ITMI930695A1 - GASKET ARRANGEMENT FOR A CONTROL DISC VALVE - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
L'invenzione riguarda una disposizione di guarnizione per una valvola a dischi di comando comprendente: a) almeno una guarnizione; The invention relates to a seal arrangement for a control disc valve comprising: a) at least one seal;
b) almeno due aperture di passaggio per un fluido fluente, chiuse a tenuta reciprocamente verso l'esterno per mezzo della guarnizione; b) at least two passage openings for a flowing fluid, mutually sealed towards the outside by means of the gasket;
c) un mezzo di incameramento in materiale rigido, sul quale la guarnizione poggia bilateralmente per la stabilizzazione e sul quale la guarnizione sporge in ragione, di un determinato importo. c) a storage means made of rigid material, on which the gasket rests bilaterally for stabilization and on which the gasket protrudes by a certain amount.
Disposizioni di guarnizione di tale tipo sono note dal DE-OS 35 09 610 in diverse modalit? di realizzazione. Una di queste ? eseguita in modo che la guarnizione ? inserita in una cava di una piastra di base rigida; le pareti laterali della cava in particolare possono essere considerate come "mezzo di incameramento", sul quale la guarnizione sporge in ragione di un determinato importo. Nel DE-OS 35 09 610 viene marginalmente citata una forma di realizzazione, in cui la guarnizione lungo il proprio contorno esterno poggia sul contorno, di sagoma complementare, di una rientranza di una piastra di base rigida, mentre il lato interno delle zone della guarnizione chiuse in s? stesse sono stabilizzati medianti anelli sagomati inseriti in materiale rigido. Quanto indicato propriamente nel DE-OS 35 09 610 ? intero ad evitare, mediante conformazione il pi? possibile vantaggiosa del contorno, che possiede la rientranza nella piastra di base rigida, aggiuntivi anelli sagomati rigidi sul lato interno della guarnizione; similari disposizioni di guarnizione sono note dal DE-OS 2929 199 oppure dal DE-OS 2856 028. Sealing arrangements of this type are known from DE-OS 35 09 610 in different ways. of realization. One of these ? performed so that the seal? inserted into a groove of a rigid base plate; the lateral walls of the quarry in particular can be considered as "means of forfeiture", on which the gasket protrudes by a certain amount. In DE-OS 35 09 610 an embodiment is marginally mentioned, in which the gasket along its outer contour rests on the contour, of complementary shape, of a recess of a rigid base plate, while the inner side of the gasket areas closed in s? they are stabilized by means of shaped rings inserted in rigid material. What exactly is indicated in DE-OS 35 09 610? whole to avoid, by conformation the pi? possible advantage of the contour, which possesses the recess in the rigid base plate, additional rigid shaped rings on the inner side of the gasket; similar gasket arrangements are known from DE-OS 2929 199 or from DE-OS 2856 028.
In tutti questi casi l'incameramento della guarnizione ? ovunque di uguale altezza, cosicch? pertanto la guarnizione ovunque sporge sul mezzo di incameramento in ragione dello stesso importo. Poich? la durezza della guarnizione ? preassegnata essenzialmente dal comportamento di estrusione, la guarnizione risulta complessivamente relativamente rigida. Ci? significa che per l'ottenimento dell'effetto di tenuta dai dischi di comando viene esercitata una forza complessiva corrispondentemente elevata sulla guarnizione, rispettivamente viceversa dalla guarnizione sui dischi di comando. Questa elevata forza di accostamento a pressione assiale dei dischi di comando si riflette in una forza di attrito corrispondentemente alta nel corso del movimento relativo dei dischi di comando, il che pregiudica il comfort di impiego. In all these cases, the confiscation of the gasket? everywhere of equal height, so that? therefore the gasket protrudes everywhere on the forfeiture means in the same amount. Since? the hardness of the gasket? essentially preassigned by the extrusion behavior, the gasket is generally relatively rigid. There? means that in order to obtain the sealing effect from the control discs, a correspondingly high overall force is exerted on the seal, or vice versa by the seal on the control discs. This high axial pressing force of the control discs is reflected in a correspondingly high friction force in the course of the relative movement of the control discs, which affects the comfort of use.
La presente invenzione si pone il compito di eseguire una disposizione di guarnizione del genere menzionato all'inizio, in modo tale che sono ridotte le forze di comando necessarie per muovere reciprocamente i dischi di comando. The present invention has the task of making a sealing arrangement of the kind mentioned at the beginning, in such a way that the driving forces necessary to reciprocally move the drive discs are reduced.
Questo problema viene risolto secondo l'invenzione per il fatto che: This problem is solved according to the invention due to the fact that:
d) il mezzo di incameramento della guarnizione nelle parti in cui la guarnizione si trova fra due aperture di passaggio, ? pi? alto che nelle altre parti. d) the means for holding the gasket in the parts where the gasket is located between two passage openings,? pi? higher than in the other parts.
L'invenzione si basa sul concetto che la guarnizione non in tutte le parti richiede un incameramento di uguale spessore. Nei confronti di piegature la guarnizione risulta particolarmente in pericolo dove ? situata fra due aperture di passaggio per il fluido. Qui agiscono infatti le massime differenze di pressione. Relativamente modeste sono le sollecitazioni laterali sulla guarnizione, tuttavia nelle parti in cui la guarnizione provvede "soltanto" ad una chiusura a tenuta verso l'esterno. Pertanto secondo l'invenzione l'incameramento viene adattato al rispettivo fabbisogno di stabilizzazione localmente variabile della guarnizione. Il massimo incameramento viene scelto dove risulta massima anche la sollecitazione di pressione della guarnizione, e precisamente fra le aperture di passaggio. Nelle altre zone invece l'incameramento viene impostato in modo che la guarnizione pu? sporgere in ragione di un importo maggiore. In queste zone di maggiore sporgenza la guarnizione ? morbida, in quanto in grado di deviare lateralmente nei confronti di pressione assiale. Mediamente sull'intera guarnizione si ottiene pertanto per questa una minore rigidezza, il che si manifesta corrispondentemente con una minore corsa complessiva necessaria per attuare la funzione di tenuta. In questa misura quindi ? minore anche la forza di accostamento a pressione fra i dischi di comando e da ultimo la forza necessaria per spostare i dischi di comando. Una ridotta forza di comando fa aumentare il comfort di impiego e facilita in particolare l'impostazione di precisione di quantit? e, oppure temperatura dell'acqua effluente nel caso di accessori sanitari. The invention is based on the concept that the gasket does not require a chamber of equal thickness in all its parts. Against bending the gasket is particularly in danger where? located between two fluid passage openings. This is where the maximum pressure differences act. The lateral stresses on the gasket are relatively modest, however in the parts in which the gasket "only" provides for a sealing to the outside. According to the invention, the chambering is therefore adapted to the respective locally varying stabilization requirement of the seal. The maximum chambering is chosen where the pressure stress of the gasket is also maximum, and precisely between the passage openings. In the other areas, on the other hand, the forfeiture is set so that the gasket can? protrude by a larger amount. In these areas of greater protrusion, the gasket? soft, as it can deviate laterally against axial pressure. On average, therefore, a lower stiffness is obtained on the entire gasket, which is correspondingly manifested by a lower overall stroke necessary to carry out the sealing function. To this extent then? also lower is the pressing force between the control discs and ultimately the force required to move the control discs. A reduced operating force increases the comfort of use and facilitates in particular the precision setting of quantities. and, or effluent water temperature in the case of sanitary accessories.
In un'esecuzione dell'invenzione il mezzo di incameramento viene formato da pareti di una cava di differente altezza, la quale ? sagomata in una piastra di base rigida ed in cui ? inserita la guarnizione. Il fondo della cava presenta in particolare naturalmente ovunque la stessa altezza, cosicch? la guarnizione poggiante su questo fondo in parti differenti ? sostenuta con differente altezza dalle pareti della cava. In one embodiment of the invention the forfeiting means is formed by walls of a quarry of different height, which? shaped into a rigid base plate and in which? inserted the gasket. In particular, the bottom of the quarry has the same height everywhere, so that? the gasket resting on this bottom in different parts? supported with different height from the quarry walls.
In un esempio di realizzazione dell'invenzione particolarmente preferito il mezzo di incameramento sul lato esterno della guarnizione ? formato dalla parete di una rientranza in una piastra di base rigida e, sul lato opposto, da almeno una zona anulare di un supporto rigido. In particolare la guarnizione pu? estendersi attraverso l'intera piastra di base. Si tratta in tal caso di un'esecuzione della guarnizione, che viene chiamata "flottante": la posizione della guarnizione rispetto alla piastra di base pu? impostarsi liberamente entro certi limiti. La guarnizione viene compressa soltanto quando la disposizione della guarnizione insieme ai dischi di comando (che possono trovarsi in una cartuccia) viene montata in una custodia esterna propriamente detta dell'accessorio. In a particularly preferred embodiment of the invention, the chambering means on the outer side of the gasket? formed by the wall of a recess in a rigid base plate and, on the opposite side, by at least one annular zone of a rigid support. In particular, the gasket can? extend across the entire base plate. In this case it is an execution of the gasket, which is called "floating": the position of the gasket with respect to the base plate can? set oneself freely within certain limits. The gasket is compressed only when the gasket arrangement together with the drive discs (which may be in a cartridge) is mounted in a proper outer housing of the accessory.
E' tecnologicamente particolarmente semplice quando quel lato del mezzo di incameramento, formato dalla piastra di base rigida, ? ovunque di uguale altezza, mentre il lato del mezzo di incameramento formato dal supporto ? di differente altezza. It is technologically particularly simple when that side of the forfeiture means, formed by the rigid base plate,? everywhere of equal height, while the side of the forfeiture means formed by the support? of different height.
In generale in disposizioni di guarnizione del genere qui interessante si impiegano guarnizioni che presentano almeno due zone chiuse in s? stesse. In questo caso ? consigliabile un'esecuzione dell'invenzione, in cui il supporto presenta un numero di zone anulari corrispondente al numero delle zone della guarnizione chiuse in s? stesse, zone anulari che sono accoppiate fra di loro in un unico pezzo tramite traversini. Il supporto rigido in questa esecuzione ? pertanto una parte unitaria. In general, in gasket arrangements of the kind of interest herein, gaskets are used which have at least two zones closed in itself. same. In this case ? an embodiment of the invention is advisable, in which the support has a number of annular areas corresponding to the number of areas of the gasket closed in s? same, annular zones which are coupled together in a single piece by means of cross-members. The rigid support in this execution? therefore a unitary part.
Se si parte da questa forma di realizzazione del supporto, allora ? possibile produrre una unit? di guarnizione, per il fatto che la guarnizione ? applicata ad iniezione attorno al supporto, in modo che i traversini sono racchiusi da essa e si ottiene cos? un vincolo geometrico fra guarnizione e supporto. Questa unit? di guarnizione pu? essere disposta complessivamente quindi "in maniera flottante" in una corrispondente rientranza di una piastra di base rigida. If you start from this embodiment of the support, then what? possible to produce a unit? of gasket, due to the fact that the gasket? applied by injection around the support, so that the crosspieces are enclosed by it and we obtain cos? a geometric bond between gasket and support. This unit? of gasket can? therefore be arranged as a whole "in a floating manner" in a corresponding recess of a rigid base plate.
Un esempio di realizzazione dell'invenzione viene illustrato dettagliatamente nel seguito in base al disegno. An exemplary embodiment of the invention is illustrated in detail below on the basis of the drawing.
In particolare: In particular:
La fig. 1 mostra la vista dal basso di una disposizione di guarnizione per una valvola miscelatrice a dischi di comando. Fig. 1 shows the bottom view of a seal arrangement for a control disc mixing valve.
La fig. 2 mostra una piastra di base della disposizione di guarnizione della fig. 1, Fig. 2 shows a base plate of the gasket arrangement of FIG. 1,
La fig. 3 mostra l'unit? di guarnizione della disposizione di guarnizione della fig. 1, Fig. 3 shows the unit? of the seal arrangement of FIG. 1,
La fig. 4 mostra una sezione secondo la linea IV-IV della fig. 3, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV of fig. 3,
La fig. 5 mostra una sezione secondo la linea V-V della fig. 3. Fig. 5 shows a section along the line V-V of fig. 3.
Nel disegno ? rappresentata una disposizione di guarnizione per una valvola miscelatrice a dischi di comando. La fig. 1 ? un disegno di assieme, mentre le figg. 2 fino a 5 mostrano le singole parti contenute nella disposizione di guarnizione. La disposizione di guarnizione in caso di struttura a cartuccia della valvola pu? essere eseguita come fondo in un unico pezzo o applicato della custodia della cartuccia, oppure facendo a meno di una struttura a cartuccia pu? essere una parte autonoma. In tutti i casi l'unit? di guarnizione 2 contenuta nella disposizione di guarnizione ha il compito di provvedere per un passaggio a tenuta d'acqua fra i punti di sbocco di canali conducenti acqua nella superficie di raccordo di una custodia esterna di accessorio (non impostata) e le aperture di passaggio di un disco di comando spazialmente fisso (pure non rappresentato), come di per s? noto. In the drawing ? shown is a seal arrangement for a control disc mixing valve. Fig. 1? an assembly drawing, while figs. 2 to 5 show the individual parts contained in the seal arrangement. The gasket arrangement in case of the valve cartridge structure can? be performed as a base in a single piece or applied to the cartridge case, or by doing without a cartridge structure can? be an autonomous part. In all cases the unit? of gasket 2 contained in the gasket arrangement has the task of providing for a watertight passage between the outlet points of water-conducting channels in the connection surface of an external accessory housing (not set) and the passage openings of a spatially fixed command disk (also not shown), as per itself? known.
La disposizione di guarnizione si compone di due componenti principali: una piastra di base 1 (fig. 2) e una unit? di guarnizione 2 (fig. 3). The gasket arrangement consists of two main components: a base plate 1 (fig. 2) and a unit? of gasket 2 (fig. 3).
La piastra di base 1 sostanzialmente circolare in materiale rigido, preferibilmente materia artificiale, viene inserita fissa nello spazio nella custodia non rappresentata dell'accessorio. Per l'esatto orientamento ? di ausilio uno spinotto di posizionamento 4 sporgente verso il basso. Tre rientranze periferiche 5, 6, 7 servono a fissare in maniera non girevole la piastra di base 1 sulla parete cilindrica di una custodia della cartuccia, che alloggia i dischi di comando di regolazione, oppure sulla parete dello spazio di alloggiamento della custodia dell'accessorio. La piastra di base 1 presenta un'unica apertura passante coerente 8, il cui contorno corrisponde al contorno esterno della unit? di guarnizione 2 alloggiata in essa. The substantially circular base plate 1 made of rigid material, preferably artificial material, is fixedly inserted in the space in the case, not shown, of the accessory. For the exact orientation? as an aid, a positioning pin 4 protruding downwards. Three peripheral recesses 5, 6, 7 are used to fix the base plate 1 in a non-rotatable manner on the cylindrical wall of a cartridge housing, which houses the adjustment control discs, or on the wall of the housing space of the accessory housing . The base plate 1 has a single coherent through opening 8, the contour of which corresponds to the external contour of the unit? of gasket 2 housed therein.
L'unit? di guarnizione 2 disegnata a parte in fig. The unit of gasket 2 drawn separately in fig.
3 comprende la guarnizione 20 propriamente detta, fatta di materiale elastomero relativamente morbido, che in un modo che verr? ulteriormente descritto ? applicata ad iniezione con vincolo geometrico attorno ad un supporto 30, fatto da parte sua, similmente alla piastra di base 1, di materiale rigido, preferibilmente materia artificiale. 3 comprises the gasket 20 proper, made of relatively soft elastomeric material, which in a way that will come about is. further described? applied by injection with geometric constraint around a support 30, made for its part, similar to the base plate 1, of rigid material, preferably artificial material.
La guarnizione 20 ? fatta in un unico pezzo da due anse simmetriche 12, 13 collegate fra di loro mediante un traversino 15, nonch? da un arco 14 delle anse relativamente grande, che ? applicato circa tangenzialmente nella zona esterna delle anse 12, 13. The gasket 20? made in a single piece by two symmetrical handles 12, 13 connected to each other by means of a crossbar 15, as well as? from an arch 14 of the relatively large loops, which? applied approximately tangentially in the external area of the loops 12, 13.
All'interno delle anse 12, 13 si trovano rispettivamente nella vista dall'alto zone 31, 32, ovali- anulari del supporto 30 che sostengono verso l'interno le anse 12, 13. Nelle due zone 31, 32 sono ricavate rispettivamente aperture 9, 10 di passaggio dell'acqua che si restringono guardando nella direzione di corrente dell'acqua. Nella fig. Inside the loops 12, 13 there are respectively in the top view areas 31, 32, oval-annular of the support 30 which support the loops 12, 13 inwards. In the two areas 31, 32 there are respectively obtained openings 9 , 10 of water passage which narrow when looking in the direction of water flow. In fig.
1 ? rappresentata una vista dal basso della disposizione di guarnizione. La direzione di corrente dell'acqua pertanto si estende nel piano del disegno. Durante il funzionamento della valvola di miscelazione a dischi di comando una delle due aperture 9 di passaggio dell'acqua viene percorsa dall'acqua fredda affluente, mentre l'altra apertura 10 di passaggio dell?acqua viene percorsa dall'acqua calda affluente . 1? shown is a bottom view of the seal arrangement. The flow direction of the water therefore extends into the plane of the drawing. During the operation of the mixing valve with control discs, one of the two water passage openings 9 is traversed by the inflowing cold water, while the other water passage opening 10 is traversed by the inflowing hot water.
Le due zone anulari 31, 32 del supporto 30 tramite corti traversini di collegamento 33, 34 sono collegate con una zona 35 del supporto 30, pure anulare nel senso pi? ampio, la quale sostiene il lato interno dell'arco 14 e in parte i lati esterni delle anse 12, 13. La zona 35 del supporto 30 delimita un'apertura di passaggio dell'acqua 11 di superficie relativamente grande, che durante il funzionamento viene percorsa dall'acqua miscelata fluente a ritroso, regolata dai dischi di comando. The two annular areas 31, 32 of the support 30 by means of short connecting crosspieces 33, 34 are connected to an area 35 of the support 30, which is also annular in the fullest sense. wide, which supports the inner side of the arch 14 and partly the outer sides of the loops 12, 13. The area 35 of the support 30 defines a water passage opening 11 with a relatively large surface, which during operation is crossed by mixed water flowing backwards, regulated by the control discs.
L'unit? di guarnizione 2 attraversa la piastra di base 1 completamente. Pertanto essa non ? situata in una cava di stabilizzazione della piastra di base 1 ma inferiormente poggia direttamente sulla superficie di raccordo della custodia dell'accessorio e superiormente sul lato inferiore di un disco di comando fisso. Con questo tipo di guarnizione i dischi di comando della valvola miscelatrice ricevono la loro compressione definitiva, necessaria per il funzionamento, soltanto dopo il montaggio nella custodia (estera) dell'accessorio, anche se sono situati in una custodia a cartuccia. The unit of gasket 2 passes through the base plate 1 completely. Therefore it does not? located in a stabilization slot of the base plate 1 but at the bottom it rests directly on the connection surface of the accessory case and above on the lower side of a fixed control disk. With this type of seal, the control discs of the mixing valve receive their final compression, which is necessary for operation, only after mounting in the accessory (foreign) housing, even if they are located in a cartridge housing.
?' ora particolarmente interessante la modalit? secondo cui le diverse zone della guarnizione 20 sono stabilizzate verso l'esterno e reciprocamente per quanto riguarda la pressione dell'acqua esistente in esse. ? ' now particularly interesting is the mode? according to which the different zones of the gasket 20 are stabilized towards the outside and reciprocally as regards the pressure of the water existing therein.
Lungo il suo contorno esterno, la guarnizione 20 ? sostenuta mediante appoggio sul contorno 8 della piastra di base 1. In tal senso la guarnizione 20 qui descritta non si distingue dalla guarnizione sagomata del DE-OS 3509 610 gi? menzionato in precedenza. Along its outer contour, the gasket 20? supported by resting on the contour 8 of the base plate 1. In this sense, the seal 20 described here is no different from the shaped seal of the DE-OS 3509 610 gi? previously mentioned.
La chiusura a tenuta, "verso l'interno" invece avviene, similmente alla possibilit? trattata nel DE-OS 35 09 610 di stabilizzare tali guarnizioni sagomate per mezzo di tre anelli inseriti, le zone anulari 31, 32 e 35 del supporto 30 corrispondono ad anelli di tale tipo, questa volta tuttavia accoppiati fra di loro in un unico pezzo tramite i traversini 33, 34. Tuttavia sussiste una particolarit? relativamente all'estensione assiale delle zone 31, 32 e 35, come risulta specialmente dalla fig. 4. Quest'ultima mostra come la zona 31 del supporto 30 nella parte rivolta verso l'interno, in cui essa in primo luogo fronteggia la zona 32 e in secondo luogo la zona 35, presenta una altezza assiale maggiore che nella parte rivolta verso l'esterno. La zona 32 ,del supporto 30 ? eseguita con simmetria speculare. The sealing, "inward" instead occurs, similar to the possibility? dealt with in DE-OS 35 09 610 to stabilize these shaped gaskets by means of three inserted rings, the annular areas 31, 32 and 35 of the support 30 correspond to rings of this type, this time however coupled together in a single piece by the crosspieces 33, 34. However, there is a particularity? with regard to the axial extension of the zones 31, 32 and 35, as is especially clear from fig. 4. The latter shows how the area 31 of the support 30 in the part facing inwards, in which it firstly faces the area 32 and secondly the area 35, has a greater axial height than in the part facing the 'external. Zone 32, of support 30? performed with mirror symmetry.
La zona 35 del supporto 30 da parte sua nella parte rivolta verso le zone 31 e 32 ? dotata di un'altezza maggiore. La guarnizione 20, come ? evidente particolarmente di nuovo dalla fig. 4, in tutte le parti ? pi? alta del supporto 30, ma in base a quanto precedentemente detto, dove si dovr? evitare necessariamente il possibile passaggio di acqua fra due aperture di passaggio 9, 10 rispettivamente 11, sporge meno sul supporto 30 che nelle altre parti. In tal modo ? assicurato che la guarnizione 20 nelle parti massivamente sollecitate a pressione bilateralmente ? sostenuta "incamerata" in maniera particolarmente buona. La guarnizione 20 qui tuttavia risulta particolarmente rigida. Se "il mezzo di incameramento" in tutte le parti della guarnizione 20 fosse cos? alto, allora si otterrebbe una rigidezza complessiva della guarnizione 20, in cui per l'ottenimento del necessario effetto di tenuta, i dischi di comando della valvola miscelatrice dovrebbero essere sottoposti necessariamente ad una forza assiale estremamente considerevole. Tuttavia forze assiali cos? alte non sono desiderate a causa delle forze di attrito che agiscono fra i dischi di comando e portano a forze di comando relativamente alte . The area 35 of the support 30 for its part in the part facing the areas 31 and 32? with a greater height. Gasket 20, how? particularly evident again from FIG. 4, in all parts? pi? high of the support 30, but based on what was previously said, where should you? necessarily avoiding the possible passage of water between two passage openings 9, 10 respectively 11, it protrudes less on the support 30 than in the other parts. Thereby ? ensured that the gasket 20 in the parts massively stressed by bilateral pressure? sustained "forfeited" in a particularly good manner. The gasket 20 is here however particularly rigid. If "the means of forfeiture" in all parts of the gasket 20 were so? high, then an overall stiffness of the gasket 20 would be obtained, in which, in order to obtain the necessary sealing effect, the control discs of the mixing valve would necessarily have to be subjected to an extremely considerable axial force. However, such axial forces? high are not desired due to the frictional forces acting between the drive discs and lead to relatively high drive forces.
Per questo motivo per la disposizione di guarnizione rappresentata la guarnizione 20 non ? "incamerata" in modo cos? elevato nelle parti in cui non ? necessario un appoggio particolarmente buono. In queste parti la guarnizione 20 rimane "mobile" in quanto pu? deviare lateralmente. In tal modo ? possibile ridurre decisamente la forza complessiva, con la quale l'unit? di guarnizione 2 dovr? essere compressa per l'ottenimento dell'effetto di chiusura a tenuta, il che influenza favorevolmente le forze di movimento dei dischi di comando nella valvola raiscelatrice. For this reason for the seal arrangement shown the seal 20 does not? "forfeited" in such a way? high in the parts where not? particularly good support is required. In these parts the gasket 20 remains "mobile" as it can? deviate sideways. Thereby ? possible to significantly reduce the overall strength, with which the unit? of gasket 2 will have to? be compressed to obtain the sealing effect, which favorably influences the forces of movement of the control discs in the re-mixing valve.
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