DE7811314U1

DE7811314U1 - Druckstueck fuer ein thermostat-mischventil

Info

Publication number: DE7811314U1
Application number: DE7811314U
Authority: DE
Original assignee: Heinrich Schulte und Sohn GmbH and Co KG
Current assignee: Heinrich Schulte und Sohn GmbH and Co KG
Priority date: 1978-04-15
Filing date: 1978-04-15
Publication date: 1979-09-27

Description

It

DlPL-ING. LOTHAR DÖRNER

PATENTANWALT
6S HAGEN. STRESEMANNSTRASSE 15 ~ 3 ~ '^. ΑρΓίΙ Ί V /O

TELEFON (02331) 28302 AuVMlItSflktβ 7847/A

Gebrauchsmuster-Anmeldung

Anmelder: Firma Heinrich Schulte & Sohn GmbH. & Co. KG,

Druckstück für ein Thermostat-Mischventil

Ein Thermostat-Mischventil weist je einen Zulauf für Warmwasser und für Kaltwasser, eine Mischkammer, in der das Warm- und Kaltwasser zusammenfließen und gemischt werden, und einen Ablauf für das Mischv/asser auf. Die gewünschte Mischwassertemperatur - Sollwert - ist über ein Steuerelement einstellbar, das den Zulauf von Warm- und Kältwasser in die Mischkammer im umgekehrten Verhältnis zueinander öffnet χ und schließt. Der Istwert der Mischwassertemperatur wird von einem temperaturabhängigen Dehnkörper erfaßt, der mit dem Steuerelement in Verbindung steht und dessen Verstellung vornimmt, wenn der Istwert vom Sollwert abweicht,

Bei einem bekannten Thermostat-Mischventil (vgl. DE-PS 20 14 552) ist ein axial beweglich geführtes, mit einer von außen drehbaren Spindel nach Art einer Bewegungsschraube verbundenes Druckstück vorgesehen, an dem der Dehnkörper abgestützt ist, der entgegen dem Druck einer Druckfeder gegen das axial verstellbare Steuerelement gedrückt gehalten ist. Das Druckstück hat bei dem bekannten Thermostat-Mischventil die Gestalt einer nur in der Gewindebohrung offenen Mutter. Diese Ausgestaltung verhindert, daß das Druckstück an der dem Dehn-

körper zugewandten Stirnseite vom Mischwasser kontinuierlich durchflossen wird, wodurch es nicht möglich ist, das Druckstück in die Mischkammer einzubeziehen und so die Baulänge des Thermostat-Mischventils zu verkürzen.

Der im Schutzanspruch 1 beschriebenen Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das Druckstück so auszugestalten, daß es nicht allein eine stirnseitige Begrenzung der Mischkammer bildet, sondern einen in die Mischkammer integrierten Bestandteil Q bildet.

Die Ausgestaltung des Druckstücks nach Art einer Kronenmutter und ihre Axialführung hat zur Folge, daß das Mischwasser das gesamte Druckstück umspült, insbesondere auch zwischen den Zinnen durchtritt, und das Druckstück stets auf der Temperatur des Mischwassers hält. Um den von den Zinnen eingeschlossenen Teil des Druckstücks wird somit die Mischkammer verlängert. Die Ausgestaltung des Druckstücks erlaubt die unmittelbare Anlage und Halterung des Dehnkörpers an dem Druckstück und trägt somit zu einer Verkürzung der Baulänge des Thermostat-Mischventils bei. Besonders vorteilhaft wird das Druckstück, wenn als Dehnkörper eine Säule von Bimetallscheiben vorgesehen ist, deren äußerste an den Zinnen des als Kronenmutter ausgebildeten Druckstücks anliegt.

Ausgestaltungen und V/eiterbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen etwa im Maßstab 2 : Λ vergrößert

KLg. 1 einen Axialschnitt durch ein Thermostat-Misdi-

ventil;
S¹Ig. 2 einen Axialschnitt durch einen Gehäuseeinsatz

für das Thermostat-Hischventil nach Pig. 1;

Fig. 3 und. 4 die beiden Stirnansichten E und F des in Pig. 2 dargestellten Gehäuseeinsatzes;

Pig. 5 und 6 Querschnitte entlang den Schnittlinien

A-B und C-D durch den in Pig. 2 dargestellten Gehäuseeinsatz;

Pig. 7 einen Axialschnitt du\ih ein Druckstück für das Thermostat-Mischventil nach Pig. 1;

Pig. 8 eine Stirnansicht des in Pig. 7 dargestellten Druckstücks.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Thermostat-Mischventil weist ein Gehäuse 1 auf. In das Gehäuse 1 ist ein Gehäuseeinsatz 2 geschraubt. Der Gehäuseeinsatz 2 nimmt in seiner Symmetrieachse eine Spindel 3 auf, die einerseits über eine Stirnseite des Gehäuseeinsatzes 2 vorsteht, andererseits mit einem Druckstück 4- verschraubt ist, das in dem Gehäuseeinsatz 2 geführt ist. An der der Spindel 3 abgewandten Stirnseite des Druckstücks 4· liegt eine Säule 5 von Bimetall-Echeiben an, die um einen in der Verlängerung der Spindel 3 vorgesehenen Führungsstift 6 angeordnet sind. Der Führungsstift 6 ist mit einer Steuerhülse 7 verbunden, die in dem Gehäuseeinsatz 2 geführt und auf der die Säule 5 von Bimetallscheiben abgestützt ist. Die Steuerhülse 7 umgreift teilweise die Säule 5· Koaxial zwischen Säule 5 und Steuerhülse 7 ist ein Steuerzylinder 8 in den Gehäuseeinsatz 2 geschraubt. Das der Spindel 3 entgegengesetzte Ende des Gehäuseeinsatzes 2 ist durch eine Differenz-Verschraubung verschlossen. An der Differenzversch.rau.bung 9 ist eine Druckfeder 10 abgestützt, deren entgegengesetztes Ende an der Steuerhülse 7 abgestützt ist.

Das Gehäuse Λ weist eine Bohrung ΛΛ für die Aufnahme des Gehäuseeinsatzes 2 aTif. Die Bohrung Ί1 ist in Stufen 12 ausgeführt: Vom Eand 13 der Bohrung ΛΛ ausgehend sind

mehrere ringförmige Stufen 12 vorgesehen, deren .Durchmesser mit der Entfernung von dem Rand I3 kleiner wird. Dem Rand benachbart ist senkrecht zur Bohrung 11 im Gehäuse 1 der Ablauf 14 für Mischwasser vorgesehen, dem der Ringraum I5 zugeordnet ist; im wesentlichen parallel dazu im Abstand ein Zulauf 16 für Warmwasser, dem der Ringraum 17 zugeordnet ist; und schließlich parallel dazu im Abstand und entfernt vom Ringraum I3 der Zulauf 18 für Kaltwasser, dem der Ringraum zugeordnet ist. Jede Stufe 13 dient als Anlagefläche für ζ~) einen O-Ring 20, von denen jeder in einer der Nuten 21 vorgesehen ist, die ihrerseits in den Gehäuseeinsatz 2 eingelassen sind, und zwar in je eine der zugehörigen Stufen 13 im Gehäuse 1 entgegengesetzt gleiche Stufe 22. Die dem Rand I3 benachbarten Stufen 12, 22 weisen ein Gewinde 23 auf, über das der Gehäuseeinsatz 2 im Gehäuse 1 gehalten ist. Die übrigen Stufen 12, 22 liegen im abgedichteten Gleitsitz aneinander. Der über das Gehäuse 1 vorstehende Teil des Gehäuseeinsatzes 2 ist als Sechskant ausgebildet, mit dessen Hilfe die Gewinde 23 ineinander zu schrauben sind.

Im Anschluß an die erste Stufe 22 mit dem O-Ring 20 ist in Höhe des Ringraums 15 für den Ablauf des Mischwassers ein Ringraum 25 mit einer Radialbohrung 26 vorgesehen, die die Verbindung zum Innen-Hohlraum 27 herstellt. Der Innenraum bildet eine Mischkammer 49 mit. Durch die anschließende Stufe mit dem O-Ring 20 abgedichtet ist in Höhe des Ringraums 17 für die Zufuhr von Y/armwasser ein Ringraum 28, der die Form dreier duch achsparallele Stege 29 voneinander getrennter Spalte aufweist= Auch dieser Ringraum 28 steht mit der Mischkammer 49 in Verbindung, ebenso wie ein weiterer, durch die anschließende Stufe 22 mit dem O-Ring 20 abgedichteter, in Höhe des Ringraums 19 für die Zufuhr von Kaltwasser vorgesehener Ringraum 30, der ebenfalls die Form dreier durch achsparallele Stege 29 voneinander getrennter Spalte auf v/eist.

Der Sechskant 24 am Gehäuseeinsatz 2 ist mittig von einer Bohrung 31 durchsetzt, die in dem Innen-Hohlraum 27 mündet. In der Bohrung 31 ist die Spindel 3 geführt. Die 5"ührung erfolgt über ein Mittelstück 32, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Bohrung 31 ist. Die Bohrung 31 ist durch einen in eine Nut 33 im Mittelstück 32 eingelassenen O-Eing 3^ abgedichtet. Die Spindel 3 weist am freien äußeren Ende auf der Mantelfläche einen Yielkant und innen ein nicht dargestelltes Sackloch für die Befestigung eines ebenfalls nicht dargestellten Bedienungsknopfes ^ auf. Die Spindel 3 ist als Bewegungsschraube ausgebildet: Ihr in den Innen-Hohlraum 27 hineinragender Teil ist mit einem Gewindeschaft 36 versehen, dessen Durchmesser größer ist als der des Mittelstücks 32. Über diesen Gewindeschaft ist die Spindel 3 ^mit ^-^em Druckstück 4 verschraubt. Durch eine an der Stirnfläche des Seciiskants 24 anliegende Wellensicherung 37 und eine zwischen der inneren Stirnwand des Innen-Hohlraums 27 und dem Gewindeschaft 36 angeordneten Druckring 38 ist die Spindel 3 in Axialrichtung fixiert, jedoch um ihre Achse drehbar. Die Drehung der Spindel 3 hat eine Axialbewegung des Druckstücks 4 zur PoIge.

Γ Das Druckstück 4 ist im wesentlichen nach Art einer Kronenmutter ausgeführt. Innen weist das Druckstück 4 ein Gewinde für die Aufnahme des Gewindeschafts 36 der Spindel 3 auf, außen eine Sechskantfläche 43, mit der es in dem Gehäuseeinsatz 2 in Axialrichtung bewegbar geführt ist. Der Gehäuseeinsatz 2 ist zu diesem Zweck mit einem ringförmigen Vorsprung 40 versehen, in dessen Innenfläche 41 achsparallele Längsnuten 42 mit einem spitzen Grund eingebracht sind. In die Längsnuten 42 greifen die Kanten der Sechskantfläche 43. Eine Drehbewegung der als Bewegungsschraube ausgebildeten Spindel 3 wird so in eine Bewegung des Druckstücks 4 in Längsrichtung umgesetzt. Auf der der Spindel 3

abgewandten Stirnseite ist das Druckstück 4- mit achsparallelen Zinnen 44 versehen. An der äußeren Stirnfläche der Zinnen 44 liegt die äußere Bimetallscheibe der Säule an.Da diese äußere Bimetallscheibe nach innen konisch verläuft, ist die Auflagefläche der Zinn en 44 ebenfalls nach innen konisch verlaufend ausgebildet. Die Ausgestaltung des Druckstücks 4 nach Art einer Kronenmutter und ihre Axialführung entlang der im wesentlichen zylindrischen Innenfläche 41 hat zur Folge,_} daß das Mischwasser das gesamte r Druckstück 4 umspült, insbesondere auch zwischen den Zinnen 44 durchtritt und das Druckstück 4 stets auf der Temperatur des Mischwassers hält. Diese Konstruktion erlaubt die unmittelbare Anlage und Halterung der Säule 5 aⁿ cLem Druckstück 4 und trägt somit zu einer Verkürzung der Baulänge des Thermostat-Mischventils bei.

Auf der dem Vorsprung 40 abgewandten Seite des Ablaufs 14 für das Mischwasser ist in dem Gehäuseeinsatz 2 ein Gewinde 45 vorgesehen, in das der Steuerzylinder 8 geschraubt ist. Der Steuerzylinder 8 weist außen im Anschluß an das Gewinde 45 einen Bund 46 auf, mit dem er auf einer Schulter 47 in dem Gehäuseeinsatz 2 aufliegt. Der restliche Teil C des Steuerzylinders 8 ragt frei in den Gehäuseeinsatz 2 hinein und bildet mit dessen Innenwand einen Ringspalt 48, der teilweise von der Steuerhülse 7 verschlossen ist.

Durch den Ringspalt 48 strömt das Warmwasser aus dem Zulauf 16 in die Mischkammer 49, die an dieser Stelle im wesentlichen von der Innenfläche des Steuerzylinders 8 gebildet ist. An der einen Stirnseite geht die Mischkammer über in den Auslaufbereich, der mit dem Ablauf 14 für das Mischwasser verbunden ist, und ist begrenzt von dem Druckstück 4 und dem Gewindeschaft 36. Auf der entgegengesetzten Stirnseite ist die Mischkammer 49 begrenzt durch die

-s-

Steuerhülse 7· In die Mischkammer 49 hinein ragt die Säule 5 der Bimetallscheiben, von denen die äußersten einerseits an dem Druckstück 4, andererseits an der Steuerhülse 7 anliegen. Geführt werden die Bimetallscheiben der Säule 5 von dem Führungsstift 6, der mit der Steuerhülse 7 verschraubt ist und mit seinem freien Ende in den Bereich der Zinnen 44 hineinragt. In diesem Bereich trägt der Führungsstift 6 eine Wellensicherung 51» cLie die Säule

bei völlig ausgeschraubtem Druckstück 4 auf dem Führungsstift 6 sichern.

Die Steuerhülse 7 ist nach Art einer Tasse ausgebildet. Mit ihrer Seitenwand 52 gleitet die Steuerhülse 7 entlang der einen O-Ring 50 für das Abdichten des Warm- von dem KaItwasscrzufluß aufweisenden InnewHnd des Gehäuseeinsatzes 2, und zwar so, daii sie ganz oder teilweise den Zulauf 16 für das Warmwasser uad umgekehrt teilweise oder ganz den Zulauf für das Kaltwasser verschließt. Das Öffnen und Schließen erfolgt über die Einstellung der Breite zweier Schlitze: Den einen Schlitz bildet der obere Rand 53 eier Seitenwand 52 mit der Unterkante des Bundes 46 an dem Steuerzylinder 8. Den anderen Schlitz bildet die Unterkante 54- d.er Seiten-O wand 52 mit dem oberen Rand 55 der Differenz-Verschraubung Über die Feineinstellung der Differenz-Verschraubung 9 ist der insgesamt für beide Schlitze zur Verfügung stehende Durchtrittsquerschnitt einstellbar. Die Einstellung der Größe der Durchtrittsflächen an dem einen Schlitz umgekehrt proportional zur Durchtrittsfläche an dem anderen Schlitz erfolgt über die Spindel 3 und die Säule 5 entgegen dem Druck der Druckfeder 10: Soll die Temperatur des Mischwassers größer werden, wird die Spindel 3 im Sinne einer Axialbewegung des Druckstücks 4 in Richtung der Differenz-Verschraubung 9 bewegt, was die Steuerhülse 7 entgegen dem Druck der Feder 10 ebenfalls in Richtung auf die Differenz-

Verschraubung bewegt, wodurch der Schlitz zwischen dem oberen Rand 53 der Seitenwand 52 und der ünterkante des Bundes 56 an dem Steuerzylinder 8 vergrößert und der Schlitz zwischen der Unterkante 54- der Seitenwand 52 und dem oberen Band 55 der Differenz-Yerschraubung 9 verringert, wird. Es fließt mehr Warmwasser zu, die Mischtemperatur vergrößert sich. Zwischen der Druckfeder 10 und der Säule 5 von Bimetallscheiben herrscht bei jeder Mischtemperatur ein Gleichgewicht, welches die Lage der Steuerhülse '" bestimmt.

Der Boden 56 des Steuerzylinders 8 ist mittig mit einem nach außen vorstehenden Vorsprung 57 versehen, der ein Gewinde 58 für das Einschrauben des luhrungsstifts 6 enthält. Der Vorsprung 57 dient gleichzeitig der Zentrierung der Druckfeder 1o, Ringförmig um den Vorsprung 57 sind Öffnungen 60 für den Eintritt des KaltwasserF in die Mischkammer 4-9 vorgesehen.

Die Differenz-Verschraubung 9 hat die Gestalt eines Napfes. Ihre Außenwand 62 weist ein Gewinde 63 auf, mit der die Differenz-Verschraubung 9 in den Gehäuseeinsatz 2 geschraubt ist, sov/ie einen O-Ring 64 zur Abdichtung des Kaltwasser-Zuflusses gegenüber der Bohrung 11. Eine zentrisch angeordnete ; ) Vertiefung 65 nimmt die Druckfeder 10 auf. Außen ist die Vertiefung 65 mit zwei gegenüberliegenden parallelen Flächen versehen, an der ein Schlüssel für die Betätigung der Differens-Verschraubung 9 angesetzt werden kann.

Claims

Schutzansprüche

1. In einem Thermostat-Ventil axial beweglich geführtes, mit einer von außen drehbaren Spindel nach Art einer Bewegu.ngs schraube verbundeHes Druckstück, an dem ein temperaturabhängige-i" Dehnkörper abgestützt ist, der entgegen dem Druck einer Druckfeder gegen ein axial verstellbares Steuerelement gedrückt gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (4) nach Art einer Kronmutter ausgebildet ist, an deren Zinnen (44) der temperaturabhängige Dehnkörper (5) anliegt.

2. Druckstück nach Anspruch 1 mit einer Säule von Bimetallscheiben als Dehnkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnfläche jeder Zinne (44) für die Anlage der äußersten Bimetallscheibe des Dehnkörpers (5) nach innen konisch verlaufend ausgebildet ist.

3. Druckstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule von Bimetallscheiben mittels eines Führungsstifts (6) geführt ist, der mit dem Steuerelement verbunden ist.

4-. Druckstück nach. Anspruch. 3» dadurch, gekennzeichnet, daß das Steuerelement als tassenartige Steuerhülse (7) ausgebildet ist, deren Boden (56) mittig mit einem nach außen vorstehenden Vorsprung (57) versehen ist, in den innen der lührungsstift (6) geschraubt ist und an dem außen die Druckfeder (10) zentriert ist.

5. Druckrstuck nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Gev/inde im Innern des Druckstücks (4-), in das der Gewindeschaft (36) der Spindel (3) geschraubt ?st, und durch, eine Mehrkantflache (63) als Außenfläche, die in achsparallelen Längsnuten (52) in dem Gehäuseeinsatz (2) geführt ist.