FI93141C - Saniteettisekoitusventtiili - Google Patents

Description

93141

Saniteettisekoitusventtiili

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista saniteettisekoitusventtiiliä.

5 Tämän tyyppiset sekoitusventtiilit ovat tunnettuja (DE-OS 32 44 121/DE-OS 35 03 793).

Näissä sekoitusventtiileissä koetaan usein haitaksi, että poikittain keskenään liikuteltavista venttiilile-vyistä johtuen venttiilirungosta tulee melko leveä ja ah-10 das venttiilin sisäosia varten, vaikka juuri tämä sekoi-tusventtiilin osa on käyttäjän näköpiirissä. Laitteiston runkorakenteen miellyttävä muotoilu, joka nähdään usein sekoitusventtiilin solakasta muotoilusta, on siten vain vaikeasti toteutettavissa.

15 Keksinnön tehtävänä on parantaa ja erityisesti muotoilla alussa mainittu patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen sekoitusventtiili siten, että sekoitusventtiilin halkaisija voidaan pienentää säilyttämällä hyvä läpivir-tausteho ja yli 90° kääntökulma sekoitussuhteen säätöä 20 varten.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa annettujen tunnusmerkkien avulla.

Keksinnön lisäsuoritusmuotoja on esitetty patentti-25 vaatimuksissa 2-5.

Keksinnöllä saavutetut edut ovat erityisesti siinä, että virtauskanavan erikoisen muotoilun avulla veden si- säänvirtaus- ja ulosvirtausaukot venttiilin istukkalevyssä voidaan sijoittaa huomattavasti lähemmäksi toisiaan, jol- 30 loin tavalliset parametrit tunnetuissa sekoitusventtii- *·' leissä: • · · - suurin läpivirtausteho Q > 20 1/min paineessa p = 3 bar vastus kytkettynä - kääntökulma sekoitussuhteen säätöä varten > 90° 35 - levyjen peitto (venttiilin istukkalevy ja säätö levy) > 1 mm Λ 2 93141 - laitteistoryhmä I (edullinen virtausmelukäyttäy-tyminen) - pienet käyttövoimat (pieni levyjen kosketuspinta- ala) 5 voidaan säilyttää. Keksinnön mukaisella säätöalueen aukon sekä virtauskanavan säätöreunan muotoilulla, jolloin etu-reuna ja sivureunat vastaavat jokseenkin ellipsin ääriviivaa, voidaan venttiilirungon halkaisijaa pienentää arvoon noin 37 mm. Keksinnön mukainen virtauskanavan muoto vai-10 kuttaa edullisesti halkaisijan pienenemiseen, venttiilin istukkalevyn sekä ollessa varustettu keskiölisällä että ilman sitä. Keskiölisällä tarkoitetaan tässä sitä mittaa, jolla sisäänvirtausaukkojen sisemmän ympyräkaaren keskipiste on siirretty symmetria-akselia pitkin venttiilin 15 istukkalevyn vastapäisen puolikkaan suuntaan.

Keksinnön suoritusesimerkkejä on seuraavassa selostettu tarkemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on sekoitusventtiilin pitkittäisleikkaus mittakaavassa noin 2:1, jolloin nähdään, kuinka se on lii-20 tettävissä rakenneosana saniteettilaitteistoihin; kuvio 2 esittää sekoitusventtiiliä kuvion 1 mukaisena leikkaustasossa II suurennettuna; kuvio 3 esittää sekoitusventtiiliä kuvion 1 mukaisena leikkaustasossa III suurennettuna; 25 kuvio 4 esittää parittaista venttiililevyasetelmaa (venttiilin istukkalevy, säätölevy) suljetussa asennossa; kuvio 5 esittää parittaista venttiililevyasetelmaa kuvion 4 mukaisena täysin avatussa asennossa, jolloin si-säänvirtausaukot kylmälle ja kuumalle vedelle ovat auki 30 samoilla poikkileikkauksilla; ;;; kuvio 6 esittää venttiililevyasetelmaa kuvion 5 mu- kaisena, jolloin yksi sisäänvirtausaukko on täysin auki, toisen sisäänvirtausaukon ollessa suljettu; ja kuvio 7 esittää osittain kuvattua venttiilin istuk-35 kalevyä virtauskanavan elliptisellä poikkileikkauksella.

3 93141

Yksinkertaisuuden vuoksi piirustusten suoritusesi-merkeissä on samoista tai vastaavista osista käytetty samoja viittausmerkintöjä. Kuviossa 1 oleva sekoitusventtii-li on kuvattu mittakaavassa noin 2:1, missä sekoitusvent-5 tiili on muodostettu koteloiduksi rakenneosaksi, joka voidaan asentaa saniteettivesilaitteiston runkoon tai yksivi-puiseen lämmittimeen ja liittää niiden kylmä- sekä kuuma-vesi tulokanaviin sekä sekoitevesimenokanaviin.

Sekoitusventtiili on koteloitu venttiilirungolla 3, 10 joka muodostuu vaipasta 31 ja pohjakappaleesta 32. Pohja-kappaleessa 32 ovat erilliset tuloaukot 321 kylmälle ja kuumalle vedelle sekä menoaukko 322 sekoitevedelle. Lisäksi pohjakappaleeseen 32 on liitetty tiivistysrenkaat 323 laitteistoon jne. liittämistä varten.

15 Pohjakappaletta 32 vastapäätä on vaipassa 31 pyö rivä holkki 33, jossa on kääntöakselin 331 ympäri kääntyvä säätövipu 34. Pöhjakappaleen 32 ja pyörivän hoikin 33 välissä on pääasiassa kiinteästi venttiilirunkoon 3 kiinnitetty venttiilin istukkalevy 2, jossa on sisäänvirtausau-20 kot 21 kylmää ja kuumaa vettä varten samoin kuin ulosvir-tausaukko 22 sekoitevettä varten, jolloin nämä aukot ovat yhteydessä pöhjakappaleen 32 tuloaukkojen 321 ja menoaukon 322 kanssa. Venttiilin istukkalevyn 2 yhteyteen on sijoitettu muotosulkeisesti liikuteltava säätölevy 1 peitekan-.. 25 neliä 12, missä peitekansi 12 tukeutuu toisaalta säteet-täisesti pyörivään hoikkiin 33. Säätölevyssä 1 on ylivir-tauskanava 11, jolla sisäänvirtausaukot 21 ja ulosvirtaus-aukko 22 saatetaan enemmän tai vähemmän toistensa yhteyteen. Kumpikin levy, säätölevy 1 ja venttiilin istukkalevy 30 2, on valmistettu keraamisesta materiaalista ja kosketus- ... pinnoiltaan hienotyöstetyt siten, että järjestely on ve- sitiivis. Säätölevy 1 on liitetty säätövipuun 34 muotosulkeisesti peitekannen 12 avulla siten, että säätölevy 1 liikkuu nuolien 341 suuntaisella kääntöliikkeellä säteet-35 täisesti venttiilin istukkalevyyn 2 nähden ja siten koko- 4 93141 naisvirtausmäärä on säädettävissä, samalla kun säätövivun 34 nuolien 342 suuntaisella kiertoliikkeellä kiertämällä säätölevyä 31 venttiilin istukkalevyn 2 suhteen voidaan kylmän ja kuuman veden sekoitussuhdetta säätää.

5 Kuviossa 3 on esitetty venttiilin istukkalevy 2 suurennettuna ylhäältä päin. Venttiilin istukkalevyn 2 kiertyminen vaipassa 31 on estetty, jolloin sillä on jokseenkin ympyränmuotoinen ulkokehä vaippaa vasten. Mitan 23 noin 0,8 mm päässä symmetria-akselilla 212 on ympyränmuo-10 toinen ulosvirtausaukko 22. Samankeskisesti ulosvirtaus-aukon 22 keskipisteeseen ovat sisemmällä ympyräkaarella 211 säteellä 40 kahden puolen symmetria-akselia 212 toisella puolella sisäänvirtausaukko 21 kylmälle ja toisella puolella sisäänvirtausaukko 21 kuumalle vedelle. Sisään-15 virtausaukot 21 on muodostettu venttiilin istukkalevyssä 2 lievästi kartiomaisiksi virtaussuuntaan (kuvio 3) ja ne sijaitsevat venttiilin istukkalevyn toisessa puolikkaassa, kun taas ulosvirtausaukko 22 sijaitsee pääosin vastapäisessä venttiilin istukkalevyn 2 puolikkaassa. Lisäksi si-20 säänvirtausaukot 21 on muodostettu symmetria-akselin 212 alueelta alkaen jatkuvasti kaventuviksi tai supistuviksi. Supistus kaaren alueella on noin 0,5 mm. Sisemmän ympyrä-kaaren 211 säde 40 on noin 7,5 mm, kun ulosvirtausaukon 22 säde 44 on noin 4 mm. Pienin etäisyys 213 sisäänvirtaus-25 aukkojen 21 välillä on noin 2 mm, jolloin kummallakin si- • · säänvirtausaukolla 21 on yhdensuuntainen sivuseinämä symmetria-akseliin 212 nähden, sivuseinämän kulmanpyöristyk-sien säteiden ollessa 1 mm. Sisäänvirtausaukkojen 21 suurin leveys on noin 3,5 mm. Lisäksi säätölevyn 1 pinta-ala 30 24 on venttiilin istukkalevyn 2 kokonaisympyräpinta-alaa sen verran pienempi, että muiden pintojen tiiveys on varmistettu.

Kuviossa 2 on esitetty säätölevy 1 suurennettuna ylhäältä päin. Ylivirtauskanava 11 on tässä muodostettu 35 suoraksi aukoksi keramiikkalevyssä ja lukitaan venttiilin l 5 93141 istukkalevyn 2 otsapintaa vasten peitekannella 12. Säätö-levyllä 1 on myös ympyräpyöreä muoto, jolloin levyn halkaisija venttiilin istukkalevyyn 2 verrattuna on vaadittavan säteettäisen siirtymän verran, venttiilin istukkale-5 vyyn nähden, pienempi. Keskipisteessä 14 ylivirtauskanava II on ellipsin muotoinen, jolloin ellipsin siirtoakseli III muodostaa säätölevyn 1 säteettäisen siirtymäakselin. Ellipsimuodon laen muodostaa ympyränkaari 112, jonka keskipiste on siirretty siirtoakselilla 111 mitan 117 noin 10 1,8 mm verran sisäänvirtausaukkojen 21 suuntaan, jolloin säde 41 on noin 6,5 mm. Ylivirtauskanavan 11 sivut muodostuvat ympyräkaarista 113, joiden keskipisteet on siirretty mitan 118 noin 2,1 mm verran sisäänvirtausaukkojen 21 suuntaan, jolloin säde 42 on samoin 6,5 mm. Ellipsin 15 muotoinen ylivirtauskanava 11, joka toimii yhdessä sisäänvirtausaukkojen 21 kanssa, rajoittuu ympyräkaariin 112, 113, jolloin sivujen ympyräkaaret 113 yhdistetään suorien 114 avulla, jotka ovat tangentit muodostaen kulman a noin 25° siirtoakselin 111 kanssa. Ulosvirtausaukon 22 alueella 20 olevan ellipsimuodon huipun muodostaa puoliympyrän muotoi nen laajennus 115 säteellä 43 noin 4 mm, jolloin laajennuksen 115 keskipiste on mitan 119 noin 4 mm päässä kes-kiakselista 14, toisella puolella kuin sisäänvirtausaukot. Jatkuvuus puoliympyrän muotoisesta laajennuksesta ympyrä-25 kaariin 113 saavutetaan siirtoakselille 111 yhdensuuntai silla suorilla 116, jotka yhdistetään kevyen pyöristyksen avulla ympyräkaariin 113.

Kuvioissa 4-6 on esitetty venttiilin istukkalevy 2 yhdessä säätölevyn 1 kanssa eri asennoissa toisiinsa 30 nähden.

Kuviossa 4 on säätölevy 1 venttiilin istukkalevyn kanssa kiinniasennossa. Symmetria-akseli 212 on tällöin sama kuin virtauskanavan pääakseli 111. Kylmän tai kuuman veden läpivirtaus on tässä asennossa estetty.

35 6 93141

Kuviossa 5 on säätölevy 1 venttiilin istukkalevyn 2 kanssa saatettu täysin auki-asentoon. Myös tässä asennossa on ylivirtauskanavan 11 siirtoakseli 111 sama kuin venttiilin istukkalevyn 2 symmetria-akseli 212. Tässä asennos-5 sa on siten kumpikin sisäänvirtausaukko 21 yhtä paljon auki siten, että yhtä paljon kylmää ja kuumaa vettä sekoittuu ylivirtauskanavassa 11 oikeaan lämpötilaan saatettu sekoitevesi virtaa laajennuksen 115 kautta ulosvirtaus-aukkoon 22 ja johdetaan sieltä laitteiston ulosvirtauska-10 navaan.

Kuviossa 6 on esitetty säätölevyn 1 ja venttiilin istukkalevyn 2 järjestely kuvion 5 esityksestä poiketen kääntökulman β ollessa noin 50°. Tässä asennossa on ainoastaan yksi sisäänvirtausaukko 21 täysin auki, toisen 15 sisäänvirtausaukon 21 ollessa samanaikaisesti kiinni. Nähdään, että kokonaiskääntökulman ollessa 100° (2β) säätö-levyn 1 ylivirtauskanava 11 voidaan kääntää kuviossa 6 esitetystä asennosta toisen sisäänvirtausaukon luota toisen sisäänvirtausaukon 21 luokse siten, että näissä ääri-20 asennoissa voidaan juoksuttaa joko vain kuumaa tai vain kylmää vettä. Valinnaisissa säädettävissä väliasennoissa voi ylivirtauskanavaan 11 virrata säätöä vastaten kylmää ja kuumaa vettä siten, että säätöä vastaten oikeaan lämpötilaan saatettu sekoitevesi poistuu ulosvirtausaukon 22 .. 25 kautta. Mikäli säätölevyä 1 siirretään tätä vastoin siir-toakselin 111 suuntaisesti, veden kokonaisvirtausmäärä muuttuu.

Kuviossa 7 on esitetty osa säätölevystä 1 ylhäältä päin, jolloin virtauskanavalla 13 on venttiilin istukkale-30 vyn 2 puoleisella sivulla ellipsin 133 muoto. Ellipsillä .. 133 on tällöin pääakseli 131 12,4 mm ja sivuakseli 132 11,8 mm. Sekoiteveden parempaa ulosjohtamista varten voidaan tällöin ulosvirtausaukko 22 sijoittaa tarkoituksenmukaisesti venttiilin istukkalevyn 2 keskelle ja sillä voi 35 olla jokin muu poikkileikkaus kuin ympyrä. Tässä ylivir- i 7 93141 tauskanavassa 11 ovat siten ellipsin toinen päähaara si-säänvirtausaukkojen yhteydessä ja toinen päähaara ulosvir-tausaukon yhteydessä yhteistoiminnassa. Vaihtoehtoisesti voidaan virtauskanava 13 muodostaa puhtaan ellipsimuodon 5 sijasta, kuten katkoviivoitetussa muodossa on esitetty, myös ympyräkaarista 112,113 ja pääakselin 131 kanssa kulmassa a = 25° olevista suorista 114. Kuten esityksestä käy ilmi, on ympyräkaarista muodostetun virtauskanavan 13 aukko poikkipinnaltaan noin 2 % suurempi kuin puhtaan ellip-10 simuodon. Ympyräkaarista ja suorista muodostetulla vir-tauskanavalla voidaan siten saavuttaa parempi läpivirtaus-teho.

• « « · • · < 9

Claims (5)

93141 δ

1. Saniteettisekoitusventtiili, joka muodostuu oleellisesti sylinterimäisestä venttiilirungosta (3), 5 venttiilin istukkalevystä (2), jossa on kulloinkin yksi sisäänvirtausaukko (21) kylmälle ja kuumalle vedelle, sekä ulosvirtausaukko (22) sekoitevedelle, jolloin sisäänvir-tausaukot (21) sijaitsevat symmetrisesti venttiilin istuk-kalevyn (2) toisessa puolikkaassa rengasmaisina osina ym-10 pyräkaarella tietyllä etäisyydellä keskiakselista, säätö-levystä (1), joka on laakeroitu venttiilin istukkalevyn (2) päälle säätövivun (34) avulla säädettävästä, joka sää-tövipu on sovitettu venttiilirunkoon (3) kierrettävästä ja kallistettavasti ja varustettu ylivirtauskanavalla (11) 15 sekoitusta ja/tai ohjausta varten siten, että jompikumpi tai molemmat sisäänvirtauskanavat (21) ja ulosvirtauskana-va (22) ovat saatettavissa toistensa yhteyteen, jolloin säätölevyn (1) kiertämisellä sekoitussuhde ja säätölevyn (1) säteettäisellä siirtämisellä ulosvirtausmäärä ovat 20 säädettävissä, ja ylivirtauskanava (11) on vähintään venttiilin istukkalevyn (2) puoleiselta puoleltaan oleellisesti ellipsin muotoinen, siten että ellipsimuodon laki, joka toimii yhdessä sisäänvirtausaukkojen (21) kanssa, vastaa vähintään suunnilleen ympyräkaarta, jonka keskipiste on ; 25 sama kuin sisäänvirtausaukkojen (21) sisemmällä ympyrä- • ♦ kaarella (211), kun venttiilin istukkalevyn (2) sisäänvirtausaukkojen (21) symmetria-akseli (212) on sama kuin yli-virtauskanavan (11) siirtoakseli ja sekoitusventtiili on kiinniasennossa, tunnettu siitä, että ellipsinmuo-30 don pääakseli (111) muodostaa säätölevyn (1) säteettäisen ··' siirtoakselin ja mainittu laki toimii yhdessä sisäänvir- « « 1 tausaukkojen (21) kanssa, jolloin - ellipsin muotoinen ylivirtauskanava (11) rajoittuu sivualueiltaan ja lakialueeltaan ympyräkaariin (112, 35 113), jolloin sivualueiden ympyräkaaret (113) liittyvät • · ' 9 93141 lakialueen ympyräkaareen (112) suorien (114) avulla, jotka ovat tangentit kulmassa (a) noin 25° pääakselin (111) kanssa, - toisella puolella kuin sisäänvirtausaukot (21) 5 olevassa ylivirtauskanavan (11) lakialueessa on keskipiste puoliympyrän muotoiselle laajennukselle (115), jonka laajennuksen halkaisija vastaa suunnilleen ulosvirtausaukon (22) halkaisijaa tai on sitä hieman pienempi, jolloin puoliympyrän kaari liittyy sivualueiden ympyräkaariin (113) 10 yhdensuuntaisten suorien (116) avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sekoitusventtii-li, tunnettu siitä, että sisäänvirtausaukkojen (21) sisemmän ympyräkaaren (211) keskipiste on siirretty venttiilin istukkalevyn (2) keskipisteestä symmetria-ak- 15 selia (212) pitkin vastapäisen venttiilin istukkalevyn puolikkaan suuntaan mitan (23) verran.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sekoitus-venttiili, tunnettu siitä, että sisäänvirtausau-kot (21) on muodostettu symmetria-akselin (212) alueelta 20 alkaen jatkuvasti suppeneviksi, esimerkiksi 0,5 mm kaaren matkalla, ja ulosvirtausaukko (22) sijaitsee samankeski-sesti kuin sisäänvirtausaukkojen (21) sisemmät ympyräkaa-ret (211).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sekoi-- 25 tusventtiili, tunnettu siitä, että sisäänvirtausaukkojen (21) sisemmän ympyräkaaren (211) säde (40) on noin 7,5 mm ja ylivirtauskanavan (11) suurin leveys sivu-alueilla on noin 11,8 mm, jolloin, lähtien säätölevyn (1) keskiakselista (14), ympyräkaaren (112) keskipistettä la- 30 kialueella on siirretty mitan (117) noin 1,8 mm verran ; sisäänvirtausaukkojen (21) suuntaan ja sillä on säde (41) 6,5 mm, sivualueiden ympyräkaarien (113) keskipisteet ovat mitan (118) 2,1 mm verran sisäänvirtausaukkojen (21) suuntaan siirretyt säteiden (42) ollessa 6,5 mm, samalla kun 35 sisäänvirtausaukkojen (21) toispuoleisella alueella puoli- 10 93141 ympyrän muotoisen laajennuksen (115) keskipiste on siirretty mitan (119) noin 4 mm etäisyydelle sisäänvirtausau-koista (21) ja säde (43) on 4 mm.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sekoitusventtii-5 li, tunnettu siitä, että mainittu mitta (23) on noin 0,8 mm. 11 93141