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Mischbatterie mit Temperaturregelung für Flüssigkeiten mit verschiedenen
Temperaturen für Anlagen in Wohnhäusern und Fabriken Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Mischbatterie oder ein Mischventil für mit verschiedenen Temperaturen strömende
Flüssigkeiten, um eine gleichmäßige Temperatur der ausströmenden gemischten Flüssigkeiten
zu erzielen.
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Es ist bekannt, daß die gewöhnlichen Mischventile, besonders diejenigen
einfacher Ausführung, insbesondere für sanitäre Anlagen in Wohnhäusern, um kaltes
und warmes Wasser mit einer vorher bestimmten Temperatur zu mischen, im allgemeinen
ein paar Ventile und Hähne enthalten, ,,velche den Zufluß des kalten und des warmen
Wassers regeln. Solche Mischbatterien oder Ventile haben den Nachteil, daß sie keineswegs
die Beständigkeit der gleichmäßigen Temperatur des abfließenden Wassers bei Schwankungen
der Temperaturen des zufließenden kalten und warmen Wassers sichern, oder falls
infolge Druckveränderungen die Menge des zufließenden kalten oder warmen Wassers
sich ändern sollte, die Temperatur des abfließenden Wassers beibehalten wird.
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Es ist auch bekanntgeworden, daß die Temperaturregler für die Mischbatterien
besonders bei den Anlagen für industrielle Anlagen thermostatische Einrichtungen
enthalten, durch welche man eine Regelung auf Grund der eigentlichen
Temperatur
des abfließenden Gemisches erhält, die jedoch infolge der komplizierten Bauart und
der Wirkungsweise derselben und infolge der hohen Herstellungskosten in der Praxis
an hydraulischen Anlagen nicht verwendet wurden, sondern nur, in Anlagen in kleinen
und mittelgroßen Fabriken.
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Die Mischbatterie nach der vorliegenden Erfindung bedingt nur geringe
Herstellungskosten, ist von einfacher Bauart und sichert eine genaue Kontrolle der
gleichbleibenden Temperatur der aus dem Ventil abfließenden Flüssigkeit, wie aus
der nachstehenden Beschreibung hervorgeht.` Die Erfindung besteht nun darin, daß
eine Mischbatterie mit Temperaturregelung für Flüssigkeiten mit verschiedenen Temperaturen
ein Rohr für den Durchfluß des Flüssigkeitsgemisches aufweist, das aus einem Material
mit einem bestimmten Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, daß ferner in diesem
Rohr ein Element angeordnet ist, das einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten
als das Rohr hat, und daß schließlich der Unterschied in den Längenausdehnungen
des Rohres und des in dem Rohr angeordneten Elementes je nach der Temperatur des
Flüssigkeitsgemisches, das durch das Rohr strömt, dazu benutzt wird, unter Verwendung
von. Einrichtungen, die diese Ausdehnungsbewegung in vergrößertem Maße wiedergeben,
Ventilkörper zu betätigen. Diese Ventilkörper steuern Zuflüsse der zu mischenden
Flüssigkeiten, um auf diese Weise eine Regelung und Beibehaltung der Temperatur
des aus der Mischbatterie austretenden Gemisches herbeizuführen, und zwar im Verhältnis
zu den zu mischenden Flüssigkeiten.
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Die Mischbatterie ist zweckmäßig mit einer Einrichtung versehen, durch
die die Lage des inneren Elementes zu dem Rohr geändert werden kann, um die Temperatur
des Flüssigkeitsgemisches zu verändern.
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Das innere Element besteht vorzugsweise aus einer Stange, die sich
mit ihrem einen Ende auf das Ende des kürzeren Armes eines im Innern des Rohres
angeordneten L-förmigen Hebels abstützt, der zur Verstärkung der Bewegungen der
Stange dient und sich mit seinem freien Ende zwischen Ventilkörpern erstreckt, die
koaxial angeordnet sind und die Zuflüsse für das kalte und warme Wasser regeln.
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Das untere Ende des Rohrstücks kann mit einem Gehäuse versehen sein,
in. däs ein weiterer L-förmiger Hebel eingebaut ist, auf dessen kurzen Arm sich
das untere Ende der Stange abstützt und dessen längerer Hebelarm und damit der Auflagerpunkt
der Stange durch eine Einstellschraube verstellt werden können.
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Der im Gehäuse angeordnete L-förmige Hebel, auf den sich die Stange
abstützt, kann an seinem unteren Ende mit einer Stellschraube versehen sein, durch
deren Einstellung die Temperatur des Flüssigkeitsgemisches geregelt wird.
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Eine in dieser Weise ausgebildete Mischbatterie bedingt nur geringe
Herstellungskosten, ist von einfacher Bauart und gewährleistet eine genaue Kontrolle
der gleichbleibenden Temperatur der aus dem Ventil abfließenden Flüssigkeit.
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Weitere vorteilhafte Merkmale und Wirkungen des Erfindungsgegenstandes
gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
im Längsschnitt dargestellt. Der besseren Ubersicht wegen ist das Mischventil im
mittleren Teil unterbrochen - und der untere Teil mit Bezug zum oberen Teil um 9o°
verdreht dargestellt, um alle Teile in demselben Schnitt zu zeigen.
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Die Mischbatterie besteht aus je einem Körper i und z, die durcheinRohr
3 einer vorbestimmten Länge miteinander verbunden sind, in dem eine Stange 4 aus
Metall angebracht ist. Die thermostatische Wirkung, die .zur Regelung und selbsttätigen
Beibehaltung der Temperatur des aus der Mischbatterie austretenden Flüssigkeitsgemisches
verwendet wird, wird durch Ausnutzung des Unterschiedes der linearen Veränderungen
des Teiles 3 mit Bezug zur Stange ¢ und umgekehrt erreicht. Um nun den größtmöglichen
Unterschied herbeizuführen, hat man das Rohr 3 aus Kupfer oder aus einem entsprechenden
Material hergestellt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient hoch ist, während die im
Innern des Rohres angeordnete Stange 4 aus einem Material besteht, das nur einen
kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, wie beispielsweise aus einem Stahl mit
einem Nickelgehalt von 35 bis 37"/&, wobei auch die Möglichkeit besteht, daß
die Ausführung der vorstehend erwähnten Teile umgekehrt sein kann, d. h., daß der
Teil 3 aus Stahl mit einem Nickelgehalt von 35 bis 37%. besteht, während die Stange
4 aus einem Material besteht, das einen großen Ausdehnungskoeffizienten hat. Die
umgekehrte Ausführung, wie vorstehend beschrieben, hat man für den Fall vorgesehen,
wenn man den Abstand zwischen dem Teil i und dem Teil z nahezu unverändert beibehalten
will.
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Die im Innern des Rohres 3 angeordnete Stange 4 . stützt sich mit
ihren beiden äußeren Enden auf L-förmigen Hebeln 5 und 6 ab, die um Zapfen 7 bzw.
8 schwenkbar sind. Der Eingriff der beiden Enden der Stange 4 mit den Hebeln 5 und
6 erfolgt dadurch, daß die Hebels und 6 an den entsprechenden Enden Einschnitte
haben, in welche sich die Enden der Stange 4 erstrecken.
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Der Hebel 6 bildet den festen Haltepunkt der Stange 4 mit Bezug zum
Teil :2 dargestellt, daß das äußere Ende dieser Stange q., das gegen den Hebel 5
anschlägt, infolge der Lageveränderung zwischen der Stange 4 und dem Rohr 3 'sich
mit Bezug zum Körper z bewegt und den L-förmigen Hebel 5 dabei schwenkt, dessen
Ende 9 infolge des langen Hebelarmes einen großen Ausschlag ausführt. Gegen dieses
Ende 9 des Hebels 5 liegen beiderseitig Ventilkörper io und ii von zwei Ventilen
an, die koaxial gelagert sind, so daß die Zuflüsse 1a und 13 so gesteuert
werden, daß, wenn der eine Zufluß mehr oder weniger abgesperrt wird, der andere
Zufluß dementsprechend geöffnet wird, welche Steuerung durch die Bewegungen, des
Hebels
5 erfolgt, die ihrerseits durch die Veränderungen der Temperatur des Flüssigkeitsgemisches
bewirkt werden, das durch das Rohr 3 strömt, welches dadurch erwärmt wird und mit
ihm auch die Stange 4. Eine Feder 15 sichert den ständigen Druck des Ventilkörpers
io auf das Ende 9 des Hebels 5 und dem-zufolge auch den Druck des Hebels 5 auf die
Stange 4, während der Druck des Ventilkörpers i i, der den Durchfluß für das vorzugsweise
kalte Wasser regelt, von der zufließenden Flüssigkeit ausgeübt wird. Das Verhältnis
der lichten Weiten der beiden Ventilkörper wird durch Einstellung einer Stellschraube
16 geregelt, wodurch die Stärke des Endes 9 verändert wird, das sich zwischen die
Enden der beiden Ventilkörper io und i i erstreckt.
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Um Geräusche in den Rohren zu verhindern, die bei dem abwechselnden
Drosseln der Flüssigkeiten beim Öffnen und Absperren der Ventilkörper entstehen,
sind die Rohre 12 und 13 mit geräuschdämpfenden Einsätzen 17 und 18 versehen.
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Mittels der vorstehend erwähnten Teile ist die Möglichkeit gegeben,
die Temperatur des Flüssigkeitsgemisches auf einen bestimmten Wert zu halten; die
Veränderung dieses Wertes wird durch eine Veränderung der Lage des Eingriffpunktes
der Stange 4 mit dem Hebel 5 bewirkt, welche Lageveränderung durch Drehen einer
Stellschraube i9 herbeigeführt wird, die auf einer mit Gewinde versehenen Welle
2o sitzt, die im Eingriff mit dem Ende 21 .des L-artigen Hebels 6 steht und wie
eine Iikrometerschraube wirkt. Die ursprüngliche Einstellung des Temperaturreglers
und das Nachstellen desselben erfolgt durch Verstellen einer am freien Ende des
Hebels 6 vorgesehenen Stellschraube 22, die sich in eine Bohrung des Hebels 6 erstreckt
und gegen eine Stange 23 in. diesem Hebel anschlägt, wodurch der Punkt 24, in dem
diese Stange 23 mit der Stange 4 in Eingriff kommt, seine Lage verändert.
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Die Mischbatterie oder das Mischventil gemäß der vorliegenden Erfindung
wird durch ein Thermometer 14 vervollständigt, das mit seinem empfindlichsten Teil
sich in den Körper 2 erstreckt oder auch in irgendeiner geeigneten Weise mit dem
Durchlaufrohr 2 in Verbindung steht, wobei es angebracht ist, ein Thermometer mit
einer besonders ;roden Empfindlichkeit anzuwenden.
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Der Erfindungsgegenstand sei im folgenden an Hand der prinzipiellen
Wirkungsweise erläutert. Durch die beiden koaxial liegenden horizontalen Stutzen
strömt das Wasser ein, und zwar beispielsweise rechts das kalte und links das warme.
Durch die Ventile io, i i strömt das Wasser in das vertikale Mischrohr und den Thermostaten,
der, wie ])-,schrieben, auf zweierlei Art ausgebildet sein kann, und fließt in Pfeilrichtung
nach unten durch einen Hahn, der den Strahl regelt bzw. absperrt und in der Zeichnung
nicht angegeben ist. Die gewünschte Temperatur des Wassers wird durch Drehen des
Knopfes i9 hergestellt. Dieser betätigt mittels seiner Gewindewelle 2o den Hebel
6. Beim Einschrauben wird dieser Hebel 6 nach links bewegt und hebt über die Stange
4 den Hebel 5 nach links aus. Dadurch wird das Ventil io weiter von seinem Sitz
abgehoben und lädt mehr warmes Wasser austreten, während das Ventil i i entsprechend
weiter geschlossen wird und die Zufuhr des kalten Wassers drosselt. Somit kann die
Mischungstemperatur beliebig von Hand aus variiert werden, es kann auch erreicht
werden, daß nur kaltes oder nur warmes Wasser austritt.
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Auf der einmal eingestellten und gewünschten Temperatur wird das austretende
Wasser auch bei Druck- oder Temperaturschwankungen der beiden horizontalen Zuführungen
durch den Thermostaten gehalten. Dieser wirkt folgendermaßen.: Werden Temperatur
oder Druck des warmen Wassers größer und damit die Mischungstemperatur höher, dehnt
sich das Rohr 3 mehr aus als der Stab 4 und demgemäß kippt der Hebel 5 nach rechts,
lüftet den Ventilsitz von i i in dem gleichen Maße wie er das Ventil io schließt,
so daß die Mischungstemperatur auf dem eingestellten Wert konstant bleibt: Bei zu
starkem Zufluß des Kaltwassers von rechts wird umgekehrt durch Zusammenziehen des
Rohres 3 der Hebel 5 nach links bewegt und die Mischungstemperatur in gleicher Weise
auf dem. konstanten Wert gehalten. Der Hebel 6 bleibt dabei von dem Thermostaten.
unbeeinflußt. Eine analoge Wirkungsweise ergibt sich, wenn für das Rohr 3 ein Material
mit kleinerem Temperaturkoeffizienten gewählt wird als für das Material des Stabes
4. Dann würde der Hebel s gerade entgegengesetzt gesteuert werden, nämlich bei Abfall
der Mischungstemperatur nach rechts und bei Erhöhung derselben nach links. In diesem
Fall müßte selbstverständlich das Kaltwasser von links und das Warmwasser von rechts
einströmen.