DE2735544A1

DE2735544A1 - Steuerscheibensatz fuer eine mischbatterie sowie einen derartigen steuerscheibensatz enthaltende mischbatterie

Info

Publication number: DE2735544A1
Application number: DE19772735544
Authority: DE
Inventors: Heinz Schmidt
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1977-08-06
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1979-02-15

Description

- 4 Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Steuerscheibensatz für eine Mischbatterie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine einen derartigen Steuerscheibensatz enthaltende Mischbatterie .

Als Schließ- und Regelelemente von Mischbatterien kommen zunehmend sogenannte Steuerscheiben in Gebrauch. Dabei handelt es sich um Platten aus Keramik oder anderem hartem Material, deren Oberflächen auf hohe Güte poliert sind. Werden solche Platten übereinandergelegt, so haften sie weitgehend unter der Einwirkung von Adhäsionskräften aneinander. Sie lassen sich gegeneinander verschieben, wobei sie stets wasserdicht miteinander verbunden bleiben. Das Regelprinzip dieser Steuerscheiben besteht nun darin, Öffnungen in diesen Steuerscheiben durch Relatiwerschiebung mehr oder weniger in Überlappung zu bringen. Durch geeignete Anordnung der öffnungen und entsprechende Bewegungsfuhrung werden so Durchfluß— querschnitte für Warm- und Kaltwasser variiert.

Ein Steuerscheibensatz der eingangs genannten Art, der mit zwei Steuerscheiben arbeitet, ist bekannt; Eine erste Steuerscheibe, die ortsfest in der Mischbatterie angeordnet ist, enthält zwei Einlaßöffnungen, die mit den Einlaßleitungen für KaIt-

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bzw. Warmwasser kommunizieren. Die zweite auf der ersten liegenden Steuerscheibe läßt sich auf zweierlei Weise bewegen: zum einen kann sie gegenüber der ersten Scheibe eine Drehbewegung ausführen, wodurch die Überlappung einer Regelöffnung in der zweiten Steuerscheibe mit der einen Einlaßöffnung auf Kosten der zweiten Einlaßöffnung verändert wird. Hierdurch kann die Temperatur des Mischwassers eingestellt werden. Zum anderen kann die zweite Steuerscheibe gegenüber der ersten Steuerscheibe eine Translationsbewegung ausführen. Bei dieser sollte das Überlappungsverhältnis zwischen der Regelöffnung in der zweiten Steuerscheibe und den Einlaßöffnungen in der ersten Steuerscheibe konstant bleiben und nur der Gesamtdurchflußquerschnitt für Warm- und Kaltwasser, damit also die Auslaufmenge, variiert werden. Die hier gewählte Bewegungskombination aus Rotation und Translation einer Scheibe führt jedoch zu keiner wirklichen Unabhängigkeit und Proportionalität von Temperatur- und Mengenregelung.

Eine streng unabhängige und proportionale Temperatur- und Mengenregelung läßt sich zwar bekanntermaßen dadurch erzielen, daß die öffnungen in den Steuerscheiben rechteckig ausgebildet werden und die zweite Steuerscheibe entlang von Geraden verschoben wird, die senkrecht zueinander und parallel zu den Öffnungsseiten verlaufen. Die exakte Führung der Steuerscheibe

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auf zwei senkrecht zueinander liegenden Translationswegen ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Steuei— scheibensatz der eingangs genannten Art sowie eine entsprechende Mischbatterie zu schaffen, die ohne großen konstruktiven Aufwand eine streng unabhängige und proportionale Regelung von Temperatur und Menge des Mischwassers ermöglichen. Der diese Aufgabe lösende Steuerscheibensatz ist in Anspruch 1 beschrieben; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel für eine zugehörige Mischbatterie sowie deren zweckmäßige Weiterbildungen findet sich in den Ansprüchen 6 bis 8.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 drei Scheiben zur Steuerung einer Mischbatterie nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Regelscheibe,

Fig. 3 eine unter Verwendung der Scheiben von Fig.1 oder 2 hergestellte, erfindungsgemäße Mischbatterie .

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Die in Fig. 1 nebeneinanderliegend dargestellten Steuerst: hei ben 1 bis 3 für eine Mischbatterie werden zur Ausführung ihrer Funktion übereinanderliegend angeordet. Art und Weise werden unten ausführlich erörtert. Die Steuerscheiben 1 bis 3 bestehen aus einem harten Material, vorzugsweise Keramik. Ihre Oberflächen sind auf eine Güte poliert, bei der die Steuerscheiben weitgehend unter der Wirkung von Adhäsionskräften aneinander haften. Sie lassen sich gegeneinander verschieben, bleiben dabei aber immer wasserdicht.

Die in der Zeichnung links dargestellte Steuerscheibe 1 wird in der Mischbatterie feststehend angebracht und daher nachfolgend "Festscheibe" genannt. Zur Verriegelung an einem festen Batterieteil besitzt sie Umfangsrücksprünge 7,8. Durch die Festscheibe verlaufen drei Durchbrüche 4,5/3, welche die Form eines Kreisringsegmentes aufweisen. Der Durchbruch 4 ist eine Einlaßöffnung, beispielsweise für Kaltwasser, und kommuniziert in der Mischbatterie mit der entsprechenden (Kaltwasser-) Einlaßleitung. Der spiegelbildlich angeordnete Durchbruch 5 gleichen Querschnitts ist eine zweite Einlaßöffnung, im Beispiel für Warmwasser, und kommuniziert mit der entsprechenden (Warmwasser-) Einlaßleitung. Der dritte, zu den beiden Einlaßöffnungen 4,5 symmetrisch liegende Durchbruch 6 ist eine Auslaßöffnung j sie kommuniziert mit dem Wasserauslauf der Mischbatterie.

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Die Steuerscheibe 2 wird koaxial über der Festscheibe 1 um die Symmetrieachse drehbar angeordnet. Da sie der Regelung der Mischwassertemperatur dient, wird sie nachfolgend "Regelscheibe" genannt. Die Regelscheibe 2 enthält zwei Durchbrüche 9,10, ebenfalls in der Form von Kreisringsegmenten. Der Durchbruch 9 ist eine Regel öffnung. Sie kann durch Drehen der Regelscheibe 2 so verstellt werden, daß sie die darunterliegenden Einlaßöffnungen 4,5 der Festscheibe in veränderlichem Ausmaß überlappt. Bei einer Drehstellung der Regelscheibe 2, in der die Regelöffnung 9 symmetrisch über den Einlaßöffnungen 4,5 liegt und diese daher gleich stark überlappt, fließen (im Idealfall) gleiche Mengen Kalt- und Warmwasser. Wird die Regelscheibe 2 aus dieser Symmetriestellung in der Zeichnung gegen den Uhrzeigersinn verdreht, so nimmt die Überlappung zwischen der Regelöffhung 9 und der (Kaltwasser-) Einlaßöffnung 4 zu, während die (Warmwasser-) Einlaßöffnung 5 in gleichem Maße verschlossen wird. Die Mischwassertemperatur nimmt also - ohne Veränderung der Auslaufmenge - ab. Wird die Regelscheibe 2 aus der Symmetriestellung im Uhrzeigersinn verdreht, so wird die (Warmwasser-) Einlaßöffnung 5 zunehmend freigegen und die (Kaltwassei—) Einlaßöffnung 4 in entsprechendem Maße gesperrt. Die Mischwassertemperatur erhöht sich unter Beibehaltung der Auslaufmenge.

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Zur Ankoppelung an ein mechanisches Verstellorgan besitzt die Regelscheibe 2 am Umfang Verriegelungsrücksprünge 11,12. Der Durchbruch 10 der Regelscheibe 2 ist eine Rückführöffnung, deren Funktion unten näher erläutert wird. Sie ist so dimensioniert, daß sie in allen Drehstellungen der Regelscheibe 2 mit der Auslaßöffnung 6 der Festscheibe 1 überlappt und dabei keinen Einfluß auf die Auslaßmenge hat.

Die in Fig. 1 rechts dargestellte Steuerscheibe 3 dient der Mengenregulierung des Mischwassers und wird daher Mengenschieber genannt. Der Mengenschieber 3 wird über der Regelscheibe 2 so angebracht, daß er sich immer mit dieser dreht. Zusätzlich kann der Mengenschieber 3 gegenüber der Regelscheibe radial verschoben werden. Erweist eine verhältnismäßig große Ausnehmung 13 auf, die, je nach Radialstellung, die Regelöffnung 9 in der Regelscheibe 2 mehr oder weniger oder auch gar nicht überlappt. Die Überlappung zwischen Ausnehmung 13 in dem Mengenschieber 3 und Rückführöffnung 10 in der Regelscheibe 2 ist jedoch in allen Relativstenungen so groß, daß die durchströmende Wassermenge hiervon nicht beeinfluß wird.

Der Wasserlauf durch die drei Steuerscheiben 1 bis 3 und deren Funktion ist also folgendermaßen:

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Je nach Drehstellung der Regelscheibe 2 treten durch die Einlaßöffnungen 4 und 5 unterschiedliche Mengen Kalt- und Warmwasser und beginnen sich in der Regelöffnung 9 der Regelscheibe 2 zu mischen. Je nach Radialstellung des Mengenschiebers 3 tritt eine unterschiedliche Menge Mischwasser aus der Regelöffnung der Regelscheibe 2 in die Ausnehmung 13 des Mengenschiebers ein. Dort wird das Mischwasser umgelenkt und unabhängig von der Drehstellung des Regelscheibe 2 und der Radialstellung des Mengenschiebers 3 über die Rückführöffnung 10 der Regelscheibe und die Auslaßöffnung 6 der Festscheibe 1 dem Wasserauslauf zugeführt.

Die Rückleitung des Mischwassers über die Regelscheibe 2 und die Festscheibe 1 ist insofern von Vorteil, als durch die Umlenkung an dem Mengenschieber 3 eine Geräuschdämpfung eintritt und außerdem die Mechanik zur Verstellung der Steuerscheiben 2 und leicht wasserfrei gehalten werden kann. Diese Rückleitung ist jedoch nicht notwendig. Sollen die Steuerscheiben 1 bis 3 nur in einer Richtung durchflossen werden, so tritt an die Stelle der Ausnehmung 13 ein einfacher Durchbruch in dem Mengenschieber Die Rückführöffnung 10 in der Regelscheibe 2 sowie die Auslaßöffnung 6 in der Festscheibe 1 können entfallen.

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Ist bei den beschriebenen Steuerscheiben der Mengenschieber 3 in Schließstellung, so kann unter Umständen Kaltwasser über die Regelöffhung 2 in der Regelscheibe in die Warmwasserleitung übertreten bzw. Warmwasser zur Kaltwasserleitung fließen. Dem kann zwar durch geeignete Rückschlagventile vorgebeugt werden; einfacher ist es jedoch, die Regelscheibe 2 so auszubilden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Hier wird die Regelöffnung 9 durch einen Dichtungssteg 26 in zwei Teilöffnungen 9a,9b unterteilt. Der Dichtungssteg 26 überlappt in allen Drehstellungen der Regelscheibe 2 mit dem zwischen den Einlaßöffnungen 4 und der Festscheibe 1 liegenden Steg 27 und verhindert so einen direkten Wasserübertritt zwischen den Einlaßöffnungen 4 und 5 bei geschlossenem Mengenschieber 3. Kalt- und Warmwasser beginnen bei dieser Ausführungsform sich erst nach Durchtritt durch die Regelscheibe 2 in der Ausnehmung 13 des Mengenschiebers zu vermischen. Im übrigen unterscheidet sich die Funktion dieser Ausführungsform nicht von der nach Fig. 1 . Die Bewegungen zur Steuerung von Temperatur und Menge des Mischwassers sind bei den beschriebenen Steuerscheiben voneinander entkoppelt. Die Temperatureinstellung erfolgt über eine einfache Drehbewegung, die Mengeneinstellung über eine einfache Linearbewegung. Die Proportionalität der Regelung bleibt immer gewahrt.

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Die mechanische Verstellvorrichtung für die beschriebenen Steuerscheiben läßt sich sehr unkompliziert aufbauen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 2 dargestellt. Die gezeigte Mischbatterie besitzt ein zylindrisch oder anders geformtes Gehäuse 14, in dem eine die Festscheibe 1 tragende Einsatzbuchse 15 angeordnet ist. Festscheibe 1 und Einsatzbuchse 15 greifen über die in Fig. 1 gezeigten Rücksprünge 7,8 und komplementäre, nicht dargestellte Vorsprünge ineinander; sie sind innerhalb des Gehäuses 1 ortsfest montiert. Die hinter der Zeichenebene zu denkenden Einlaßöffnungen 4,5 kommunizieren mit den Einlaßleitungen 16,17 für Kalt- und Warmwasser. Die vor der Zeichenebene zupf denkende Auslaßöffhung 6 der Festscheibe 1 kommuniziert mit der nicht sichtbaren Auslaufleitung der Mischbatterie.

Über der Festscheibe 1 liegt in der beschriebenen Weise die Regelscheibe 2, die über die in der Fig. 1 dargestellten Verriegelungsrücksprünge 11,12 in Eingriff mit einer Drehbuchse steht. Ein durch eine Querbohrung 19 der Drehbuchse 18 verlaufender Stift 20 stellt eine Drehverbindung zwischen der Drehbuchse 18 und einem Stellschaft 21 her. Der Stellschaft 21, der um den Stift 20 verschwenkbar ist, greift mit dem geeignet geformten, unteren Ende in eine komplementäre Mitnahrneausnehmung des Mengenschiebers 3. Dieser sitzt in der oben beschriebenen

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Weise auf der Regelscheibe 2 und wird durch ebene Innenflächen 22,23 der Drehbuchse 18 parallel zur Schwenkrichtung des Stellschaftes 21 geführt.

Der Stellschaft 21 ist über eine Abdeckkappe 24 mit dem von Hand zu bedienenden Stellhebel 25 verbunden. Abdeckkappe 24 und Stellhebel 25 sind gegenüber dem restlichen Teil der Fig. 2 um 90 Grad verdreht, damit der Stellhebel 25 sichtbar wird.

Die Funktionsweise der beschriebenen Mischbatterie ist folgende:

Wird der Stellhebel 25 um die in der Zeichenebene senkrecht verlaufende Achse gedreht, so bewirkt dies über den Stellschaft und den Stift 20 eine Verdrehung der Buchse 18 in der Einsatzbuchse 15. Gleichzeitig verstellt sich die Regelscheibe 2 gegenüber der Festscheibe 1, was in der oben beschriebenen Weise zu einer Veränderung der Mischwassertemperatur führt. Der Mengenschieber wird bei dieser Drehbewegung durch die Führungsflächen 22, 23 der Drehbuchse mitgenommen, ohne daß sich dabei seine Radialstellung gegenüber der Regelscheibe 2 verändert.

Wird der Stellhebel 25 dagegen auf die genannte Drehachse zu oder von dieser fortgeschwenkt, so verschwenkt der Stellschaft 21 um den Stift 20. Das untere Ende des Stellschaftes verschiebt den Mengenschieber 3 entlang der Führungsflächen 22,23 in der

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Drehbuchse, ohne daß dabei die Drehstellung von Regelscheibe 2 und Mengenschieber 3 verändert würde. Es kommt jedoch zu einer anderen Radialstellung des Mengenschiebers 3 auf der Regelscheibe 2, was in der oben erläuterten Weise zu einer Veränderung der Mischwasser-Auslaufmenge führt.

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Claims

Hansa Metallwerke Aktiengesellschaft 7000 Stuttgart 81 (Möhringen), Sigmaringer Str. 107 Steuerscheibensatz für eine Mischbatterie sowie einen derartigen Steuerscheibensatz enthaltende Mischbatterie Patentansprüche

1. Steuerscheibensatz für eine Mischbatterie mit einer Festscheibe, welche Einlaßöffnungen für Kalt- und Warmwasser enthält, und mit einer Regelscheibe, die gegenüber der Festscheibe verdrehbar ist und mindestens eine Regelöffnung enthält, die durch Verdrehung in unterschiedliche Überlappung mit den Einlaßöffnungen der Festscheibe gebracht werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Regelscheibe (2) stets koaxial zur Festscheibe (1) angeordnet ist und daß über der Regelscheibe (2) ein Mengenschieber (3) angebracht ist, der sich gemeinsam mit der Regelscheibe (2) verdreht und zusätzlich in radialer Richtung gegenüber dieser verschiebbar ist, wodurch eine Ausnehmung (13) im Mengenschieber (3) mehr oder weniger in Überlappung mit der Regelöffnung (9) der Regelscheibe (2) gebracht werden kann.

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2. Steuerscheibensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (13) im Mengenschieber (3) ein Durchgangsloch ist.

3. Steuerscheibensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (13) im Mengenschieber (3) an der von der Regelscheibe (2) abgewendeten Seite geschlossen ist und in allen Radialstellungen eine Rückführungsöffnung (10) in der Regelscheibe (2) überlappt, die ihrerseits in allen Drehstellungen der Regelscheibe (2) eine Auslaufoffhung (6) in der Festscheibe (1) überlappt.

4. Steuerscheibensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (4,5,6,9,10) in der Festscheibe (1) und in der Regelscheibe (2) die Form von Kreisringsegmenten besitzen.

5. Steuerscheibensatz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelöffnung (9) in der Regelscheibe (2) durch einen Dichtungssteg (26) in zwei Teilöffnungen (9a, 9b) unterteilt ist.

6. Einen Steuerscheibensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthaltende Mischbatterie mit einem ortsfesten Teil, welches die Festscheibe trägt und einem Betätigungsorgan, welches

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der Verdrehung der Regelscheibe dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan eine zylindrische Drehbuchse (18) ist, die in dem ortsfesten Teil (15) koaxial zur Festscheibe (1) drehbar geführt ist, die Regelscheibe (2) am Umfang erfaßt und ebene Führungsflächen (22,23) für den Mengenschieber (3) aufweist.

7. Mischbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbuchse (18) über einen Stift (20) mit einem mittig angeordneten Stellschaft (21) in Drehverbindung steht.

8. Mischbatterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellschaft (21) auf dem Stift (20) parallel zu den Führungsflächen (22,23) verschwenkbar ist und mit einem geeignet geformten Ende in eine komplementäre Mitnahmeausnehmung am Mengenschieber eingreift.

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