DE3445476A1

DE3445476A1 - Pressure-controlled mixing valve

Info

Publication number: DE3445476A1
Application number: DE19843445476
Authority: DE
Inventors: Willy Dipl.-Ing. 5982 Neuenrade Orszullok
Original assignee: Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Priority date: 1984-12-13
Filing date: 1984-12-13
Publication date: 1986-06-19

Abstract

The invention relates to a mixing valve for mixing cold and hot water having a valve element which can be moved with two degrees of freedom, by means of which, in the first degree of freedom, the inflow gaps for cold and hot water can be opened or closed in opposite directions and, in the second degree of freedom, in the same direction. For the purpose of precise mixing of cold and hot water, the valve element is moved by an actuator - controlled by the pressure of the mixed water - in the degree of freedom for the unidirectional adjustment of the inflow gaps for cold and hot water.

Description

Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH & Co. Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH & Co.

GRP - 543 Druckgesteuertes Mischventil Die Erfindung betrifft ein Mischventil mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. GRP - 543 Pressure Controlled Mixing Valve The invention relates to a Mixing valve with the features specified in the preamble of claim 1.

Derartige Mischventile in Scheiben- oder Kolbenbauart sind bekannt. Bei diesen Mischventilen, insbesondere bei thermostatgeregelten Mischventilen, wird die Temperatur des Mischwassers bzw. das Mischungsverhältnis von Kalt- und Warmwasser durch entsprechende Veränderung der Querschnitte der beiden Einlaßöffnungen in der Mischkammer eingestellt, während die Ausflußmenge von Mischwasser mit einem weiteren Mengenregulierventil bestimmt wird. Hierbei stimmen insbesondere im gedrosselten Durchströmbereich die Einlaßquerschnitte zur Mischkammer mit dem Durchlaßquerschnitt des Mengenregulierventils nicht überein, so daß es z.B. zu unerwünschtenTemperaturänderungen des ausströmenden Mischwassers kommt, da die Ventilkennlinie sich mit der Entnahmemenge ändert.Such mixing valves of disk or piston design are known. With these mixing valves, especially with thermostat-controlled mixing valves, the temperature of the mixed water or the mixing ratio from Cold and hot water by changing the cross-sections of the two accordingly Inlet openings in the mixing chamber set while the outflow of mixed water is determined with another flow control valve. This is particularly true in the throttled flow area the inlet cross-sections to the mixing chamber with the The flow cross-section of the flow control valve does not match, so that, for example, undesirable temperature changes of the mixed water flowing out, since the valve characteristic changes with the withdrawal volume changes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischventil zu schaffen, das proportional zur Stellgröße, insbesondere auch im gedrosselten Betrieb, entsprechend temperiertes Mischwasser erzeugt.The invention is based on the object of creating a mixing valve, this is proportional to the manipulated variable, especially in throttled operation temperature-controlled mixed water generated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.Further refinements of the invention are set out in claims 2 and 3 specified.

Mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß sich der Durchtrittsquerschnitt für Warm- und Kaltwasser zur Mischkammer unabhängig von dem eingestellten Mischungsverhältnis der wirklichen Entnahmemenge anpassen kann. Die Durchtritts- oder Steuerquerschnitte zur Mischkammer entsprechen somit dem Durchtrittsquerschnitt des Mengenregulierventils, d.h. daß die Steuerquerschnitte mit dem rechnerischen, hydraulisch gleichwertigen Durchmesser für die tatsächlich entnommene Wassermenge übereinstimmt. Hierdurch wird bei Veränderungen des Temperaturorgans bzw. Ventilglieds direkt auf den tatsächlichen Wasserstrom Einfluß genommen, so daß eine Fehlregelung durch zu große Querschnitte in der Mischungsebene ausgeschlossen ist. In allen Durchflußbereichen wird somit eine konstante Steuerkennlinie (Temperatur über Ventilversteliweg) erreicht.With these measures according to the invention it is achieved that the Passage cross-section for hot and cold water to the mixing chamber regardless of the can adjust the set mixing ratio to the actual withdrawal amount. the Passage or control cross-sections to the mixing chamber thus correspond to the passage cross-section of the flow control valve, i.e. that the control cross-sections with the calculated, hydraulically equivalent diameter for the actual amount of water withdrawn matches. As a result, changes in the temperature element or valve element directly influenced the actual water flow, so that a faulty regulation too large cross-sections in the mixing level excluded is. A constant control characteristic (temperature reached via valve adjustment path.

Die Verstellung des Ventilglieds bzw. die Ventilanpassung erfolgt zweckmäßig über einen in Strömungsrichtung hinter dem Ventilglied liegenden Druckgeber, wie Membrandruckdose etc. der den anstehenden Druck durch eine entsprechende Auslenkung über eine Verbindungsstange als Stellgröße in dem einen Freiheitsgrad auf das Ventilglied überträgt.The adjustment of the valve member or the valve adaptation takes place expediently via a pressure transducer located downstream of the valve member in the direction of flow, like diaphragm pressure cell etc. which the pending pressure by a corresponding deflection Via a connecting rod as a manipulated variable in one degree of freedom on the valve member transmits.

Vorteilhaft kann auch die Kopplung des Druckgebers mit dem Ventilglied über eine elektrische Vorrichtung erfolgen.The coupling of the pressure transducer to the valve member can also be advantageous be done via an electrical device.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann insbesondere mit Vorteil bei Mischventilen eingesetzt werden, die voneinemelektrischen Thermostaten oder einem Dehnstoffelement geregelt werden.The device according to the invention can be particularly advantageous in Mixing valves are used, which are controlled by an electrical thermostat or a Expansion element are regulated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt Figur 1 ein Mischventil im Längsschnitt; Figur 2 das Mischventil gemäß Figur 1 in der Schnittebene II.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing Way presented. FIG. 1 shows a mixing valve in longitudinal section; Figure 2 that Mixing valve according to FIG. 1 in section plane II.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Mischventil weist ein Ventilgehäuse 1 mit einer Warmwasserleitung 121, einer Kaltwasserleitung 131 und einer Mischwasserleitung 141 auf. In dem Ventilgehäuse 1 ist ein drehbar und axial verschiebbar gelagertes Ventilglied 2 angeordnet, welches mittels Spindel 21 aus dem Ventilgehäuse 1 herausgeführt ist. Der Spindel 21 gegenüberliegend ist an dem Ventilglied 2 eine Ventilstange 31 ausgebildet. Sie durchgreift eine Mischkammer 14 und ist mit einer Membrane 3 verbunden, die eine Stirnseite der Mischkammer 14 bildet. Auf der anderen Seite des Ventilglieds 2 ist koaxial zur Spindel 21 eine Feder 211 zwischen einer Stellmutter-212 auf der Spindel 21 und dem Ventilgehäuse 1 verspannt. Außerdem ist ein Handgriff 4 drehbar aber axial festliegend auf dem Ventilgehäuse 1 gehaltert und drehfest über ein Vierkant 210 der Spindel 21 verbunden, so daß mit dem Handgriff 4 das als Drehschieber ausgebildete Ventilglied 2 zur Einstellung des Mischungsverhältnisses bzw. der Temperatur des ausfließenden Mischwassers betätigt werden kann. Die Warmwasserleitung 121 und die Kaltwasserleitung 131 sind einander gegenüberliegend in das Ventilgehäuse 1 hineingeführt und wirken mit entsprechenden Einlaßöffnungen in dem Ventilglied zusammen, wobei die Einlaßöffnungen in dem Ventilglied 2 zu den Zulaufleitungen in dem Ventilgehäuse so angeordnet sind, daß bei einem Verdrehen des Ventilglieds 2 eine Vergrößerung des einen Zuflußspalts, z.B. Zuflußspalt 12 für Warmwasser, eine entsprechende Verringerung des anderen Zuflußspalts, z.B.The mixing valve shown in Figures 1 and 2 has a valve housing 1 with a hot water pipe 121, a cold water pipe 131 and a mixed water pipe 141 on. In the valve housing 1 is a rotatably and axially displaceable mounted Valve member 2 is arranged, which is led out of the valve housing 1 by means of a spindle 21 is. Opposite the spindle 21 is a valve rod on the valve member 2 31 formed. It extends through a mixing chamber 14 and is provided with a membrane 3 connected, which forms an end face of the mixing chamber 14. On the other hand of the valve member 2 is coaxial with the spindle 21, a spring 211 between an adjusting nut 212 clamped on the spindle 21 and the valve housing 1. There is also a handle 4 rotatable but axially held fixedly on the valve housing 1 and rotatably connected via a square 210 of the spindle 21, so that with the handle 4 the valve member 2 designed as a rotary slide valve for setting the mixing ratio or the temperature of the flowing mixed water can be actuated. The hot water pipe 121 and the cold water pipe 131 are opposite to each other in the valve housing 1 and act with corresponding inlet openings in the valve member together, the inlet openings in the valve member 2 to the inlet lines are arranged in the valve housing so that upon rotation of the valve member 2 an enlargement of one inflow gap, e.g. inflow gap 12 for hot water, a corresponding reduction in the other inlet gap, e.g.

des Zuflußspalts 13 für Kaltwasser, bewirkt. Damit das Ventilglied 2 im wesentlichen druckausgeglichen arbeiten kann, sind in dem Bodenbereich Druckausgleichsöffnungen 20 ausgebildet.of the inflow gap 13 for cold water. So that the valve member 2 can work essentially pressure balanced, there are pressure compensation openings in the bottom area 20 trained.

Zur Regulierung der Mischwasserausflußmenge ist im Anschluß an die Mischkammer 14 ein separates Mengenregulierventil 5 in der Mischwasserleitung 141 angeordnet.To regulate the mixed water outflow volume is following the Mixing chamber 14, a separate volume regulating valve 5 in the mixed water line 141 arranged.

Das Mischventil hat folgende Funktionsweise: Das Ventilglied 2 ist so ausgebildet und in dem Ventilgehäuse 1 angeordnet, daß es eine gewisse vorgegebene Leckrate aufweist, so daß sich in der Mischkammer 14 bei geschlossenem Mengenregulierventil 5 ein Druck aufbaut, wie er in den Zulaufleitungen herrscht. Das Ventilglied 2 wird hierbei mit Hilfe der zwischen Ventilgehäuse 1 und Gehäusedeckel 11 verspannten Membrane 3 entgegen der Kraft derFeder 211 in Schließstellung gehalten. Beim Öffnen des Mengenregulierventils5entsteht nun ein Druck abfall, so daß die Feder 211 das Ventilglied 2 in eine zugehörige Offenstellung führt. Entsprechend der Drosselstellung des Mengenregulierventils 5 bzw. der Mischwasserentnahmemenge pro Zeiteinheit werden die Zuflußspalte 12,13 durch eine entsprechende Axialverschiebung des Ventilglieds 2 angepaßt, wodurch jeweils eine gleichbleibende Steuerkennlinie bei jeder beliebigen Durchflußmenge für den Temperatursteuerverlauf erhalten bleibt.The mixing valve has the following functionality: The valve member 2 is so designed and arranged in the valve housing 1 that there is a certain predetermined Has leakage rate, so that in the mixing chamber 14 when the flow control valve is closed 5 a pressure builds up, as it prevails in the supply lines. The valve member 2 is in this case with the help of the clamped between valve housing 1 and housing cover 11 Membrane 3 held in the closed position against the force of spring 211. When opening of the flow regulating valve 5 there is now a pressure drop, so that the spring 211 Valve member 2 in an associated Open position leads. Corresponding the throttle position of the volume control valve 5 or the mixed water withdrawal amount The inflow gaps 12, 13 are adjusted per unit of time by a corresponding axial displacement of the valve member 2 adapted, whereby in each case a constant control characteristic is maintained at any flow rate for the temperature control curve.

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Claims

For me Grohe Armaturenfabrik GmbH & Co.

GRP - 543 ANS PRUCHE 1. Mixing valve for mixing cold and hot water with a valve member movable in two degrees of freedom, with the one in the first degree of freedom the inflow gap of cold and warm water in opposite directions and in the second degree of freedom can be opened or closed in the same direction, characterized in that the valve member (2) in the degree of freedom to adjust the inflow column in the same direction (12,13) of cold and hot water from an actuator controlled by the mixed water pressure is moved.

2. Mixing valve according to claim 1, characterized in that the valve member (2) has a certain predetermined leak rate and as an actuator one in the range the mixing chamber (14) arranged membrane (3) or pressure cell etc. is provided, which is connected to the valve member (2) via a valve rod (31).

3. Mixing valve according to claim 1, characterized in that as an actuator an electrically operated device is provided.