DE4423854A1

DE4423854A1 - Single lever mixing valve

Info

Publication number: DE4423854A1
Application number: DE19944423854
Authority: DE
Inventors: Werner Lorch; Egon Vetterer
Original assignee: Hansgrohe SE
Current assignee: Hansgrohe SE
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2014-07-08
Also published as: DE4423854B4

Abstract

The mixing valve comprises a control element (7) which affects the temp. and vol. of water leaving the valve. The control element has a movement of two freedom degrees w.r.t. the valve housing (1). A movable control face of the control element coacts with a stationary control face (2). On the control element is fitted a scalding protection (24) of such design that, on exceeding a preset temp., the water flow through a hot water aperture of the control element is blocked. Pref. the scalding protection has a closure plug (25) pressed against a valve seat (27) by a temp. sensitive element, when a preset temp. has been reached.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einhebelmischventil, bei dem in einem Ventilgehäuse ein die Temperatur und die Menge des ausströmenden Wassers steuerndes Steuerelement in zwei Freiheitsgraden bewegbar ist.The invention relates to a single lever mixer valve, in which a valve housing the temperature and the amount of escaping water controlling control in two Degrees of freedom is movable.

Solche Einhebelmischventile sind in unterschiedlichen Formen bekannt. Bei einem bekannten Mischventil dieser Art (EP-A-43076) ist das steuernde Element eine hohle Kugel, die mehrere Eintrittsöffnungen und eine Austrittsöffnung auf weist. Die Mischung geschieht innerhalb der hohlen Kugel.Such single-lever mixer valves come in different forms known. In a known mixing valve of this type (EP-A-43076) the control element is a hollow ball which several entry openings and one exit opening points. The mixing happens inside the hollow sphere.

Weiterhin ist es bekannt (EP-A-107143), aus der hohlen Kugel durch eine zweite Austrittsöffnung Mischwasser zu einem Anschluß für eine Munddusche zu entnehmen.Furthermore, it is known (EP-A-107143), from the hollow sphere through a second outlet mixed water to one Connection for an oral irrigator.

Ebenfalls bekannt ist eine Schutzvorrichtung gegen Verbrühun gen (DE-OS 31 08 419), die beispielsweise in eine Brauseleitung eingeschaltet werden kann. Sie enthält ein temperaturgesteu ertes Organ, das bei Überschreiten einer bestimmten Tempera tur ein vorgespanntes Verschlußelement auslöst, das ruckartig die Leitung verschließt. Bei zurückgehender Temperatur ist ein automatisches Zurücksetzen nicht möglich.A protective device against scalding is also known gene (DE-OS 31 08 419), for example in a shower line can be switched on. It contains a temperature control first organ that when a certain tempera is exceeded tur triggers a biased closure element that jerky the line closes. When the temperature drops an automatic reset is not possible.

Weiterhin bekannt sind Verbrühschutzeinrichtungen, die in der Regel als Anschlagbegrenzungen ausgebildet sind.Also known are anti-scalding devices which are used in the Are usually designed as limit stops.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einhebelmisch ventil zu schaffen, das bei einfachem und platzsparendem Aufbau und bei möglichst einfacher Betätigung eine Sicherung gegen zu hohe Temperaturen bietet.The invention has for its object a single lever mixer to create a valve that is simple and space-saving Setup and with simple actuation a fuse against too high temperatures.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Einhebel mischventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbil dungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.To achieve this object, the invention proposes a single lever Mixing valve with the features of claim 1 before. Continuing Applications of the invention are the subject of dependent claims.

Das von der Erfindung vorgeschlagene Einhebelmischventil enthält die Verbrühsicherung nicht als getrennte Einrichtung, die in eine weiterführende Leitung eingebaut werden muß. Vielmehr wird der Verbrühschutz direkt in das Ventil selbst eingebaut.The single-lever mixer valve proposed by the invention does not contain the scalding protection as a separate device, which must be installed in a further line. Rather, the scalding protection is directly in the valve itself built-in.

Im Gegensatz zu den ebenfalls in die Mischventile eingebauten Anschlagbegrenzungen, die nur eine Begrenzung der Öffnung eines Querschnitts bewirken, enthält das Mischventil nach der Erfindung eine tatsächliche Temperaturbegrenzung.In contrast to those also built into the mixing valves Stop limits that only limit the opening cause a cross section, contains the mixing valve after the Invention an actual temperature limit.

Der Verbrühschutz kann beispielsweise auf den Einlaß für warmes Wasser einwirken. Besonders günstig ist es jedoch, wenn der Verbrühschutz die Wasseraustrittsöffnung des Steuer elements verschließt, aus der das Mischwasser austritt.The scalding protection can, for example, on the inlet for soak in warm water. However, it is particularly cheap if the scalding protection the water outlet opening of the tax closes elements from which the mixed water emerges.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Verbrühschutz einen Verschlußkörper aufweist, der bei Überschreiten der erwähnten Temperatur von einem temperaturempfindlichen Element gegen einen Ventilsitz gedrückt wird. Er führt daher bei Erreichen der Temperatur zu einem echten Verschließen des Ventils.According to the invention it can be provided that the scalding protection has a closure body which when the mentioned temperature from a temperature sensitive Element is pressed against a valve seat. He therefore leads when the temperature is reached, a real closure of the Valve.

Als besonders geeignete Art der Betätigung des Verschlußkör pers hat es sich herausgestellt, den Verschlußkörper von einer Feder in Schließstellung beaufschlagen zu lassen, die aus einer sogenannten Memory-Legierung hergestellt ist. Derartige Materialien führen in einem speziellen engen Temperaturbereich eine große Formänderung durch. Eine aus einem solchen Material, das häufig als SMA bezeichnet wird, hergestellte Feder kann also bei einer bestimmten Temperatur, nämlich der erwähnten vorbestimmten Temperatur, einen ruckar tigen Anstieg der Federkraft bewirken, so daß die Feder nicht nur als Temperaturfühler, sondern gleichzeitig auch als Betätigungselement wirkt. Am günstigsten ist es, wenn der Verschlußkörper zwischen einer Feder aus einem SMA und einer normalen Feder in einem Gleichgewichtszustand gehalten wird, aus dem er erst bei Erreichen der bestimmten Temperatur in die Schließstellung des Verbrühschutzventils bewegt wird.As a particularly suitable way of actuating the breech body pers it turned out, the closure body of to be loaded by a spring in the closed position is made of a so-called memory alloy. Such materials result in a special tight Temperature range through a large change in shape. One out such a material, often referred to as SMA, manufactured spring can therefore at a certain temperature, namely the aforementioned predetermined temperature, a jerk term increase in spring force so that the spring does not only as a temperature sensor, but also as Actuator acts. It is best if the Closure body between a spring made of an SMA and a normal spring is kept in a state of equilibrium, from which it only enters when the certain temperature is reached the closed position of the anti-scalding valve is moved.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der Verbrühschutz auf eine Wasseraustrittsöffnung einwirkt, die zu einem Anschluß für eine Munddusche führt. Da das Mischwasser mit relativ hohem Druck zu der Munddusche gelangt und ein Benutzer im Mundbereich besonders empfindlich ist, wirkt hier die Erfin dung besonders wertvoll.In particular, it can be provided that the scalding protection a water outlet acts that leads to a connection for an oral irrigator. Since the mixed water with relative high pressure reaches the irrigator and a user in the Mouth area is particularly sensitive, the ineff works here particularly valuable.

Besonders günstig kann die Erfindung bei einem Einhebelmisch ventil angewendet werden, bei dem das Steuerelement ein Kugelküken ist, also eine hohle Kugel, in deren Innerem die Mischung erfolgt.The invention can be particularly favorable with a single-lever mixer valve are applied, in which the control is a Ball chick is a hollow ball, inside which the Mixing takes place.

Bei einem Steuerventil mit einem hohlen Innenraum, beispiels weise dem erwähnten Kugelküken, kann erfindungsgemäß vorgese hen sein, daß der Verbrühschutz sogar im Inneren des hohlen Steuerelements angeordnet ist, so daß kein zusätzlicher Platz benötigt wird.For a control valve with a hollow interior, for example as the mentioned ball chick can vorese according to the invention hen be that the scalding protection even inside the hollow Control is arranged so that no additional space is needed.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschrei bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung.Further characteristics, details and advantages result from the claims, the wording of which by reference to Content of the description is made of the following description exercise of a preferred embodiment of the invention as well based on the drawing.

Hierbei zeigt die einzige Zeichnungsfigur einen Schnitt durch ein Einhebelmischventil mit einem Kugelküken als Steuerele ment und einem Anschluß für eine Munddusche.The only drawing figure shows a section through a single lever mixing valve with a ball valve as a control element ment and a connection for an oral irrigator.

Das in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellte Mischventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in dem eine teilkugelförmige Steuerfläche 2 gebildet ist. In die Steuerfläche mündet eine Einlaßöffnung 3 für kaltes Wasser, die über eine Bohrung 4 im Ventilgehäuse 1 mit einer Zuleitung 5 für kaltes Wasser verbunden ist. In ähnlicher Weise enthält der Ventilkörper 1 eine in dem Schnitt der Figur nicht zu sehende Einlaßöffnung für warmes Wasser sowie eine Auslaßöffnung, die zu dem rechts in der Figur zu sehenden Auslauf 6 führt.The mixing valve shown in the single drawing figure has a valve housing 1 in which a part-spherical control surface 2 is formed. An inlet opening 3 for cold water opens into the control surface and is connected to a supply line 5 for cold water via a bore 4 in the valve housing 1 . Similarly, the valve body 1 contains an inlet opening for warm water, which cannot be seen in the section of the figure, and an outlet opening which leads to the outlet 6 , which can be seen on the right in the figure.

In die halbkugelförmige die Steuerfläche 2 bildende Ausneh mung ist ein Steuerelement 7 von oben her eingesetzt, das mit Hilfe eines ringförmigen Lagerkörpers 8 und einer Überwurf mutter 9 an dem Gehäuse gesichert ist. Zwischen dem Lager körper 8 und der Oberseite des Steuerelements 7 ist eine Ringdichtung 10 eingesetzt. Das Steuerelement 7 läßt sich also noch bewegen. Es enthält im dargestellten Beispiel eine hohle Kugel 11, die an ihrer Außenseite einen radialen Zapfen 12 aufweist. Das der Kugel 11 abgewandte freie Ende 13 des Zapfens 12 greift in eine Ausnehmung 14 eines Betätigungs griffs 15 ein und ist dort mit Hilfe einer Madenschraube 16 festgeschraubt. Der Betätigungsgriff 15 enthält an seiner einen Seite einen nur teilweise dargestellten U-förmigen Bügel 17. An diesem Bügel 17 greift der Benutzer an, um das Mischventil zu öffnen und zu schließen und die Temperatur des Wassers einzustellen. Damit das Ventil in geeigneter Weise bedient werden kann, ist eine Kulissenführung 18 vorgesehen, die an dem Zapfen 12 des Steuerelements 7 angreift.In the hemispherical Ausneh formation forming the control surface 2 , a control element 7 is inserted from above, which is secured to the housing by means of an annular bearing body 8 and a union nut 9 . Between the bearing body 8 and the top of the control element 7 , an annular seal 10 is used. The control element 7 can therefore still be moved. In the example shown, it contains a hollow ball 11 which has a radial pin 12 on its outside. The away from the ball 11 free end 13 of the pin 12 engages in a recess 14 of an actuating handle 15 and is screwed there with the help of a grub screw 16 . The actuating handle 15 contains on one side a U-shaped bracket 17 which is only partially shown. The user engages on this bracket 17 in order to open and close the mixing valve and to adjust the temperature of the water. So that the valve can be operated in a suitable manner, a link guide 18 is provided which engages on the pin 12 of the control element 7 .

Die Außenseite der hohlen Kugel 11 bildet eine bewegbare Steuerfläche 19. Die Kugel 11 enthält Einlaßöffnungen, deren Kanten zusammen mit der Einlaßöffnung 3 in der feststehenden Steuerfläche 2 eine Möglichkeit zum Öffnen und Schließen der Einlaßöffnungen bilden. Die Kugel 11 enthält weiterhin eine in der Figur nicht dargestellte Auslaßöffnung, die zu dem Auslauf 6 führt. Insofern entspricht das dargestellte Misch ventil der eingangs genannten EP-A-43076.The outside of the hollow ball 11 forms a movable control surface 19 . The ball 11 contains inlet openings, the edges of which together with the inlet opening 3 in the fixed control surface 2 form a possibility for opening and closing the inlet openings. The ball 11 also contains an outlet opening, not shown in the figure, which leads to the outlet 6 . In this respect, the mixing valve shown corresponds to the aforementioned EP-A-43076.

Im dargestellten Beispiel weist der Zapfen 12 eine Längsboh rung 20 auf, die von der der Hohlkugel 11 zugewandten Stirn seite des Zapfens 12 ausgeht und bis fast zum entgegengesetz ten Ende 13 reicht. In dem entgegengesetzten Ende 13 des Zapfens 12 ist dann eine radial verlaufende Bohrung 21 eingebracht, die mit einem mit einem Ventil 22 versehenen Schnellkupplungsanschluß 23 zum Anschluß einer Munddusche in Verbindung steht. Die Verbindung wird dadurch hergestellt, daß der Zapfen 12 in die Ausnehmung 14 des Betätigungsgriffs 15 eingesetzt und dort mit Hilfe der Madenschraube 16 ver schraubt wird.In the example shown, the pin 12 has a Längsboh tion 20 , which starts from the hollow ball 11 facing the end face of the pin 12 and extends almost to the opposite end 13 th. In the opposite end 13 of the pin 12 , a radially extending bore 21 is then made, which is connected to a quick coupling connection 23 provided with a valve 22 for connecting an oral irrigator. The connection is made in that the pin 12 is inserted into the recess 14 of the operating handle 15 and is screwed ver there with the help of the grub screw 16 .

In die in das Innere der Hohlkugel 11 zeigende Mündung der Bohrung 20 des Zapfens 12 ist ein Verbrühschutz 24 einge setzt. Der Verbrühschutz wird von einem Ventil gebildet, das einen Verschlußkörper 25 in Form einer Kugel aufweist. Der Verschlußkörper 25 ist in der linken Hälfte der Figur in geöffnetem Zustand dargestellt, während die rechte Hälfte ihn in geschlossenem Zustand darstellt. In the inside of the hollow ball 11 pointing mouth of the bore 20 of the pin 12 , a scalding protection 24 is inserted. The scalding protection is formed by a valve which has a closure body 25 in the form of a ball. The closure body 25 is shown in the left half of the figure in the open state, while the right half shows it in the closed state.

Der Verbrühschutz 24 enthält einen ersten becherförmigen Teil 26, in dem ein Ventilsitz mit Hilfe eines O-Rings 27 verwirk licht ist. In den becherförmigen Teil ist ein Käfig 28 eingeschraubt, der den Verschlußkörper 25 festlegt. Der Verschlußkörper 25 ist in Axialrichtung des Zapfens 12 in begrenztem Ausmaß verschiebbar. Auf ihn wirkt über einen Schieber 29 eine Druckfeder 30 ein, die ihn von dem durch den O-Ring 27 gebildeten Sitz wegdrückt, d. h. in Öffnungsrich tung des den Verbrühschutz 24 bildenden Ventils.The scalding protection 24 contains a first cup-shaped part 26 , in which a valve seat is realized using an O-ring 27 . A cage 28 which fixes the closure body 25 is screwed into the cup-shaped part. The closure body 25 is displaceable to a limited extent in the axial direction of the pin 12 . On it acts on a slide 29, a compression spring 30 , which pushes it away from the seat formed by the O-ring 27 , ie in the opening direction of the scalding valve 24 forming valve.

In umgekehrter Richtung wirkt auf den Verschlußkörper 25 eine weitere Druckfeder 31 ein, die aus einer Metallegierung mit einer sogenannten Memory-Funktion hergestellt ist, also einem Shape-Memory-Alloy. Die Feder ist so ausgewählt, daß sie unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur von beispielsweise 40°C eine deutlich geringere Federkraft aufweist als die in umgekehrter Richtung wirkende Druckfeder 30. Bei Erreichen der genannten Temperatur dehnt sich die SMA-Feder fast ruckartig stark aus und entwickelt dabei eine Federkraft, die größer ist als die Federkraft der Druckfeder 30. Dies bedeu tet, daß der Verschlußkörper 25 sich bei einer nur geringfü gigen Änderung der Temperatur in diesem Bereich ruckartig auf den O-Ring 27 legt und dadurch die Längsbohrung 20 ver schließt. Eine in dem Anschluß 23 angeschlossene Munddusche wird also bei Erreichen dieser Temperatur abgeschaltet. Das Abschalten der Munddusche ist deswegen so wichtig, weil bei der für den Anschluß einer Munddusche erforderlichen starken Drosselung des Strömungsquerschnitts die Mischverhältnisse im Mischer instabil werden, so daß nur geringe Schwankungen im Druck oder der Temperatur zu einem unvorhersehbaren Verändern der Mischtemperatur führen können.In the opposite direction, a further compression spring 31 acts on the closure body 25 , which is made of a metal alloy with a so-called memory function, that is to say a shape memory alloy. The spring is selected so that it has a significantly lower spring force than the compression spring 30 acting in the opposite direction below a certain limit temperature of, for example, 40 ° C. When the above-mentioned temperature is reached, the SMA spring expands almost jerkily and develops a spring force that is greater than the spring force of the compression spring 30 . This means that the closure body 25 abruptly lays on the O-ring 27 with only a slight change in temperature in this area and thereby closes the longitudinal bore 20 . An oral irrigator connected in the connection 23 is therefore switched off when this temperature is reached. Switching off the oral irrigator is so important because the mixing conditions in the mixer become unstable when the flow cross-section is severely restricted to connect an oral irrigator, so that only slight fluctuations in pressure or temperature can lead to an unpredictable change in the mixing temperature.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Verbrühschutz 24 vollständig innerhalb des als Hohlkugel 11 ausgebildeten Steuerelements 7 angeordnet. Es wird also kein zusätzlicher Platz benötigt, und das Ventil braucht in seiner übrigen Konstruktion nicht geändert zu werden.In the illustrated embodiment of the invention, the scalding protection 24 is arranged entirely within the control element 7 designed as a hollow ball 11 . No additional space is therefore required, and the rest of the valve does not need to be changed.

Es ist nach der Erfindung bei einem Mischventil, das keinen Anschluß für eine Munddusche aufweist, ebenfalls möglich, den Verbrühschutz an der bereits erwähnten, zu dem Auslauf 6 führenden Austrittsöffnung der hohlen Kugel 11 anzubringen. Auch in diesem Fall kann der Verbrühschutz im Inneren der Hohlkugel 11 angeordnet sein.It is also possible according to the invention for a mixing valve which has no connection for an oral irrigator to mount the scalding protection on the previously mentioned outlet opening of the hollow ball 11 leading to the outlet 6 . In this case too, the scalding protection can be arranged inside the hollow sphere 11 .

Anstelle des Verschließens von Wasseraustrittsöffnungen könnte der Verbrühschutz auch so angeordnet werden, daß er beispielsweise eine oder die Eintrittsöffnung für das Warm wasser in die Hohlkugel 11 verschließt. In diesem Fall würde zwar das aus dem Mischventil austretende Wasser nicht abge schaltet, sondern seine Temperatur auf kaltes Wasser ernied rigt. Dies würde aber auch als Temperaturbegrenzung dienen.Instead of closing water outlet openings, the scalding protection could also be arranged such that it closes, for example, one or the inlet opening for the warm water in the hollow sphere 11 . In this case, the water emerging from the mixing valve would not be switched off, but its temperature would be lowered to cold water. This would also serve as a temperature limitation.

Der von der Erfindung vorgeschlagene Verbrühschutz kann auch bei anders geformten Steuerelementen verwendet werden, sowohl zur Begrenzung der Temperatur einer Munddusche als auch zur Begrenzung der Temperatur des Auslaufs.The scalding protection proposed by the invention can also used with differently shaped controls, both to limit the temperature of an oral irrigator as well Limiting the temperature of the outlet.

Claims

1. Single lever mixing valve with

1.1 a valve housing ( 1 ) that
- 1.1.1 an inlet opening ( 3 ) opening into a fixed control surface ( 2 ) for cold water and
- 1.1.2 has an inlet opening for hot water opening into the fixed control surface ( 2 ),
1.2 a control the temperature and the amount of the water leaving the mixing valve control element ( 7 ), the
- 1.2.1 is arranged movably in two degrees of freedom with respect to the housing ( 1 ) and
- 1.2.2 has a movable control surface ( 19 ) interacting with the fixed control surface ( 2 ), and with
1.3 a scalding protection ( 24 ) that
- 1.3.1 arranged on the control element ( 7 ) and
- 1.3.2 is designed such that it prevents the passage of water through a warm water opening, in particular a special opening of the control element ( 7 ) when a certain temperature is exceeded.

2. Single-lever mixer valve according to claim 1, wherein the Ver scalding protection ( 24 ) closes the water outlet opening.

3. Single-lever mixer valve according to claim 1 or 2, wherein the scalding protection ( 24 ) has a closure body ( 25 ) which is pressed against a valve seat ( 27 ) when the temperature is reached by a temperature-sensitive element.

4. Single-lever mixer valve according to claim 3, in which the closing body ( 25 ) is acted upon by a compression spring ( 30 ) in the open position and by a compression spring ( 31 ) made of SMA in the closed position.

5. Single-lever mixer valve according to one of the preceding claims, in which the scalding protection ( 24 ) is arranged on the outlet opening of the control element ( 7 ) leading to a connection ( 23 ) for an oral irrigator.

6. Single-lever mixer valve according to one of the preceding claims, wherein the control element ( 7 ) is a ball plug.

7. Single-lever mixer valve according to one of the preceding claims, in which the scalding protection ( 24 ) is arranged inside the hollow control element ( 7 ).

8. single-lever mixer valve according to one of claims 1 to 5, in which the movable control surface on a preferably flat control disc is formed.