DE2544732A1

DE2544732A1 - Mischventil

Info

Publication number: DE2544732A1
Application number: DE19752544732
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Egli
Original assignee: Armaturenfabrik Wallisellen AG
Current assignee: Armaturenfabrik Wallisellen AG
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1976-04-22
Also published as: SE7511332L; GB1525117A; ATA761975A; AT340837B; US4033370A; CH586862A5; SE410215B; IT1043310B; FR2288262A1; NL7512103A

Description

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6. Oktober 197S

Armaturenfabrik Wallisellen AG,

Richtistrasse 2, 6304 Wallisellen (Schweiz)

Mischventil

Die Erfindung betrifft ein Mischventil für zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur und unterschiedlicher Drücke, insbesondere für die Mischung van Kalt- und Warmwasser, mit veränderbaren Durchlassöffnungen für die Temperatur- und Mengensteuerung und einer Druckausgleichpatrcne.

Mischventile dieser Art sind bereits bekannt. Bei diesen bekannten Mischventilen mit Druckausgleichpatronen erfolgt die Steuerung des Mischverhältnisses und der Flüssigkeitsmenge entweder voneinander getrennt, oder es sind kombinierte Ventile mit verstellbarem Ventilsitz vorhanden. Der Aufbau solcher Mischventile ist- daher sehr kompliziert und ihre Herstellung teuer.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Mischventil der-genannten Art zu schaffen, das einen wesentlich einfacheren Aufbau aufweist, indem die Austrittsöffnungen des Druckausgleich-

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aggregates gleichzeitig zur Steuerung der Temperatur und der Flüssigkeitsmenge dienen können, wobei das Druckausgleichsaggregat mit allen dem Verschleiss unterworfenen Teilen als billige Wegwerfpatrone ausgebildet sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das zylindrische Gehäuse der Druckausgleichpatrone radiale Austrittsöffnungen aufweist, die als Teile kombinierter Steuermittel zur Temperatur- und Mengsnsteuerung sowie zur vollständigen Absperrung je der beiden Austrittsöffnungen von Rohrpartien des Einsatzrohres dienen und mit diesen in Wirkverbindung stehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Mischventils zeigt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Mischventil in rein schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Druckausgleichaggregates mit den verschiedenen Steueröffnungen, in schematischer Darstellung, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer praktischen Ausführungsform einer Druckpatrone.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Mischventil weist ein Gehäuse 1 auf, das zwei Einlassstutzsn 3, 4 für den Einlass von Warmwasser W und Kaltwasser K besitzt. Ferner weist es einen Austrittsstutzen 31 für den Ausfluss des Mischwassers M auf. Das Gehäuse 1 enthält ein Einsatzrohr 2, das Oeffnungen 20, und Oeffnungen 24, 25 aufweist. Innerhalb des Einsatzrohres

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ist eine zylindrische Druckausgleichpatrone 5 angeordnet, die im Inneren einen axial verschiebbaren Druckausgleichkolben 6 enthält. Die Patrone 5 weist in ihrer Mantelfläche durchgehende Deffnungen 16, 17 und 18, 19 auf. Die Oeffnungen 18 und 19 sind ringsum von einem Gummiformteil mit Dichtungsrippen 22 umgeben, die dichtend an der Innenseite des Einsatzrohres 2 anliegen. An den beiden Enden der Patrone 5 und zwischen den Oeffnungen 16 und 18 bzw. 17 und 19 sind weiche Dichtungsrippen 23 als Gummiformteil aufgebracht, die sich über den ganzen Umfang der Patrone erstrecken und den Austritt von Wasser in die Räume beidseits der Stirnseiten der Patrone 5 sowie in die Oeffnung 20 und 21 bei geschlossenem Ventil verhindern. Der Ausgleichkolben 6 enthält in bekannter Weise ringförmige Räume 27 bzw. 28 für Warmund Kaltwasser, die durch Kanäle 27a bzw. 28a mit den Räumen 29 und 30 an den Stirnseiten des Kolbens 6 in Verbindung stehen.

Die Druckausgleichpatrone 5 steht über ein Zwischenstück 15 mit dem Radträger 14 eines Planetengetriebes mit den Rädern 11, 12 und einer Innenverzahnung 13 des Einsatzrohres 2 in Verbindung. In die Innenverzahnung 13 greift auch eine Einsatzbuchse 10 mit einem Aussengewinde 10a ein. In dieses Gewinde greift ein auf dem Einsatzrohr 2 drehbar, aber axial unverschiebbar gelagerter Reguliergriff 7 ein, der die Mischtsmperatur steuert. Ein zweiter Reguliergriff steht mit dem Zahnrad 11 in starrer Verbindung. Das Zwischenstück 15 ist durch Stifte 37 drehfest und axial unverrückbar mit der Patrone 5 und dem Radträger· 14 verbunden. Die Einsatzbuchse 10 greift drehbar aber axial unverrückbar zwischen zwei Flansche 8a des Drehgriffes 8 ein. Das Zwischenstück 15 in der dargestellten Form hat den Vorteil, dass dieselbe Druckausgleichpatrone unverändert für verschiedene Betätigungsmechanismen und verschiedene Hischventil-Typen verwendet werden kann.

Die Wirkungsweise des Mischventils nach den Fig. 1 und 2 ist folgende: In der in Fig.. 1 dargestellten Stellung der

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Patrone 5 strömt Warmwasser W durch die Oeffnung 24 und 16 in die Räume 27 und 29 und Kaltwasser durch die Oeffnungen 25 und 17 in die Räume 28 und 30. Gleichzeitig strömt Warmwasser durch die Oeffnungen 18 und 20 und Kaltwasser durch die Oeffnungen und 21 in den Austrittsstutzen 31, wo sich Mischwasser von einer bestimmten mittleren Temperatur bildet.

Soll die Temperatur des Mischwassers M verändert werden, so dreht man den Drehgriff 7. Dies hat eine axiale Verschiebung dar Patrone 5 gegenüber dem Einsatzrohr 2 zur Folge. Bei einer Verschiebung der Patrone 5, z.B. nach rechts in Fig. 1, wird der wirksame Durchflussquerschnitt der Oeffnung 20 vergrössert und derjenige der Oeffnungen 21 verkleinert. Die Temperatur des Mischwassers M wird demzufolge erhöht und umgekehrt, bei Verschiebung der Patrone 5 nach links, abgesenkt. In den beiden Endstellungen der Patrone 5 fliesst nur Kalt- bzw. Warmwasser aus dem Austrittsstutzen 31.

Zur Steuerung der aus dem Stutzen ausfliessenden MischwassermBnge wird der Drehgriff 8 gedreht. Dadurch dreht sich · auch die Patrone 5 infolge des Zwischengetriebes 11, 12, 13 um einen kleineren Drehwinkel. Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Mischventil im Bereich der zusammenwirkenden Oeffnungen 19 der Patrone 5 und 21 des Einsatzrohres 2* In der gezeichneten Stellung befindet sich das Mischventil in totaler Qeffnungsstellung in der die Oeffnungen 19 und 21 koaxial ausgerichtet sind. Durch Drehen der Patrone 5 überdecken die Rippen 22 die Qeffnungen 21 immer mehr, wodurch die Flüssigkeitsströme des kalten und warmen Wassers gedrosselt und schliesslich ganz unterbrochen werden. Die Fig. 3 zeigt einen Teil der Druckausgleichpatrone 5 mit den Steueröffnungen.. Während die Austrittsöffnungen IB und 19 zur Temperatur- und Mengenregulierung verwendet werden, wird der Druckausgleich mittels der beiden Eintrittsöffnungen 16 und 17 bewirkt. Die letzteren werden je nach der Stellung des Kolbens 6, von den Kanten 40 und 41 mehr oder

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weniger abgedeckt. Die Form dieser Eintrittsöffnungen 16 und ist so ausgebildet, dass die Axialbewegungen der Kanten 40 und 41, je im öffnenden Sinn, eine überpraportionale Zunahme des Eintrittsquerschnittes zur Folge hat. Diese Charakteristik verbessert die Nischung von Warm- und Kaltwasser bei unterschiedlichen Drücken und raschen Zustandsänderungen, wie beispielsweise dem plötzlichen Umstellen der Temperatur. Die Wirkungsweise des Kolbens 6 ist an sich bekannt. Sobald ein Druckunterschied an den beiden Stirnseiten 38, 39 bzw. in den Räumen 29, 30 auftritt, wird er axial verschoben, bis wieder Druckgleichheit herrscht. Durch die axiale Verschiebung werden die Querschnitte der erwähntBn Deffnungen 16 bzw. 17 derart verändert, dass eine durch Druckunterschiede in den Zuflussleitungen verursachte Temperaturänderung des Mischwassers kompensiert wird.

Das beschriebene Druckausgleichsystem mit Kolben könnte auch durch ein Druckausgleichsystem mit Membranen in der Druckausgleichpatrane ersetzt werden.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel des Mischventils ist natürlich nur eine von verschiedenen Ausführungsformen. Sowohl die axiale Verschiebung als auch die Drehung der Druckausgleichpatrons könnten auf andere Weise erzeugt werden. Anstatt der Gummiformteile mit Dichtungsrippen 22, 23 könnten andere Dichtungsmittel verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1.!Mischventil für zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur und unterschiedlicher Drücke, insbesondere für die Mischung von Kalt- und Warmwasser, mit veränderbaren Durchlass-Öffnungen für die Temperatur- und Mengensteuerung und einer Druckausgleichpatrone, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gehäuse der Druckausgleichpatrone (5) radiale Austrittsöffnungen (IB,-19) aufweist, die als Teile kombinierter Steuermittel zur Temperatur- und Mengensteuerung sowie zur vollständigen Absperrung je der beiden Austrittsöffnungen (20, 21) von Rohrpartien des Einsatzrohres (2) dienen und mit diesen in Wirkverbindung stehen.

2. Mischventil nach Anspruch'1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichpatrone (5), welche alle Verschleissteile einschliesst und an ihrer Aussenfläche trägt, so dass diese durch Auswechseln der Patrone ersetzbar sind, koachsial in das als Austauschelement ausgebildete Einsatzrohr (2) eingebaut ist, welches die gesamte Mechanik enthält.

3. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichpatrone (5) mit dem Betätigungsmechanismus (42) über ein auswechselbares und längenvariables Zwischenstück (15) oder direkt ohne Zwischenstück verbunden ist.

4. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Anteile der beiden Flüssigkeitsströme "warm" (W) und "kalt" (K) durch relative Axialbewegungen zwischen der

-B-

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Druckausgleichpatrone (5) und der korrespondierenden Rohrpartie des Einsatzrohres (2) erfolgt, während die Steuerung der Gesamtmenge beider Flüssigkeitsströme sowie das vollständige Absperren, durch relative Drehbewegungen zwischen der Druckausgleichpatrone (5) und den mit ihr in Wirkverbindung stehenden Rohrpartien des Einsatzrohres (2) bewirkt wird.

5. Mischventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das3 die Steueröffnungen (16, 17), die zur Bewirkung des Druckausgleichs, durch die druckbedingten Axialbewegungen des beweglichen Teils (6) der Druckausgleichpatrone (5) dienen, eine Querschnittsform aufweisen, die sich beidseitig, also für den warmen und den kalten Flüssigkeitsstrom, durch die Parallelverschiebung der Regulierkante (40, 41), des entsprechenden Druckausgleichkolbens, überproportional zum öffnenden axialen Steuerweg vergrössert, wobei mindestens je zwei solche Eintrittsöffnungen (16, 17) am Umfang des zylindrischen Gehäuses dBr Druckausgleichpatrone (5) angeordnet sind.

6. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringraum zwischen der Druckausgleichpatrone (5) und den Rohrpartien des Einsatzrohres (2) Weichdichtungen (22, 23) angeordnet sind.

7. Mischventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichdichtungen (22, 23) auf der zylindrischen Kammer der Druckausgleichpatrone (5) angebracht sind.

8. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl auf der Warmseite als auch auf der Kaltseite am Umfang der Druckausgleichpatrone (5) mindestens je zwei, die Steuerung der Flüssigkeitsströme bewirkende Austrittsöffnungen (IB, 19) vorgesehen sind.

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9. Mischventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Reguliergriff (7, ß) für die Temperatur- und für die
Mengensteuerung vorgesehen sind, wobei die Drehbewegung durch
den äusseren Griff (B) auf die zu drehende Druckausgleichpatrone (5) übertragen wird.

10. Mischventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem äusseren Reguliergriff (8) und der zu drehenden
Druckausgleichpatrone C5) eine Uebersetzung, z.B. ein Zahnradgetriebe (11, 12) angeordnet ist.

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