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Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung zur Verbindung mit wenigstens dem Warmwasseranschluss eines Warmwasserbereiters, mit einem Kaltwasser-Zuflussstutzen, einem MischwasserAbflussstutzen und einem thermostatisch gesteuerten, mittels einer Belastungsfeder beaufschlagten Schieber, an dem sich das eine Ende der Belastungsfeder abstützt, und der in einem Mischerkörper verschiebbar ist, welcher wenigstens zwei an seiner Wandung in Verschieberichtung des Schiebers hintereinander angeordnete, umlaufende Reihen von Steueröffnungen aufweist, von denen durch den Schieber jeweils nur eine vollständig abdeckbar ist, wobei am oder im Bereich eines Bodens des Schiebers wenigstens ein Durchbruch vorgesehen ist und jede Reihe von Steueröffnungen mit einem den Mischerkörper umgebenden Ringkanal in Verbindung steht,
wobei ausserdem der eine Ringkanal mit dem Kaltwasser-Zuflussstutzen und der andere mit dem Warmwasseranschluss des Warmwasserbereiters hydraulisch verbunden ist.
Eine derartige Mischvorrichtung ist beispielsweise durch die DE-AS 12 72 062 bereits bekanntgeworden. Da diese Mischvorrichtung mit zwei Absperrventilen kombiniert ist, muss ihr Schieber als Doppelkörperkolbenschieber ausgebildet werden. Ausserdem verlangt diese Konstruktion eine aussenliegende Belastungsfeder. Jede dieser konstruktiven Massnahmen und erst recht alle beide zusammen, haben eine unverhältnismässig lange Bauweise in Bewegungsrichtung des Schiebers zur Folge. Dies wirkt sich zwar bei der vorbekannten Mischvorrichtung nicht unbedingt nachteilig aus, weil sie, wie gesagt, mit zwei Absperrventilen kombiniert ist, die in Längsrichtung des Schiebers bzw. des Mischerkörpers selbst relativ viel Platz benötigen.
Die Kombination einer derartigen Mischvorrichtung mit zwei insbesondere gleichzeitig mit einem einzigen Betätigungsorgan zu schliessenden bzw. zu öffnenden Absperrventilen führt zu einer insgesamt sehr aufwendigen und viele Dichtungen benötigenden Konstruktion. Infolgedessen wird man auf eine solche Mischvorrichtung überall dort verzichten, wo sich das kalte und das heisse Wasser anderseitig in einfacher Weise absperren lassen. In einem solchen Falle würde aber die Mischvorrichtung ohne Absperrventile aufgrund der aussenliegenden Feder und der Verwendung eines Doppelkörperkolbenschiebers den erwähnten grossen Platzbedarf haben. Hierbei ist noch völlig ausser Betracht gelassen, ob man auf die Absperrventile aus konstruktiven Gründen ohne weiteres verzichten kann.
Sicher ist jedoch, dass man auf jeden Fall ausser dem Schieber und dem Mischerkörper noch einen, letzteren konzentrisch umgebenden, in das Gehäuse der Mischvorrichtung eingeschobenen, der Buchse (12) dieser Mischvorrichtung entsprechenden Einsatz benötigt, in dem man die Ringkanäle ausbildet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sich eine besonders einfache und kompakte Bauweise ergibt.
Die erfindungsgemässe Mischvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkanäle durch die Aussenwandung des Mischerkörpers und drei im Abstand voneinander daran angebrachte Aussenbünde sowie eine zylindrische Gehäusebohrung des Gehäuses der Mischvorrichtung gebildet sind und der Mischerkörper an seinem vom Boden des Schiebers entfernten Ende mittels eines Bodens verschlossen ist, wobei sich das andere Ende der Belastungsfeder am Boden des Mischerkörpers abstützt, und dass der Schieber als an seinen beiden Enden umströmbarer Einfachschieber ausgebildet ist. Durch die Ausformung der Ringkanäle am Mischerkörper entfällt die bei der vorbekannten Mischvorrichtung notwendige, den Mischerkörper konzentrisch umgebende Buchse.
Man erspart sich nicht nur deren Herstellung, sondern auch Befestigung im Gehäuse, wodurch sich in der angestrebten Weise eine Vereinfachung der Mischvorrichtung ergibt. Die Belastungsfeder kann nach innen, d. h. in den durch den Mischerkörper und den Schieber definierten Hohlraum gelegt werden, weil nunmehr auch der Mischerkörper mit einem Boden versehen und der Schieber als sogenannter Einfachschieber ausgebildet ist. Sowohl die Verwendung eines Einfachschiebers als auch die Verlegung der Belastungsfeder ins Innere des Mischorgans führt zu einer besonders kompakten und trotzdem einfachen Bauweise. Beim Einfachschieber strömt das eine Medium in der einen Endstellung um sein eines Ende, während das andere Medium in der anderen Endstellung an seinem anderen Ende vorbeiströmt.
Im Gegensatz dazu strömt das eine Medium in der einen Endstellung eines Doppelkörperkolbenschiebers in eine zwischen seinen beiden Körpern gelegene Ringnut, in die das andere Medium in der anderen Endstellung ebenfalls eintritt. In der Zwischenstellung treten die Medienteilströme anteilsmässig in diese Ringnut ein, während sie beim Einfachschieber anteilsmässig an den beiden Enden vorbeiströmen. Die Länge des Einfachschiebers beträgt nur etwa ein Drittel der Länge eines Doppelkörperkolbenschiebers.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass einer der Aussenbünde dem Boden des Mischerkörpers zugeordnet ist und diesen insbesondere überragt, wobei dieser Aussenbund an einer inneren Schulter des Mischergehäuses abgestützt ist und wenigstens an einer Stelle einen etwa in Achsrichtung des Schiebers verlaufenden Strömungskanal aufweist und der Boden aussen vom Warmwasser angeströmt ist. Auf diese Weise lässt sich das warme Wasser sehr leicht in die hierfür vorgesehene Ringnut einleiten, und man kann infolgedessen das Gehäuse in diesem Bereich besonders einfach gestalten.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils an der Innenseite der Böden des Schiebers und des Mischerkörpers ein mittiger Zentrieransatz für die als Schraubendruckfeder ausgebildete Belastungsfeder angebracht, insbesondere angeformt ist. Man erreicht dadurch auf einfache Weise eine gute Zentrierung und ein sicheres Festhalten der Belastungsfeder im Innern des Mischorgans. Eine andere Ausbildung der Vorrichtung mit einem mittels eines Einstellorgans in Arbeitsrichtung gegen die Kraft der Belastungsfeder einstellbaren Arbeitselements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Schiebers aussen eine Zentrierbohrung besitzt, in die das freie Ende eines Arbeitskolbens des thermostatischen Arbeitselements eingreift.
Auch das unmittelbare
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Ankuppeln des Arbeitskolbens an den Schieber führt zu der angestrebten kompakten Bauweise und dadurch zu einer einfachen Konstruktion, dass auf zwischengeschaltete Übertragungsglieder verzichtet werden kann.
Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, dass das Gehäuse des thermostatischen Arbeitselements in einen hülsenförmigen Halter eingesteckt ist und der Halter mit einer entgegen der Ausstossrichtung des thermostatischen Arbeitskolbens weisenden Fläche an einem Exzenter oder exzenterartigen Ansatz eines Einstellorgans für die Mischtemperatur anliegt, wobei das Einstellorgan um eine zur Thermostatlängsachse etwa senkrechte Achse drehbar am oder im Vorrichtungsgehäuse gelagert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel drückt der Kolben des thermostatischen Arbeitselements direkt oder indirekt gegen den Kolbenschieber des Mischers. Der hülsenförmige Halter muss so ausgebildet und angebracht sein, dass das thermostatische Arbeitselement die Temperatur des Mischwassers fehlerfrei fühlen kann.
Ausserdem muss das Mischwasser die betreffende Stelle der Mischvorrichtung zumindest ohne wesentliche Behinderung durchströmen können.
Um die erwähnten Bedingungen optimal zu gewährleisten, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Halter in Längsrichtung verlaufende Innenleisten od. dgl. Ansätze besitzt, die einerseits das Gehäuse des thermostatischen Arbeitselementes zentrieren und andererseits Strömungskanäle für das vorbeiströmende Mischwasser bilden. Es ist zweckmässig, wenn das gesamte Mischwasser durch diese Strömungskanäle fliesst. Sie müssen deshalb entsprechend gross dimensioniert sein.
Das Gehäuse der herkömmlichen, mit Dehnstoff arbeitenden thermostatischen Arbeitselemente, besitzt in der Regel einen Aussenbund. Dieser wird vielfach zu Befestigungszwecken ausgenutzt. Wenn die Innenleisten des Halters in Weiterbildung der Erfindung dessen rohrförmigen Teil entgegen der Strömungsrichtung überragen, so kann man das thermostatische Arbeitselement so tief in den Halter einschieben, bis sein Bund an den Stirnflächen der überstehenden Leistenenden aufliegt. Dadurch ist einerseits die Montageendlage einwandfrei vorgegeben und andererseits verbleiben dann zwischen den überstehenden Leistenenden Einströmöffnungen für das Mischwasser.
Der Exzenter oder exzenterartige Ansatz des Einstellorgans ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der Art eines Mehrkants ausgebildet, und der Halter stützt sich mit einer Gegenfläche an jeweils einer der von der Drehachse des Einstellorgans unterschiedlich weit entfernten Mehrkantflächen ab. Je weiter diese Mehrkantfläche von der Drehachse entfernt ist, umso stärker wird der Kolbenschieber gegen den Widerstand der Belastungsfeder in den Mischerkörper hineingeschoben. Dadurch vergrössert sich dann auch die Gegenkraft am thermostatischen Arbeitselement, und das hat schliesslich eine Erhöhung der Mischwassertemperatur zur Folge.
Die Verringerung der Mischwassertemperatur erreicht man durch eine entsprechende Drehung des Exzenters bzw. exzenterartigen Ansatzes. Da bei dieser Einstelleinrichtung jeweils zwei Flächen aneinander anliegen und sie durch die Belastungsfeder gegeneinander gepresst werden, bleibt der eingestellte Wert für das Mischwasser ohne besondere Vorkehrungen sicher erhalten.
Bei einer anderen, sehr vorteilhaften Variante der erfindungsgemässen Mischvorrichtung deren Gehäuse im wesentlichen eine H-förmige Gestalt besitzt, wobei der eine H-Schenkel mit der Kaltwasserleitung und dem Kaltwasserstutzen des Warmwasserbereiters und der andere H-Schenkel mit dem Warmwasserstutzen des Warmwasserbereiters sowie einer Mischwasserabflussleitung verbunden und der H-Quersteg vom kalten Wasser durchflossen ist, besteht darin, dass der H-Quersteg im Bereich wenigstens eines H-Schenkels teleskopartig ausziehbar ist und die beiden Teleskopteile mittels mindestens eines Dichtringes gegeneinander abgedichtet sind. Herkömmliche Warmwasserbereiter besitzen üblicherweise je ein Anschlussrohr für das kalte und das austretende warme Wasser.
Der Seitenabstand dieser Anschlussrohre ist nicht veränderbar, jedoch bei den einzelnen Fabrikaten verschieden. Die vorstehend beschriebene Ausbildung ermöglicht nun eine leichte Anpassung der erfindungsgemässen Mischvorrichtung an die verschiedenen im Handel gebräuchlichen Warmwasserbereiter.
Eine besonders zweckmässige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der H-Quersteg einen Anschluss für ein Sicherheitsventil besitzt oder in sehr zweckmässiger Art am H-Quersteg ein Sicherheitsventil, insbesondere Membran-Sicherheitsventil, unmittelbar befestigt ist. Dabei kann im letzteren Falle das Gehäuse des Sicherheitsventils zumindest teilweise einstückig mit dem H-Quersteg bzw. dem zugeordneten TeleskopTeilstück des H-Querstegs gefertigt sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen :
Figur 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Mischvorrichtung,
Figur 2 einen vertikalen Längsmittelschnitt durch die linke Bildhälfte der Fig. 1.
Beim Ausführungsbeispiel besitzt das Gehäuse der erfindungsgemässen Mischvorrichtung eine im wesentlichen H-förmige Gestalt, wobei der eine H-Schenkel (1) einerseits mit einer Kaltwasserleitung (2) und andererseits mit dem Kaltwasserstutzen eines nicht gezeigten Warmwasserbereiters hydraulisch verbunden isL Der andere H-Schenkel (4) ist mit seinem oberen Ende an den Warmwasserstutzen (5) des Warmwasserbereiters angeschlossen, während sein anderes, unteres Ende mit der Mischwasserabflussleitung (6) in Verbindung steht. Selbstverständlich könnte man diesem unteren Ende des anderen H-Schenkels das Mischwasser auch unmittelbar entnehmen. Die Verbindungen erfolgen jeweils mit Hilfe von Überwurfverschraubungen (7).
In Weiterbildung der Erfindung kann man in den unteren Teil des einen H-Schenkels (1) noch einen Absperrhahn (8) einbauen.
Darüber hinaus kann man in sehr vorteilhafter Weise auch noch einen Anschlussstutzen (9) vorsehen, der den Anschluss einer weiterführenden Kaltwasserleitung ermöglicht und bei Nichtbedarf mit Hilfe eines Stopfens (10) verschlossen wird. Die beiden H-Schenkel (1) und (4) sind mittels des H-Querstegs (11) hydraulisch verbunden. Da sich das Mischorgan (12) im anderen H-Schenkel (4) befindet, wird der H-Quersteg (11) lediglich von
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Kaltwasser durchströmt.
Das Mischorgan (12) besitzt einen thermostatisch gesteuerten Schieber (13), der mit einem Mischerkörper (14) zusammenwirkt. Letzterer besitzt als Steueröffnungen (15) bzw. (16) dienende Wanddurchbrüche. Sie haben eine im Querschnitt rechteckige Gestalt, wobei jeweils vier auf einer kreisförmigen Mantellinie des Mischerkörpers (14) angeordnet sind. Durch die Steueröffnungen (15) strömt das vom Warmwassserbereiter kommende warme Wasser von aussen nach innen, während die Steueröffnungen (16) ebenfalls von aussen nach innen vom kalten Wasser durchflossen werden.
Der Mischerkörper (14) und der als Kolbenschieber ausgebildete Steuerschieber (13) besitzen jeweils eine im wesentlichen topfförmige Gestalt, wobei die freien Topfränder gegeneinander weisen und der Schieber (13) in den Mischerkörper (14) eingesteckt ist. Zwischen beiden Teilen ist eine Belastungsfeder (17) für ein thermostatisches Arbeitselement (18) eingesetzt. Sie wird durch zapfenförmige Ansätze (19) bzw. (20) zentriert und gehalten. Am Boden des Schiebers (13) sind Durchbrüche (21) vorgesehen, durch welche das Mischwasser austritt und die sich teilweise noch etwas in die Topfwandung hinein erstrecken.
Der Abstand der Steueröffnungsreihen (15) und (16), in Verschieberichtung des Schiebers (13) gesehen, und die Abmessungen des Schiebers (13) sind nun so gewählt, dass die Steueröffnungen (16) vollständig freigegeben sind, wenn der Schieber die Steueröffnungen (15) ganz abdeckt und umgekehrt. Im einen Falle tritt lediglich Kaltwasser ins Innere des Mischorgans, während im anderen Extremfall nur heisses Wasser ins Mischorgan und aus diesem natürlich auch wieder ausfliesst. Zwischenstellungen des Schiebers (13) ergeben mehr oder weniger warmes Mischwasser.
Der Mischerkörper besitzt an seinem oberen und unteren Ende sowie etwa in der Mitte drei Aussenbünde (22), (23) und (24), die mit der sie umgebenden Gehäusebohrung (25) und der Zylinderaussenwandung (26) des Mischerkörpers zusammen zwei Ringkanäle (27) und (28) bilden über einen Durchbruch (29) der Gehäusewandung steht der Ringkanal (27) mit dem Innern des H-Querstegs und damit der Kaltwasserleitung in hydraulischer Verwendung.
Der Aussenbund (24), der zugleich zur Abstützung des Mischerkörpers (14) an einer Schulter (30) des Vorrichtungsgehäuses dient, überragt den Boden (31) des Mischerkörpers. Ausserdem ist dieser Aussenbund an mehreren Stellen unterbrochen, um Strömungskanäle (33) für das in Richtung des Pfeils (32) ankommende Warmwasser zu schaffen. Der Weg, welchen das warme Wasser bis ins Innere des Mischorgans (12) zurücklegt, ist mit dem Pfeil (33) markiert.
In eine Zentrierbohrung (34) des Kolbenschieber-Topfbodens (35) ist von aussen her das freie Ende des Arbeitskolbens (36) eines thermostatischen Arbeitselements (37) eingesteckt. Das mit einem Bund (38) versehene Gehäuse ist in einen hülsenförmigen Halter (40) eingesteckt. Er besitzt in Längsrichtung verlaufende Innenleisten (41), die einerseits das thermostatische Arbeitselement unmittelbar abstützen und andererseits Strömungskanäle (42) für das vom Mischorgan (12) kommende Wasser bilden. An der in Figur 2 linken Seite ist die Wandung des hülsenförmigen Halters (40) bis hin zu einer der Leisten (41) abgeflacht, so dass eine in Strömungsrichtung des Mischwassers weisende Fläche (43) entsteht. Daran liegt ein Exzenter (44) eines Einstellorgans (45) für die Mischwassertemperatur an.
Es kann, wie Figur 1 zeigt, aussen mit einer Skala versehen sein, die mit einer entsprechenden Marke am Gehäuse bzw. anderen H-Schenkel (4) zusammenarbeitet.
Die Mantelfläche (46) dieses Exzenters verläuft nicht stetig, vielmehr besteht sie aus mehreren, winklig zueinander stehenden Teilflächen. Jeweils eine davon kann an die Fläche (43) des Halters (40) angelegt werden.
Da ihre Abstände von der Drehachse (47) des Einstellorgans (45) unterschiedlich weit entfernt sind, wird die Belastungsfeder (17) im Innern des Mischorgans (12) in Abhängigkeit von der Drehstellung des Einstellorgans (45) mehr oder weniger stark gespannt. Auf diese Weise erreicht man dann die Veränderung des Sollwerts. Die Belastungsfeder sorgt gleichzeitig auch für ein sattes Anliegen der Fläche (43) am Exzenter (44) und für eine in Achsrichtung spielfreie Verbindung zwischen dem Arbeitskolben (36) und dem Kolbenschieber (13). Die Drehachse (47) des Einstellorgans (45) verläuft beim Ausführungsbeispiel senkrecht zur Arbeitsrichtung des Thermostatkolbens (36). Die Innenleisten (41) des Halters (40) überragen letzteren, wobei ihre freien Stirnflächen Anschläge für den Bund (38) des thermostatischen Arbeitselements (37) bilden.
Gleichzeitig entstehen auf diese Weise auch die notwendigen Einströmöffnungen (48) für das ausschliesslich am Gehäuse des thermostatischen Arbeitselements vorbeigeführte Mischwasser.
Der H-Quersteg (11) des Gehäuses der erfindungsgemässen Vorrichtung ist an wenigstens einer Stelle, vorzugsweise im Bereich des Mischorgans (12), teleskopartig ausziehbar. Dabei übergreift der einstückig mit dem einen H-Schenkel gefertigte, rohrförmige Teleskopteil (49) den an den anderen H-Schenkel (4) angeformten Teleskopteil (50). Letzterer besitzt eine Ringnut zum Einsetzen eines Dichtrings, vorzugsweise O-Rings (51). Auf diese Weise lässt sich der gegenseitige Abstand der beiden H-Schenkel (1) und (4) innerhalb bestimmter Grenzen variieren, so dass eine leichte Anpassung an den Seitenabstand des Kaltwasserstutzens (3) und Warmwasserstutzens (5) eines nicht gezeigten Warmwasserbehälters möglich ist.
Im Bedarfsfalle könnte man am rechten Ende (Fig. 1) des H-Querstegs noch eine zweite Teleskopverbindung vorsehen, jedoch müsste dann das mittlere Teleskopteil nach dem Einstellen gegen Verschieben gesichert werden.
Der H-Quersteg besitzt darüber hinaus noch einen Anschluss (52) für ein Sicherheitsventil (53) und einen zum Sicherheitsventil gehörenden Ablaufstutzen (54).