DE1062998B - Mischventil - Google Patents

Description

Die Erfindung hat ein Mischventil mit einer von einem Bi-Metallthermostaten gesteuerten Drehbüchse zum Gegenstand, in welcher die beiden Flüssigkeitsströme radial eintreten und in der sie sich mischen.

Es sind Mischventile bekannt, bei denen der BiMetallstreifen als langgestreckte Spirale mit nebeneinanderliegenden Windungen ausgebildet ist. Die Ein- und Auslaßöffnungen liegen unsymmetrisch zur Bi-Metallspirale, so daß sie bei Beaufschlagung mit verschiedenen Strömungsdrücken und Strömungsmengen verschieden reagiert.

Andere bekannte Mischventile weisen übereinander angeordnete Bi-Metallspiralen mit ineinanderliegenden Windungen auf, durch die die radial angeordneten Eintrittsöffnungen der zu mischenden Flüssigkeit gesteuert werden. Hierbei tritt jedoch der Nachteil auf, daß die Spiralen nicht unter allen Betriebsverhältnissen völlig durchspült werden und dadurch die Temperatur der gemischten Flüssigkeit nur in weiten Grenzen konstant gehalten werden kann.

Diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das Ende der Drehbüchse mit den Auslaßkanälen darin von dem Thermostaten umgeben ist und die Mündungen der Kanäle auf der der Drehbüchse abgekehrten Seite des Thermostaten angeordnet sind, während die Auslaßöffnungen der Kammer, die den Thermostaten umgibt, auf der den Einlassen in die Drehbüchsen zugewandten Seite des Thermostaten liegen, so daß das Flüssigkeitsgemisch den gesamten Thermostaten durchströmt.

Die Einzelheiten des Ausführungsbeispieles und der Unteransprüche sollen nur im Rahmen der Erfindung nach dem Hauptanspruch geschützt sein.

Nach einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Nabe des den Bi-Metallthermostaten tragenden Armes in geringem Abstand über der äußeren Mündung der Kanäle angeordnet. Fernerhin ist vorgesehen, daß die Drehbüchse aus einem hohlen Schaft mit den vom Thermostaten gesteuerten Einlaßöffnungen aus einem Stück von größerem Durchmesser mit den geneigten Kanälen besteht und daß Schaft und Kopf aus einem Stück gefertigt sind.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Thermostat bei jedem Betriebszustand völlig durchströmt ist, stets die gleiche Ansprechempfindlichkeit aufweist und das Mischventil die eingestellte Flüssigkeitstemperatur genau einregelt. Infolge dieser vorteilhaften Eigenschaft des erfindungsgemäßen Mischventils genügt es. nur eine Spirale anzuordnen, so daß das Mischventil klein gehalten werden kann, daher nur wenig Raum beansprucht und mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

An Hand der Zeichnung wird nachfolgend ein Aus-Mischventil

Anmelder:

Walker Crosweller & Company Limited,
Cheltenham, Gloucestershire
(Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2

Beanspruchte Priorität:
^ Großbritannien vom 18. Dezember 1953

Clifford Lewis Barker, Cheltenham, Gloucestershire
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das erfindungsgemäße Mischventil,
Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie a-a nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie b-b nach Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie c-c nach Fig. 1 und

Fig. 6 das erfindungsgemäße Mischventil in zerlegtem Zustand.

Das Mischventil besteht aus einem tassenförmigen Unterteil 1, in dem die koaxialen und diamentral einander gegenüberliegenden Einlaßöffnungen 2 und 3 und die in gleicher Weise zueinander angeordneten Auslaßöffnungen 4 und 5 angebracht sind. Die Achsen der Einlaßöffnungen bilden mit den Achsen der Auslaßöffnungen einen rechten Winkel. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen sind mit Gewinden versehen, so daß ein Kaltwasserzuleitungsrohr am Einlaß 2, ein Heißwasser- oder Dampfzuleitungsrohr am Einlaß 3 und ein Rohr für das auftretende Gemisch entweder an der Auslaßöffnung 4 oder 5 angebracht werden kann, während ein Verschlußstopfen 6 (Fig. 4 und 5) die andere Auslaßöffnungen verschließt.

Vom innenliegenden Ende der Einlaßöffnungen 2 und 3 führt je ein Kanal 2 a, 3a zu der mittleren Boh-

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rung 7, die konzentrisch zum unteren Teil 1 in der Trennwand 8 angeordnet und nach oben offen ist. Die Kanäle sind höhenmäßig gegeneinander versetzt und enden mit einer halbkreisförmigen Endfläche hinter der mittleren Bohrung 7. Die Trennwand 8 unterteilt den Innenraum des Unterteils 1 in zwei Kammern 9, aus denen die Auslaßöffnungen 4 und 5 herausfuhren.

Der an seiner Unterseite gewölbte Deckel 10 ist mittels einer Überwurfmutter 13, die mit dem Flansch

14 an der Ringschulter 12 anliegt und auf ein entsprechendes Außengewinde des Unterteils 1 paßt, unter Zwischenschaltung der Packung 11 flüssigkeitsdicht auf dem oberen Rand des Unterteils 1 befestigt. In die mittlere Bohrung 7 ist flüssigkeitsdicht eine Buchse

15 eingepaßt. Sie ist an ihrem oberen Ende mit einem ringförmigen Kragen 16 versehen, der exzentrisch zur Buchse 15 liegt. Ferner sind in der Buchse 15 in gleicher Höhe wie die Kanäle 2 a, 3 a zwei Gruppen von öffnungen 17, 18 angeordnet, von denen jede Gruppe aus drei öffnungen besteht, deren Achsen jeweils einen Winkel von 120° einschließen. Der Kragen 16 liegt an der Oberseite der Trennwand 8 an und ist mit einer Bohrung versehen, die mit einer Gewindebohrung in der Oberseite der Trennwand 8 fluchtet, so daß mit Hilfe einer Schraube 19, die durch die Bohrung hindurchgesteckt und im Oberteil verschraubt wird, die Buchse in einer vorbestimmten Stellung innerhalb der mittleren Bohrung 7 befestigt werden kann. Der Kopf der Schraube ragt nach oben aus dem Kragen heraus, wie in Fig. 6 dargestellt ist.

In der Buchse 15 ist eine Drehbüchse 20 flüssigkeitsdicht angeordnet, welche mit zwei übereinander angeordneten Gruppen von Einlässen 21, 22 versehen ist. Jede Gruppe besteht aus drei öffnungen, die in gleichmäßigen Abständen am Umfang der Drehbüchse angeordnet sind. Die Achsen der öffnungen jeder der beiden Gruppen verlaufen unter einem Winkel von 120° zueinander, jedoch sind die Achsen der öffnungen der einen Gruppe gegenüber der anderen abermals um 60° gedreht, so daß im Grundriß 6 um jeweils 60° versetzte öffnungen erscheinen. Wenn daher die Drehbüchse 20 mit den öffnungen 21 auf die öffnungen 17 ausgerichtet ist, liegen die öffnungen 22 neben den öffnungen 18, während dagegen bei Drehung der Büchse 20 die öffnungen 21 allmählich außer Flucht mit den öffnungen 17 gelangen und die öffnungen 22 zum Fluchten mit den öffnungen 18 kommen.

Am oberen Ende des Schaftes 20 der Drehbüchse ist ein zylindrischer Büchsenkopf 23 von größerem Durchmesser befestigt, der in die zwischen dem Oberteil der Trennwand 8 und der Innenfläche des Deckels 10 befindliche Kammer 24 hineinragt. Unter dem Kopf 23 ist ein runder Flansch 25 angeordnet, in dem eine bogenförmige Ausnehmung 26 (Fig. 6), in welche der Kopf der Schraube 19 eingreifen kann, angebracht ist. Diese Ausnehmung ist so bemessen, daß die Schraube 19 am Ende der Ausnehmung anschlägt, wenn entweder die öffnungen 21 oder die öffnungen 22 mit den öffnungen 17 bzw. 18 (je nach Drehrichtung) fluchten.

Am Büchsenkopf 23 ist das innere Ende eines zu einer Spirale gewundenen Bi-Metallstreifen 27 befestigt, welcher in der Kammer 24 derart angeordnet ist, daß er völlig unterhalb der oberen Stirnfläche des Büchsenkopfes 23 liegt. Über mehrere Auslaßkanäle 28 steht die Innenbohrung der Drehbüchse 20 mit der den Thermostat umgebenden Kammer 24 in Verbindung. Die Mündungen der Auslaßkanäle 28 liegen in der oberen Stirnfläche des Büchsenkopfes 23. Die Kanäle selbst verlaufen vom Schaft der Drehbüchse

20 aus schräg nach oben, so daß eine Flüssigkeit, die durch die öffnungen 17 und 21 und/oder 18 und 22 einströmt, gezwungen ist, durch die Kanäle in den oberhalb der Bi-Metallspirale liegenden Teil der Kammer 24 zu fließen. Da die Auslässe 4 und 5 unterhalb der Spirale angeordnet sind, muß die Flüssigkeit zwischen den Windungen der Spirale hindurchfließen, bevor sie durch den Auslaß 4 aus der Mischvorrichtung ausströmt.

Das äußere Ende des Bi-Metallstreifens 27 ist an einem Arm 29 befestigt, der an einer im Deckel 10 gelagerten Spindel 30 angeordnet ist. Die Spindel 30 geht durch den Deckel hindurch und greift mit ihrem oberen, kegelstumpfförmig ausgebildeten Ende in eine entsprechend geformte Öffnung ein, die in der Nabe eines Handgriffes 31 ausgebildet ist. Das untere Ende der Spindel weist eine axiale Sackbohrung 32 auf, in welche ein Schaft 33 eingreift, der an der Stirnfläche des Büchsenkopfes 23 befestigt ist. Die Spindel ist am Schaft mit Hilfe eines Federringes 34 angeordnet, der in entsprechenden Nuten des Schaftes eingreift, so daß er wohl eine relative Drehbewegung zuläßt, jedoch eine Axialbewegung verhindert, die anderenfalls zwischen der Spindel und der Drehbüchse erfolgen könnte. Ein Dichtungsring 35, der in eine Nut der Spindel eingesetzt ist, verhindert, daß zwischen der Spindel und dem Deckel Flüssigkeit ausfließt.

Der Handgriff 31 ist mittels einer Schraube 36 abnehmbar am äußeren Ende der Spindel angeordnet, die in ein Gewindesackloch 37 in der Spindel eingreift. Beim Festziehen der Schraube 36 wird die Nabe des Handgriffes auf die Spindel gepreßt, so daß sie sich nicht drehen kann. Zwischen dem Deckel 10 und einer ringförmigen Vertiefung 39 ist eine Spiralfeder 38 unter Spannung eingesetzt.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind neben dem Handgriff Beschlagteile 40 angeordnet, welche mit den an der Außenseite des Deckels 10 angeordneten Bolzen 41 zusammenwirken, um die Drehbewegung der Spindel bei Betätigung des Handgriffes zu begrenzen. Ein Zeiger 42 und eine Skala 43 ermöglichen eine bequem sichtbare Anzeige der Spindelstellung.

Die beiden Ströme von Kalt- und Heißwasser bzw. Dampf strömen durch die Einlässe 2 und 3, die Kanäle 2 a und 3 a und gelangen dann in das Innere der Drehbüchse 20, und zwar in einem Mengenverhältnis, das durch die relative Lage der Öffnungen 17 und 18 gegenüber den öffnungen 21 und 22, jedoch auch durch den eingestellten Drehwinkel der Drehbüchse relativ zur festen Buchse 15 bestimmt ist. Beim Durchfließen der Drehbüchse mischen sich die Flüssigkeitsströme und fließen als Gesamtstrom durch die geneigten Kanäle 28 in die Kammer 24, dann zwischen den Windungen der Spirale 27 hindurch in eine der Kammern 9, die sie durch den Auslaß 4 verlassen.

Die Winkelstellung der Drehbüchse und in Abhängigkeit hiervon die Temperatur des Gemisches wird zunächst durch Drehung des Handgriffes 31 um die Achse der Spindel 30 eingestellt, wobei diese Bewegung durch die Spindel, den Arm 29 und die BiMetallspirale 27 auf die Drehbüchse übertragen wird. Soll die Mischung auf eine andere Temperatur eingeregelt werden, wird die Stellung der Spirale entsprechend geändert.

Um das Mischventil auseinanderzubauen, ist es lediglich erforderlich, die Überwurfmutter 13 vom Unterteil 1 abzuschrauben, worauf nach Abheben des Deckels 10 und Lösen der Verbindung zwischen der Spindel 30 und dem Schaft 33 die Drehbüchse herausgezogen werden kann, ohne daß irgendeine Kraft-

Claims (6)

wirkung auf die Spirale 27 ausgeübt wird, ohne daß ■die Einstellung von Spindel, Spirale und Drehbüchse relativ zum Deckel geändert werden muß. Das Abnehmen des Deckels, der Spirale und der Drehbüchse legt den Kopf der Schraube 19 frei, welche daraufhin ebenfalls entfernt werden kann, um die Buchse 15 aus der mittleren Bohrung 17 herausziehen zu können. Da es nach Einsetzen der ursprünglichen oder ausgewechselten Buchse in die mittlere Bohrung nur möglich ist, diese in ihrer Lage mit Hilfe der Schrauben 19 zu befestigen, kann die Buchse auch nicht in einer falschen Stellung eingesetzt werden. Da ferner die bogenförmige Ausnehmung 26 mit dem Schraubenkopf zum Eingriff kommen muß, bevor es möglich ist, die ursprüngliche oder eine ausgetauschte Spindel, Spirale und Drehbüchse in das Unterteil einzusetzen, wird gewährleistet, daß das Mischventil stets richtig zusammengebaut wird. Die Anordnung der Einlasse 2, 3, der Kanäle 2a und 3 a der mittleren Bohrung 7 und der Auslässe 5,6 ergeben ein Unterteil, das außerordentlich leicht im Spritzgußverfahren hergestellt werden kann. In ähnlicher Weise kann auch der Deckel durch Spritzguß hergestellt werden. Patentansprüche.

1. Mischventil mit einer von einem Bi-Metallthermostaten gesteuerten Drehbüchse, in welcher die beiden Flüssigkeitsströme radial eintreten und in der sie sich mischen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (23) der Drehbüchse (20) mit den Auslaßkanälen (28) darin von dem Thermostaten (27) umgeben ist und die Mündungen der Kanäle auf der der Drehbüchse (20) abgekehrten Seite des Thermostaten (27) angeordnet sind, während die Au si aß öffnungen (4 oder 6) der Kammer (24), die den Thermostaten umgibt, auf der den Einlässen

in die Drehbüchse (20) zugewandten Seite des Thermostaten (27) liegen, so daß das Flüssigkeitsgemisch den gesamten Thermostaten (27) durchströmt.

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe des den Bi-Metallthermostaten (27) tragenden Armes (29) in geringem Abstand über der äußeren Mündung der Kanäle (28) angeordnet ist.

3. Mischventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbüchse (20) aus einem hohlen Schaft mit den vom Thermostaten gesteuerten Einlaßöffnungen (21) und aus einem Kopf (23) von größerem Durchmesser mit den geneigten Kanälen (28) besteht und daß Schaft und Kopf aus einem Stück gefertigt sind.

4. Mischventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Büchsenkopf (23) mittels eines axialen Zapfens (33) in einer Betätigungsspindel (30) relativ zu ihr drehbar, jedoch axial unverschieblich angeordnet und die Bi-Metallspirale (27) auf dem Büchsenkopf angeordnet ist.

5. Mischventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Büchsenkopf (23) über einen Ring (34) mit der Betätigungsspindel (30) in Verbindung steht.

6. Mischventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innerste Wirkung der als Bi-Metallspirale (27) ausgebildeten temperaturempfindlichen Einrichtung direkt mit dem Kopf (23) der Büchse (20) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 514 326, 587 165,
744, 817 063;

schweizerische Patentschrift Nr. 209 415;
USA.-Patentschriften Nr. 2 138 852, 2 244 808,
302 256, 2 308 487, 2 316 075.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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