DK149573B - Blandeventil med indbyrdes uafhaengig regulering af gennemstroemningsmaengde og blandingsforhold - Google Patents

Description

149573

Den foreliggende opfindelse angår en blandeven-til for varmt og koldt vand med et ventilhus, der indeholder et blandekammer, hvis ene væg har indløbsporte for henholdsvis varmt og koldt vand og en udløbs-5 port, samt et ventillegeme i anlæg mod den pågældende væg af blandekammeret og udstyret med en gruppe porte til regulerbar forbindelse af indløbsportene med udløbsporten og betjeningsorganer omfattende et håndgreb stikkende ud fra ventilhuset og forbundet med ventil-10 legemet.

Det for opfindelsen ejendommelige består i, at portgruppen i ventillegemet er arrangeret i et hovedsageligt cirkulært mønster, der strækker sig over en bue på mellem 180° og 360°, og i at betjeningsorga-15 nerne for ventillegemet er indrettet til at bibringe ventillegemet to af hinanden uafhængige indstillingsbevægelser, nemlig dels en drejning om en akse, der passerer igennem ventillegemet inden for portgruppe-mønsteret, dels en lineær forskydning af ventillege-20 met til forskydning af dettes omdrejningsakse ad en linie, der forbinder centrene for indløbsportene, mellem en lukket stilling, i hvilken omdrejningsaksen passerer gennem en af disse indløbsporte, medens port-gruppemønsteret forløber rundt om den pågældende port, 25 og en åben stilling, i hvilken omdrejningsaksen er beliggende imellem indløbsportene, og portgruppemønsteret skærer begge indløbsporte.

Herved afhjælpes en del væsentlige ulemper ved tidligere kendte blandeventiler, således som det vil 30 blive forklaret i det følgende.

Det ejendommelige portarrangement og dettes virkemåde kan anvendes i blandeventiler af forskellige arter. De kan f.eks, finde anvendelse i en blandeven-til af pladetype som vist i U.S.A. patentskrift nr.

35 3 384 119 eller i en kugleblandeventil af den i U.S.A.

149573 2 patentskrifterne 3 056 418 og 3 417 783 viste art.

De tidligere kendte blandeventiler lider af den ulempe, at længden af reguleringshåndtagets bevægelse gennem det reguleringsområde, som omfatter, hvad der kan fin-5 des behageligt, dvs. fra ca. 32°C til ca. 43°C

(90-110°F) er forholdsvis kort, hvilket gør det vanskeligt at opnå og vedligeholde en nøjagtig temperaturindstilling inden for dette område, når ventilen er indstillet på en given temperatur og bevæges til ændring 10 af strømningsmængden. Den foreliggende blandeventil har et portarrangement, der gør det muligt at dreje betjeningshåndtaget gennem 180° til opnåelse af en ønsket temperaturindstilling med næsten halvdelen af denne store drejning liggende inden for det normale 15 behagelighedsområde, og den muliggør ligeledes installation af et par ventiler på hver sin side af en væg uden nødvendighed for anvendelse af overkrydsningsrør.

Desuden vil regulering af den gennemstrømmen-de mængde ikke eller kun i ringe grad influere på det 20 indstillede blandingsforhold og omvendt.

Opfindelsen og sekundære ejendommeligheder ved denne vil blive beskrevet nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et snit gennem en pladeblandeven-25 til ifølge en udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 et snit efter linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 et snit efter linien 3-3 i fig. 2 med ventilen i lukket stilling, fig. 4 et snit svarende til fig. 3, men visende 30 ventilen i helt "kold" stilling, fig. 5 et snit svarende til fig. 4, men visende ventilorganet drejet til tilvejebringelse af en blanding af varmt og koldt vand, fig. 6 et snit svarende til fig. 5 visende ven-35 tillegemet drejet videre til tilvejebringelse af en blanding med højere temperatur, 3 149573 fig. 7 på tilsvarende måde som fig. 6 ventillegemet forskudt til en position, hvori der tilvejebringes en formindsket strøinningsmængde ved samme temperaturindstilling , 5 fig. 8 på lignende måde som fig. 7 visende ven tillegemet bevæget til lukket stilling, fig. 9 et lodret snit gennem en kugleblandeven-til ifølge en udførelsesform for opfindelsen, fig. 10 et perspektivisk billede af de enkelte 10 dele trukket ud fra hinanden visende den i fig. 9 viste ventil, og fig. 11 et vandret snit efter linien 11-11 i fig. 9.

I den i fig. 1-8 viste udførelsesform findes 15 der et ventilhus 10 af hovedsagelig cylindrisk fonn udstyret med et blandekammer 12 udgående fra husets øverste ende. Ventilhuset 10 har et koldt-vandsindløb 14, et varmtvandsindløb 16 og en udløbsport 18, der alle står i forbindelse med blande-20 kammeret 12 gennem dettes bund 20. Ventilsæder 24 i indløbene 14 og 16 holdes trykket opad ved hjælp af fjedre 26 til anlæg mod undersiden 28 af en ventilplade 30 til tilvejebringelse af tæthed imellem disse. Åbningerne 32 og 34 i ventilsæderne 25 24 udgør indløbsportene for henholdsvis varmt og koldt vand mundende ud i blandekammeret 12.

Et holdeorgan 36 er indsat i den øverste ende af ventilhuset 10 og har en udadrettet flange 38, som ligger an imod den øverste ende af ventilhuset.

30 Holdeorganet 36 har en ringformet rille, der indeholder en O-ring 39 til tilvejebringelse af tæthed mellem holdeorganet og ventilhuset. Den øverste ende af ventilhuset 10 har et hak 40 og flangen 38 på holdeorganet 36 et tilsvarende fremspring 42, som er 4 149573 beliggende i hakket 40 til tilvejebringelse af en ønsket vinkelstilling imellem ventilhuset 10 og holdeorganet 36.

Ventillegemet 30 har plane over- og undersi-5 der henholdsvis 43 og 44, der ligger an mod henholdsvis undersiden af holdeorganet 36 og bunden 20 i ventilhuset. Det midterste parti 46 af ventilpladen 30 er af stærkt formindsket diameter og har en fordybning 48 udgående fra oversiden til optagelse af den 10 nederste ende 50 af et reguleringshåndtag 52, der bæres af holdeorganet 36. En O-ring 54 tilvejebringer tæthed mellem holdeorganet 36 og ventillegemet 30.

Reguleringsorganet 52 har en sfærisk del 56, som er beliggende i et sfærisk leje 58 i holdeorga-15 net 36. Reguleringsorganet 52 har yderligere et øvre halvsfærisk parti 60 og en stamme 62, der stikker opad derfra og er indrettet til optagelse af et håndgreb, som er fastgjort dertil på vilkårlig ønsket måde til betjening af ventilen. En holdehætte 64 20 har en ringformet flange 66, der ligger an mod flangen 38 på holdeorganet 36, og en omløber 68 er skruet på den øverste ende af ventilhuset 10 og har en indad rettet flange 70, der klemmer holdehætten 64 imod holdeorganet 36. En ringformet pakning 72 25 er indlejret imellem holdehætten 64 og det sfæriske parti 60 af reguleringsorganet 52. Flangen 38 på holdeorganet 36 har et hak 74, og et fremspring 76 på undersiden af flangen 70 på hætten 64 er beliggende i dette hak 74 til sikring af en rigtig 30 vinkelstilling imellem disse to dele og dermed i forhold til ventilhuset 10. Holdehætten 64 har en slidse 78, gennem hvilken stammen 62 stikker ud. Det vil ses, at reguleringsorganet 52 er monteret således, at det kan drejes om en vandret akse, der løber igennem 5 149573 centrum for den nedre sfæriske del 56, når stammen 62 bevæges på langs igennem slidsen 78 i holdehætten 64 imellem de i fig. 2 viste stillinger. Reguleringsorganet 52 kan også drejes om sin egen akse i alle 5 sine indstillede stillinger.

Reguleringsorganet 52 har en stamme 79, der stikker nedad gennem en konisk åbning 80 i det nedre holdeorgan 36 og ned i fordybningen 48 i ventilpladen 30. Fordybningen 48 i ventilpladen optager den 10 nederste ende 50 af reguleringsorganet 52, og en tap 81 stikker ud til siden af endedelen 50 og er beliggende i en lodret slidse 82, der skærer fordybningen 48 i ventilpladen 30. Forbindelsen mellem reguleringsorganet 52 og ventilpladen 30 er altså 15 således, at svingebevægelse af reguleringsstammen 62 gennem slidsen 74 vil føre ventilpladen frem og tilbage i en lineær retning fra venstre mod højre og omvendt som vist i fig. 2. Når stammen 62 drejes om sin egen akse i en hvilken som helst af sine ind-20 stillede stillinger, vil ventilorganet 30 drejes om en lodret akse, der passerer gennem centrum for kuglen 50 på reguleringsorganet 52.

Den nederste del 84 af pladen 30 er forsynet med et antal porte, som er anbragt i en hovedsa-25 gelig cirkulær form rundt om den centrale del 46 af ventilorganet. Fig. 3-8 viser forskellige positioner af ventilorganet 30 i forhold til indstrømningsportene 32 og 34 i ventilhuset. I disse figurer er delen 84 af ventilorganet og portene i denne vist med stip-30 lede linier. Portene i ventilorganet 30 er vist som en række separate porte 86, 88, 90, 92, 94 og 96, der er arrangeret i et hovedsagelig cirkulært mønster og strækker sig over væsentligt mere end 180°, men mindre end 360°, således som det vil blive beskrevet 35 nærmere i det følgende.

6 149573

Fig. 3 illustrerer forholdet mellem portene 86-96 og indløbsportene 32 og 34 for varmt og koldt vand med ventilorganet i lukket stilling. Denne lukkede stilling er tilvejebragt ved svingning af betjenings-5 stammen 62 til den i venstre side med stiplede linier viste stilling i fig. 2, hvilket bringer ventilorganet 30 til at bevæge sig til sin højre endestilling fra den i fig. 2 viste stilling, så at der ikke er nogen forbindelse mellem nogen af portene i ventilorganet 10 og indstrømningsportene i ventilhuset. Det skal bemærkes, at i denne position af ventilorganet vil den lodrette akse af ventilorganet 30 falde sammen med centrum for koldtvandsindløbsporten 34, og idet det antages, at betjeningshåndtaget er blevet drejet i 15 retning med urviserne til fuldt kold position, vil portene i ventilorganet være beliggende som vist i fig. 3 i forhold til koldtvandsindløbsporten 34.

Hvis betjeningsstammen 62 nu svinges helt over til højre i fig. 2, hvilket svarer til fuldt åben stilling 20 af ventilen, vil ventilorganet 30 blive bevæget til den i fig. 4 viste stilling, i hvilken portene 90 og 92 står i forbindelse med koldtvandsindløbsporten 34, medens varmtvandsindløbsporten 32 forbliver lukket. Når betjeningsstammen 62 drejes om sin akse imod 25 urvisernes omdrejningsretning, vil den yderste port 96 i ventilorganet 30 begynde at komme ud for varmtvandsindløbsporten 32, medens portene 88 og 90 vil være i forbindelse med porten 34 som vist i fig. 5, så at der tilvejebringes en blanding af varmt 30 og koldt vand. Yderligere drejning af betjeningshåndgrebet i retning imod urvisernes omdrejningsretning vil efterhånden bringe portene 94 og 92 i ventilorganet 30 i forbindelse med varmtvandsindløbsporten 32 som vist i fig. 6, i hvilken stilling porten 86 35 vil stå i forbindelse med koldtvandsindløbsporten 34.

7 149573

Som vist i fig. 4 og 5 vil graden af drejning af venti1stammen 62 om dens egen akse fra helt kold stilling i fig. 4 til den i fig. 5 viste stilling være forholdsvis lille. Efter at stammen er blevet drejet 5 langt nok til opnåelse af en blanding af varmt og koldt vand med en temperatur på ca. 32°C (90°F), hvilken stilling kan være en lille smule forbi den i fig. 5 viste, kan stammen nu drejes gennem en meget betydelig vinkelstrækning på f.eks. ca. 85°, hvorunder det 10 åbne gennemstrømningsareal af koldtvandsporten 34 gradvis aftager, og det åbnede gennemstrømningsareal af varmtvandsindløbsporten 32 gradvis tiltager til tilvejebringelse af en blanding af gradvis stigende temperatur gennem hele denne drejning af stammen 62. Under 15 denne drejning af stammen 62 vil temperaturen af blandingen gradvis stige til ca. 43°C (110°F), og fortsat drejning imod urvisernes omdrejningsretning vil derpå hurtigt formindske åbningen af koldtvandsporten 34 og forøge åbningen af varmtvandsporten 32, 20 indtil stillingen fuldt varmt er nået.

Fig. 6 illustrerer en tilnærmelsesvis lige blanding af varmt og koldt vand tilført til blandekammeret ved maksimal vandgennemstrømning. Hvis betjeningshåndtaget nu trækkes tilbage til formindskelse af 25 vandstrømmen, vil ventilorganet 30 blive forskudt til den i fig. 7 viste stilling. På grund af den særlige geometri af portrækken i ventilorganet og portenes indbyrdes forhold til indstrømningsportene for varmt og koldt vand vil sådan bevægelse af ventilorganet 30 30 til forøgelse eller formindskelse af strømningsvo lumenet i en vilkårlig ønsket vinkelstilling af betjeningshåndtaget virke til variation af strømningsvolumenet uden væsentlig ændring i de relative andele af varmt og koldt vand, som strømmer ind i blandekammeret.

35 På tilsvarende måde vil geometrien og det indbyrdes 8 149573 forhold af portene være et sådant, at betjeningshåndtaget ved et hvilket som helst indstillet strømningsvolumen kan drejes til variation af temperaturen af blandingen uden væsentlig ændring af strømningsvolu-5 menet.

Som vist i fig. 1 og 2 har hætten 64 et opad ragende stop 100. Stammen 62 er foroven forsynet med et par flader 102 og 104 af forskellig dybde og er også forsynet med et gevindskåret hul 150 til mu-10 liggørelse af påsætning af et ikke vist håndtag og fastgørelse af dette til stammen. Håndtaget er forsynet med anslag, der kan virke sammen med stoppet 100 til begrænsning af drejning af stammen 62 om dens akse i begge retninger. Anslagene på håndtaget er 15 arrangeret således i forhold til stoppet 100, at de muliggør en drejning på 180° af stammen. Denne konstruktion tillige med det beskrevne portarrangement gør det muligt at installere to af ventilerne med ryggen mod hinanden på en enkelt væg uden anvendelse af 20 rørkrydsning. Til tilvejebringelse af sådanne instal-latioher er det blot nødvendigt at fjerne håndtaget fra en af ventilstammerne og derefter vende stammen 180° og sætte håndtaget på igen.

Portene 86-96 i ventilorganet 30 ' er vist som 25 en række af enkelte porte af nærmest firkantet form med to radiale sider. Længden og bredden af portene varierer som vist på tegningen, og er valgt med henblik på opnåelse af det ønskede formål med hensyn til gradvis forøgelse af strømningen gennem en af indstrøm-30 ningsportene i ventilhuset samtidig med en gradvis formindskelse af indstrømningen gennem den anden port under drejning af håndtaget gennem en vinkel af meget betydelig udstrækning. Det vil ses, at det i nogle anvendelser ville være muligt at anvende en enkelt bue- 9 149573 formet port i ventilorganet 30 i stedet for en række separate porte som vist, selv om anvendelsen af en rakke separate porte er fordelagtig, når ventilhuset er forsynet med ventilsæder 24 af gummi af den be-5 skrevne art.

Som vist i fig. 3 er det klart, at håndtaget, når ventilen er i den lukkede stilling, kan drejes gennem de fulde.180° uden at åbne hverken indløbsporten 32 eller indløbsporten 34. Håndtaget kan således 10 bevæges til lukkestilling fra en hvilken som helt ønsket temperaturindstilling, og påfølgende åbning af ventilen vil føre den tilbage til den samme temperaturindstilling.

Fig. 9, 10 og 11 viser en kugleblandeventil, 15 hvori opfindelsen er anvendt. I denne udførelsesform for opfindelsen er ventilhuset 110 forsynet med et blandekammer 112, en koldtvandsindløbsport 114, en varmtvandsindløbsport 116 og en udløbsport 118.

Ventilorganet 130 er i form af to halvsfæriske dele 20 132 og 134 forbundet med en stamme 136, der er forlænget opad ved 138 til optagelse af et ikke vist betjeningsgreb til betjening af ventilorganet. Ligesom i den tidligere beskrevne udførelse findes der en holdehætte 140, der fastholdes af en omløber 142 25 og holder kugledelene 132 og 134 imellem blandekam-meret 112's bund, der i dette tilfælde er udført som et sfærisk sæde, og pakningen 144. Kugledelene 132 og 134 har forskellig radius, men samme centrum'.

Betjeningsstammen 138 kan svinges fra højre til 30 venstre som vist i fig. 9 gennem en slidse 146 i hætten 140 og kan drejes om sin egen akse i en hvilken som helst af de indstillede stillinger i slidsen 146.

149573 ίο

Den nedre kugledel 132 er forsynet med en række porte, der er betegnet med 150 under ét og er arrangeret i et hovedsagelig cirkulært mønster som vist i fig. 11. Portene 150 forløber i kugledelen 5 132 og munder ud i rummet 152 mellem kugledelene 132 og 134, hvorfra vandet fra indløbsportene 114 og 116 ledes ud i blandekammeret 112 til udløb gennem udløbsporten 118.

Udformning af rækken af porte 150 i ventilor-10 ganet 130 og deres forhold til indløbsportene 114 og 116 er hovedsagelig det samme som i den tidligere beskrevne udførelsesform. Hætten 140 er ligeledes forsynet med et stop 154, der kan samvirke med anslag på håndtaget til begrænsning af drejning af stam-15 men 138 til 180° ligesom i den tidligere beskrevne udførelsesform, og håndtaget kan ligesom der fjernes, og stammen drejes 180°, hvorefter håndtaget kan sættes på igen til opnåelse af ryg mod ryg installation af et par ventiler fra et enkelt sæt tilførselsledninger.

20 Et yderligere væsentligt træk ved opfindelsen ligger i, at åbnings- og lukningsbevægelsen af venti lorganet, der tilvejebringes ved svingning af betjeningsstammen gennem slidsen i holdehætten, forskyder ventilorganet i en retning parallel med eller langs 25 en linie, der forener centrene af indløbsportene for varmt og koldt vand, som det vil fremgå af fig. 3 og 4.

Dette træk ved opfindelsen gør det muligt at anvende en portkonfiguration i ventilorganet med en meget betydelig vinkeludstrækning som tidligere beskrevet og så-30 ledes at opnå det formål, at der.fås en meget gradvis temperaturforandring fordelt over en stor drejningsvinkel af betjeningshåndtaget inden for behageligheds-området. Det beskrevne portarrangement kan tilvejebringe de beskrevne fordele uden væsentlig forøgelse i ven-35 tilens generelle dimensioner i sammenligning med tidligere kendte blandeventiler af lignende type.

Claims (3)

149573 P'ATENTKRAV

1. Blandeventil for varmt og koldt vand med et ventilhus, der indeholder et blandekammer (12,112), hvis ene væg har indløbsporte · for henholdsvis varmt og koldt vand (14,16 og 114,116) og en udløbsport (18,118), 5 samt et ventillegeme (30,130) i anlæg mod den pågældende væg af blandekammeret (12,112) og udstyret med en gruppe porte (86-96 og 150) til regulerbar forbindelse af indløbsportene (14,16 og 114,116) med udløbsporten (18,118) og betjeningsorganer omfattende et håndgreb stikkende 10 ud fra ventilhuset og forbundet med ventillegemet (30, 130), kendetegnet ved, at portgruppen i ventillegemet er arrangeret i et hovedsageligt cirkulært mønster, der strækker sig over en bue på mellem 180° og 360°, og ved, at betjeningsorganerne for ventillegemet er 15 indrettet til at bibringe ventillegemet to af hinanden uafhængige indstillingsbevægelser, nemlig dels en drejning om en akse, der passerer igennem ventillegemet inden for portgruppemønstret, dels en lineær forskydning af ventillegemet til forskydning af dettes omdrejnings-20 akse ad en linie, der forbinder centrene for indløbsportene, mellem en lukket stilling, i hvilken omdrejningsaksen passerer gennem .en af disse indløbsporte, medens portgruppemønstret forløber rundt om den pågældende port, og en åben stilling, i hvilken omdrejningsaksen er be-25 liggende imellem indløbsportene* og portgruppemønstret skærer begge indløbsporte.

2. Blandevéntil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at håndgrebet er indrettet til at drejes omkring to forskellige akser til frembringelse henholds- 30 vis af den nævnte drejning og af forskydningen af ventillegemets omdrejningsakse.

3. Blandeventil ifølge krav 2, kendetegnet ved, at håndgrebet er drejeligt ca. 180°' om en af de nævnte akser til drejning af ventillegemet om 35 dets akse.