DE3000989A1

DE3000989A1 - Sanitaeres mischventil

Info

Publication number: DE3000989A1
Application number: DE19803000989
Authority: DE
Inventors: Karl 5860 Iserlohn Kemker; Fritz Lemmer; Roland 5870 Hemer Woitelle
Original assignee: Goswin & Co
Current assignee: Goswin & Co
Priority date: 1980-01-12
Filing date: 1980-01-12
Publication date: 1981-07-23

Description

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"Sanitäres Mischventil"

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Die Erfindung betrifft ein sanitäres Mischventil mit vergrößerter Komfortzone, das im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse mit darin dichtend angeordneter Dreischeibensteuerung und einer Wasserumlenkung besteht, wovon eine Scheibe als stationäre Ventilsitζscheibe, eine zweite Scheibe als bewegliche Temperaturwählscheibe und eine dritte Scheibe als bewegliche Mengensteuerscheibe ausgebildet ist.

Der Begriff Komfortzone im Sinne der vorliegenden Anmeldung bezeichnet den Bereich , innerhalb dessen bei einem Mischventil, vorzugsweise einem Einhebelmischer, die Temperatur der austretenden Mischwassermenge gesteuert werden kann, ohne Rücksicht darauf, daß in verschiedenen Bereichen des Sanitärhandels diese Bezeichnung nur für den Temperaturregelbereich zwischen 30 und 4-5°C benutzt wird. Übliche Einhebelmischer besitzen einen SchwenkbereichTOn bis zu 90 Grad, wobei durch diesen Winkelbereich sowohl die volle Öffnung des Kaltwasserzulaufes als auch die volle Öffnung des Warmwasser-

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sulaufes mit allen dazwischenliegenden Mischstufen gesteuert werden muß. Zwangsläufig ergibt sich daraus, daß der Mischhebel des Einhebelmischers aur Peineinstellung der Temperaturen nur um ganz geringe Winkelbereiche, also nur um wenige Grad verstellt werden darf. Die Feineinstellung einer Temperatur an beispielsweise einer Brausearmatur ist damit nur durch große Feinfühligkeit möglich« Der vorliegenden Anmeldung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Mischventil aufzuzeigen, das einen größeren Schwenkbereich und damit eine feinere Einstellung der Mischwassertemperatur ermöglicht„

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein sanitäres Mischventil mit vergrößerter Komfortzone, das im ive sent liehen aus einem Ventilgehäuse mit darin dichtend angeordneter Dreischeibensteuerung und einer Wasserumlenkung besteht, wovon eine Scheibe als stationäre Ventilsitzscheibe, eine zweite Scheibe als bewegliche Temperaturwählscheibe und eine dritte Scheibe als bewegliche Mengensteuerscheibe ausgebildet ist, mit dem kennzeichnenden Merkmal, d& die Ventilsitζscheibe zwei gegenüber einer Mittellinie spiegelbildlich zueinander angeordnete Wassereinlaßöffnungen mit einem stark gekrümmten Tragflügelprofil aufweist, die eine zentrisch angeordnete Wasserablauföffnung im wesentlichen ringförmig umschließen, die Temperaturwählscheibe zwei gegenüber der Mittellinie spiegelbildlich und gegenüber einer dazu senkrechten Mittellinie verschoben angeordnete Wasserdurchlaßöffnungen und eine zentrisch angeordnete Wassesrauslaßöffmmg aufweist und die Mengensteuerscheibe mit einer Ausnehmung versehen ist, die beide Wasserdurchlaßöffnungen und die Wasserauslaßöffnung übergreift.

Unter dem Begriff Tragflügelprofil im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist eine Form zu verstehen, die einem um seine Längsseiten gebogenen Dreieck mit abgerundeten Spitzen entspricht.

Unter dem Begriff Trapez ist ein Gebilde zu verstehen, das als Viereck ebenfalls über abgerundete Ecken ver-

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fügt und bei dem die Parallelen sowohl durch Bögen als auch durch Grade gebildet sein können.

Aus dem DE-GM 77 26 941 ist ein Zapfventil bekannt, das eine Steuerscheibe mit einer Ausnehmung aufweist, die ein stark gekrümmtes Tragfltigelprofil besitzt. Bei diesem Ventil handelt es sich jedoch nicht um ein Mischventil,- d.h. daß das Problem der Temperaturregelung entfällt, so daß lediglich eine Mengenregelung durchgeführt werden muß. Die Steuerscheibe ist dabei direkt als Umlenkkammer ausgebildet. Damit kann der Schwenkbereich dieses Ventiles bei über 27o Grad liegen.

Die DE-OS 24 13 42o betrifft ein Mischbatteriesystem, das aus fünf Scheiben aufgebaut ist. Drei der Scheiben sind dabei stationär angeordnet, die beiden restlichen Scheiben drehbar zwischen je zwei Stationärscheiben. Im Zusammenwirken der ersten zwei Scheiben wird dabei durch Drehen der ersten, beweglichen Scheibe die Menge geregelt, die an Heiß- und Kaltwasser passieren soll. Im Zusammenwirken der beiden nächsten Scheiben, also wieder einer Stationärscheibe und einer drehbaren Scheibe wird die Temperatur geregelt. Die fünfte Scheibe als Deckscheibe dient dem Anschluß der Ablaufleitung.

Ein System, das fünf Scheiben zum Mischen und zur Mengenregelung des Wasserstromes benötigt, ist als solches schon relativ aufwendig. Es erfordert aufgrund der zwei zusätzlichen Scheiben auch eine größere Bauhöhe als ein Dreischeibensystem. Besonders schwierig zu beherrschen ist jedoch die sich überlagernde doppelte Drehbewegung, die, soll sie durch nur einen Hebel erfolgen, eine recht komplizierte Umsetzung der Hubbewegung in

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eine Drehbewegung erfordert.

Aus der DE-OS 26 3o 2o7 ist ferner eine Einlochmischbatterie bekannt, die mit drei übereinander angeordneten Scheiben arbeitet und bei der eine Scheibe als Ventilsitzscheibe, eine zweite als Temperaturwählscheibe und eine dritte als Mengensteuerscheibe ausgebildet ist. Die öffnungen in der Ventilsitzscheibe und der Temperaturwählscheibe sind dabei als senkrecht durchgehende Bohrungen ausgeführt. Die Mengensteuerscheibe weist ein oder zwei Nuten auf, die als Umlenk- oder Mischkammer für das Wasser dienen. Von den angeführten bekannten Mischarmaturen weist damit diese Schrift eine Einlochmischbatterie mit der kleinsten Komfortzone auf, d.h. mit einer Komfortzone, die weit unter 9o Grad im Bereich von ca. 45 Grad liegt. Eine Feineinstellung der Temperatur ist also bei dieser Einlochmischbatterie äußerst kompliziert, da als Schwenkweg nur der doppelte Lochdurchmesser^vergrößert um einen erforderlichen Nullbereich^ie Absperrung eines Wasserzulaufes, zur Verfugung steht.

Der bis dato bekannte Stand der Technik weist somit Mischventile auf, die eine Steuerung von zwei bis fünf Scheiben besitzen und einen Schwenkbereich von ca. 9o Grad aufweisen. Die Komfortzone ist daher sehr klein, die Feineinstellung der Wassertemperatur schwierig.

Dadurch, daß die Ventilsitzscheibe gemäß der Erfindung mit einer zentrisch angeordneten Wasserablauföffnung versehen ist, können die Wassereinlaßöffrungen, die die Wasserablauföffnung im wesentlichen ringförmig umgeben, eine wesentlich größere Fläche aufweisen als die bisher

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bekannten. Dadurch ergibt sich bereits eine Vergrößerung des Schwenkbereiches, die weiterhin noch vergrößert wird durch die Ausführung der Temperaturwählscheibe. Das Versetzen der Wasserdurchlaßöffnungen in der Tempera turwählscheibe in Kombination mit einer ebenfalls zentrisch angeordneten Wasserauslaßöffnung, ermöglicht eine weitere Vergrößerung des Schwenkbereiches und gestattet in Verbindung mit einer Mengensteuerscheibe, die eine beide Wasserdurchlaßöffnungen und die Wasserauslaßöffnung übergreifende Ausnehmung besitzt, eine Feineinstellung der Temperatur über einem großen Schwenkbereich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Winkel cc zwischen den Spitzen der beiden tragflügelförmigen Wassereinlaßöffnungen der Ventilsitzscheibe größer als der Winkeil zwischen ihren verdickten Enden ist. Dieser Winkel entspricht als. Bogenmaß ausgedrückt, in etwa der Breite der Wasserdurchlaßöffnungen und ermöglicht dadurch eine Schwenkbewegung, die zum völligen Absperren des Kaltoder des Heißwasserstromes führt. Der dem Winkel β entsprechende Wert des Bogens bildet den schmalen Trennungasteg zwischen den verdickten Er-Jen der Tragflügelprofile.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die längste Seite der tragflügeiförmigen Wassereinlaßöffnungen durch je einen Kreisbogen begrenzt wird. Dieser Kreisbogen verläuft parallel zum Umfang der Scheiben, ist also konzentrisch. Demgegenüber ist die innere Seite der tragflügeiförmigen Wassereinlaßöffnungen durch einen oder mehrere exzentrisch angeordnete

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Bögen begrenzt, die au einer Verjüngung des freien Querschnittes führen. Durch diese Kombination wird erreicht, daß beim_tDrehen der Temperaturwählscheibe eine Bezugskante, nämlich die durch den Kreisbogen gebildete Außenkante der Wassereinlaßöffnungen stets beibehalten wirdi. d«h. daß die Mengenregelung nur durch die Innenkante erfolgt, die segmentweise durch die Wasserdurchlaßöffnung geöffnet, bzw. geschlossen wird.

Bei der Steuerbewegung ist es dadurch möglich, daß beispielsweise der Kaltwasserdurchlaß der Temperaturwählscheibe völlig von der Ventilsitzscheibe abgedeckt ist, d.h., sich in diesem Fall die Wasserdurchlaßöffnung für die Warmwasserzufuhr im Eingriff mit der Warmwassereinlaßöffnung der Ventilsitzscheibe befindet- Das Warmwasser kann damit bis in die TemperaturwÖhlschciibe vordringen, wird hier jedoch durch die Mengcnsteuerscheibe abgedichtet, die Mischbatterie ist daher noch geschlossen. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß keine Verbindung zwischen Heiß- und Kaltwasserkreis hergestellt ist.

Mit Beginn der Schwenkung zur anderen Seite wird ein Mischungsverhältnis eingestellt. Jetzt dringt sowohl Kalt- als auch Warmwasser in die Temperaturwählscheibe ein, kann jedoch noch immer nicht die Mischbatterie verlassen wenn die Mengensteuerscheibe geschlossen ist. Die Temperaturwahl kann damit völlig unabhängig von der Wahl der Wasseraustrittsmenge sowohl bei geöffnetem als auch bei geschlossenem Mischsystem erfolgen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kreisbogen eine Bogenlänge von ca. 12o bis

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17o Grad aufweist. Daraus ergibt sich, daß der Winkel ß eine Größe von Io bis 2o, der Winkel cC eine Größe von 2o bis 4o Grad besitzt. Gegenüber verschiedenen bekannten Mischventilen wird damit der Schwenkwinkel des Mischhebels praktisch verdoppelt, die Komfortzone also erheblich vergrößert und dadurch die Feineinstellung der Temperatur wesentlich erleichtert.

Die Wasserdurchlaßöffnungen in der Temperaturscheibe sind zweckmäßig im wesentlichen trapezförmig ausgebildet, wobei gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Grundlinie des Trapezes durch einen Bogen gebildet wird, der den gleichen Radius und den gleichen Mittelpunkt wie der Kreisbogen der Wassereinlaßöffnungen aufweist.

Die Trapezform gestattet dabei, daß relativ große Querschnitte als Wasserdurchlaßöffnungen in die Temperaturwählscheibe eingebracht werden können, d.h., es wird die größere Fläche, die zum Umfang der Scheibe hin zur Verfügung steht, ausgenutzt. Durch Ausführung der Grundlinie des Trapezes, also der an der Peripherie der Scheibe liegenden Linie als Bogen, mit dem gleichen Radius und dem gleichen i4ittelpunkt wie der Kreisbogen der Wassereinlaßöffnungen, fluchten diese beiden Linien miteinander über den gesamten Schwenkwinkelbereich. Es entstehen dadurch keine in die Wasserströmung hineinreichende Kanten, die zu einer Verwirbelung und damit zu einer Geräuschentwicklung führen können.

Die Seitenlinien des Trapezes sind zweckmäßig als Strahlenabschnitte ausgebildet. Sie schließen dadurch bei voll ausgeschwenktem Regulierhebel exakt mit dem

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verdickten Ende der Wassereinlaßöffnungen in der Ventilsitzscheibe ab und gestatten dadurch den größtmöglichen Schwenkbereich.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Mengensteuerscheibe mindestens einen Steg aufweist, durch den die Ausnehmung unterteilt ist. Bei der Ausführung mit einem Steg befindet sich der Steg im Bereich der Wasserauslaßöffnung der Temperaturwählscheibe » wodurch in der Mengensteuerscheibe eine Zone für den Kalt- und eine für den Heißwassorbereich innerhalb der Ausnehmung geschaffen wird. Durch Einbringung von zwei Stegen in die Ausnehmung ergeben sich in der Mengensteuerscheibe drei öffnungen, d.h.., zwei Zulauf- und eine Ablauföffnung. In beiden Fällen ist dabei die Mengensteuerscheibe zweckmäßig mit einer Haube abgedeckt. Bei der Unterteilung der Mengensteuerscheibenausnehmung mit einem Steg kann die Haube in Form /Iner dichtenden Platte direkt auf der Mengensteuerscheibe aufliegen, da in diesem Fall die Umleitung des Wassers jeweils im unterteilten Bereich der Ausnehmung für das heiße und das kalte Wasser getrennt erfolgt. Bei der Ausführung mit zwei Stegen, also dann, wenn zwei Wasserzulauf- und eine Wasserablauföffnung in der Mengensteuerscheibe vorhanden sind, werden die Wasserströme in der Haube umgelenkt, wobei hierbei die Haube zweckmäßig ebenfalls in zwei Umlenkkammern unterteilt ist, so daß erst die umgelenkten Ströme sich miteinander vermischen können, wodurch ein Wandern der Heiß- und Kaltzonen innerhalb des Ventiles vermieden wird. Die Vermischung erfolgt dann in einem späteren Zeitpunkt am Austritt oder nach dem Austritt aus dem gesamten Steuermechanismus in einem Ringraum, wo kein Pendeln

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Fig.	1	und	4-
Fig.	2	und	6
Fig.	3
Fig.	5
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der einzelnen Ströme von einer zur gegenübelriegenden Seite möglich ist und die Mischung der Wasserströme gleichmäßig erfolgen kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert; Es zeigt:

ein Mischventil im Schnitt;

die Draufsicht auf eine Ventilsitzscheibe mit trichterförmig erweiterten Einlaßöffnungen ;

Draufsichten auf Temperaturwahlscheiben; Draufsichten auf Mengensteuerscheiben; die Seitenansicht einer Haube im Schnitt.

über nicht dargestellte Anschlüsse, die festen Bestandteil des Ventilgehäuses (1) bilden und ebenfalls nicht dargestellte Abdichtelemente tragen, stehen die Wassereinlaßöffnungen (5) und die Wasserablauföffnungen (9) mit der Ventilsitzscheibe (2) in Verbindung. Über der Ventilsitzscheibe (2) ist die Temperaturwählscheibe (3) angeordnet, die mittels der Steuerkappe (16) gedreht werden kann. Die Temperaturwählscheibe (3) wird durch die Mengensteuerscheibe (4-) abgedeckt. Die Haube (13) ist gegenüber der Mengensteuer scheibe (4·) durch einen O-Ring (17) abgedichtet. Sie enthält ein Steuersackloch (18), in das der Steuerfinger (19) eingreift. Der Steuerxinger (19) ist in der Steuerkappe (16) mittels eines Stiftes (20) gelagert, um den er durch Anheben des Ventilarmes (21) geschwenkt werden kann. Durch diese Schwenkbewegung wird die Haube (13) » die mit Ansätzen (30) in die Mengensteuerscheibe (4·) eingreift, auf der Temperaturwähl-

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scheibe (3) verschoben/ wodurch die Menge des austretenden Kalt-, Warm- und Mischwassers gesteuert wird.

Durch eine Drehbewegung des Ventilarmes (21) wird die Steuerkappe (16) bewegt, die ihrerseits fest mit der Temperaturwählscheibe {3) verbunden ist. Die Verbindung erfolgt dadurch, daß die Steuerkappe (16) die Temperaturwählscheibe (3) im Bereich der parallelen Flächen (27) übergreift. Wie Fig. 4 zeigt,, sind die Wasserdurchlaßöffnungen (6) zur Peripherie hin durch den Bogen (36) begrenzt, während die seitliche Begrenzung durch die Strahlenabschnitte (37) erfolgt. Zentral ist die Wtisserauslaßöffnung (8) angeordnet.

Bei einer Drehbewegung wird sowohl die Temperaturwählscheibe (3) als auch die Mengensteuerscheibe (4) mit dor darauf angeordneten Haube (13) bewegt, d.h., die zentrale Achse der gesamten Steuerarmatur gedreht, wodurch die Wahl zwischen reinem Kaltwasserzulauf oder reinem Heißwasserzulauf mit allen dazwischenliegenden Mischungsstufen ermöglicht wird. Der Schwenkbereich beträgt dabei insgesamt ca. 14o Grad, im Bereich einer Mischwassertemperatur von 3o bis 45°C ca. 6o Grad wenn von 8o°C Heiß- und lo°C Kaltwasserzulauf ausgegangen wird.

Die Ventilsitzscheibe (2) weist Wassereinlaßöffnungen (5) auf, die zur Peripherie der Ventilsitzscheibe (2) hin durch den Kreisbogen (35) begrenzt sind. Die Spitzen (33) der Wassereinlaßöffnungen (5) schließen den Winkel cc , die verdickten Enden (34) den Winkel ß ein, wobei oC größer als f ist.

Die Ventilsitzscheibe (2) ist in einer Kartusche (22) gelagert und gegen den Boden der Kartusche (22) mittels eines Rundschnurringes (24) abgedichtet. Der Rundschnur-

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ring (2A-) dient dabei gleichzeitig als Andruckfeder, um die Ventilsitzscheibe (2) gegen die Temperaturwählscheibe (3), diese gegen die Mengensteuerscheibe (4) und diese über den O-^ing (17) gegen die Steuerhaube (13) zu drücken. An der Steuerhaube (13) liegt wiederum die Steuerkappe (16) an. Die Steuerkappe (16) wird in der Kartusche (22) durch die Abdeckung (23) gehalten, in der sie gleichzeitig geführt wird· Die Abdeckung (23) ist durch eine Schweißnaht (32) mit der Kartusche (22) verbunden.

Das durch die Wassereinlaßöffnungen (5) einströmende Wasser gelangt in die Wasserdurchlaßöffnungen (6) der Temperaturwählscheibe (3) und passiert nach diesen den Zulaufschlitz (7) in der Mengensteuerscheibe (4), von wo es in den Umlenkraum (26) eintritt. Den Umlenkraum (26) verlaßt das Wasser über den Schlitz (7), der gelangt von da in die Wasserauslaßöffnung (8) der Temperaturwählscheibe (3)· Diese befindet sich direkt über der Wasserablauföffnung (9) in der Ventilsitζscheibe (2), von wo das Wasser in den ßaum (25) unterhalb der Kartusche (22) im Ventilgehäuse (1) gelangt.

Statt der in den Fig. I und V dargestellten Mengensteuerscheibe (4), die nur eine Durchgangsöffnung (7) aufweist, durch die gleichzeitig die Wasserdurchlaßöffnungen. (6) und die Wasserauslaßöffnung (8) in der Temperaturwählscheibe (3) abgedeckt bzw. fraigegeben werden können, kann eine Scheibe nach Fig. VI eingesetzt werden, bei der durch zwei Stege 28 Eintrittsöffnungen 11 und eine Auslaßöffnung 10 gebildet sind.

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Die Haube (13) weist einen unterteilten Umlenkraum (26) auf, wobei die Unterteilung direkt unterhalb des Steuersackloches (18) endet, so daß sich rechts, bzw. links davon die Kaltwasserumlenkkanuner (14) bzw. die Heißwasserumlenkkammer (15) ergeben. Der O-Ring (17) wird durch die Nut (29) aufgenommen, die Ansätze (3o) grciifen in entsprechende Ausnehmungen (31) ein.

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Claims

Patentansprüche

Sanitäres Mischventil mit vergrößerter Komfortzone, das im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse mit darin dichtend angeordneter DreiScheibensteuerung und einer Wasserumlenkung besteht, wovon eine Scheibe als stationäre Ventilsitzscheibe, eine zweite Scheibe als bewegliche Temperaturwählscheibe und eine dritte Scheibe als bewegliche Mengensteuerscheibe ausgebildet ist„ dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzscheibe (2) zwei gegenüber einer Mittellini© (Y) spiegelbildlich zueinander angeordnete Wassereinlaßöffnungen (5) mit einem stark gekrümmten Tragflügelprofil aufweist, die eine zentrisch angeordnete Wasserablauföffnung (9) im wesentlichen ringförmig umschließen; die Temperaturwählscheibe (3) zwei gegenüber der Mittellinie (Y) spiegelbildlich und gegenüber einer dazu senkrechten Mittellinie (X) verschoben angeordnete Wasserdurchlaßöffnungen (6) und eine zentrisch angeordnete Wasserauslaßöffnung (8) aufweist und die Mengensteuerscheibe (4) mit einer Ausnehmung (?) versehen ist, die beide Wasserdurchlaßöffnungen (6) und die Wasserauslaflüfnung (8) übergreift.

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2. Sanitäres Mischventil nach Anspruch l_f dadurch cje* kennzeichnet, daß der Winkel ec zwischen den Spitzen (33) der beiden tragflügeiförmigen Wassereinlaßöffnungen (5) der Ventilsitzscheibe (2) größer als der Winkel ß zwischen ihren verdickten Enden (34) ist.
3. Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längste Seite der tragflügeiförmigen Wassereinlaßöffnungen (5) durch je einen Kreisbogen (35) begrenzt ist.
4. Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisbogen (35) eine Bogenlänge von ca. 12o bis l?o Grad aufweist.
5. Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdurchlaßöffnungen (6) in der Temperaturwählscheibe (3) im wesentlichen trapezförmig ausgebildet sind.
6. Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinie des Trapezes der Wasserdurchlaßöffnungen (6) durch einen Bogen (36) gebildet wird, der den gleichen Radius und den gleichen Mittelpunkt wie der Kreisbogen (35) aufweist.
7. Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnte, daß die Seitenlinien des Trapezes der Wasserdurchlaßöffnungen (6) durch Strahlenabschnitte (37) gebildet werden.

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8. Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengensteuerscheibe (4) mindestens einen Steg (28) aufweist, durch den die Ausnehmung (7) unterteilt wird.

9« Sanitäres Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengensteuerscheibe (4) mit einer wasserualenkenden Haube (13) abgedeckt ist.

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