfällt somit die Notwendigkeit einer besonderen Sicherheitsfeder. Die Stärke der Druckfeder 35 kann nunmehr vergrößert werden, ohne daß Gefahr für das Dehnstoffelement 25 besteht. Hierdurch ergibt sich ein besseres Regelverhalten, insbesondere eine geringere Verkalkungsempfindlichkeit.

Im übrigen stimmt die Funktionsweise der beschriebenen thermostatischen Mischbatterie mit derjenigen der bekannten Vorrichtung überein:

- 7

- - 343273Ü

1501.0 - r- 13.8.84

Das kalte Wasser strömt aus der Gehäuseöffnung 2 über die Sitzfläche 36 unmittelbar in die Buchse 6 und das warme Wasser aus der Gehäuseöffnung 3 durch die Warmwasser-Zulauföffnungen 20 in den Hohlraum des Ventilverschlußteiles 30 und aus diesem ebenfalls in die Buchse 6 ein. Die beiden Wasserströme kommen innerhalb der Buchse 6 in einer der Dehnstoffkammer des Dehnstoffelementes 25 vorgelagerten Mischkammer zusammen, die sich außerhalb und innerhalb der hohlzylindrischen Dehnstoffkammer erstreckt. Der in den Hohlraum der Dehnstoffkammer eingetretene Mischwasserstrom fließt durch die Doppelwand der Dehnstoffkammer durchsetzende Hülsen und zusammen mit dem außen an der Dehnstoffkammer fließenden Mischwasserstrom durch die Auslaßöffnungen 10 der Buchse 6 über die Auslauföffnung 4 des Batteriegehäuses 1 ab.

Claims

1501.0 - / - 13.8.84 Patentansprüche:

1. Thermostatisch gesteuerte Mischbatterie mit einem Gehäuse, welches axial zueinander versetzt mindestens eine Warmwasser-Zulauföffnung, eine Kaltwasser-ZulaufÖffnung und eine Mischwasser-Auslauföffnung enthält; mit einem Dehnstoffelement; mit einer Sollwert-Einstellspindel, an welcher sich das Dehnstoff element an einer Seite abstützt; mit einem axial verschiebbaren hohlzylindrischen und abgedichtet im Gehäuse geführten Ventilverschlußteil, an welchem sich das Dehnstoffelement an der anderen Seite abstützt,welches eine radiale, als Anschlagfläche wirkende Ventilsitzfläche aufweist, die mit einer entsprechenden, radialen Ventilsitzfläche des Gehäuses im Bereich der Kaltwasser-ZulaufÖffnung zusammenwirkt, und welches außerdem geeignet ist, den Warmwasser-Zustrom durch die Warmwasser-ZulaufÖffnung zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Ventilverschlußteil (30) im Bereich der Warmwasser-Zulauf Öffnung (20) schieberartig ausgebildet ist, so daß es sich über die vollständige Schließstellung hinaus teleskopartig an der Warmwasser-ZulaufÖffnung (20) vorbeischieben kann;

b) keine Sicherheitsfeder im Kraftweg zwischen dem Dehnstoffelement (25) und der Sollwert-Einstellspindel (14) vorgesehen ist.

2. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Zylinderflächen von Gehäuse (8) oder

Ventilverschlußteil (30), die sich gegenüberliegen, wenn das Ventilverschlußteil (30) über diejenige Stellung hinausgeschoben ist, in der die Warmwasser-ZulaufÖffnung (20) vollständig verschlossen ist, eine Dichtung eingelegt ist.