DE19507195C2 - Einhebelmischbatterie für den Betrieb mit Überlauf-Warmwasserspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einhebelmischbatterie für den Betrieb mit einem drucklosen Überlauf- Warmwasserspeicher und Warmwasserbereiter, insbesondere mit einem über der Mischbatterie angeordneten Überlauf- Warmwasserspeicher, mit einer Temperiereinrichtung, ei­ nem Wassermischraum und einem Mischwasserauslauf, wobei in der Mischbatterie eine Ventilsitzscheibe mit drei Öffnungen ortsfest gehalten ist, an der an der ersten Öffnung eine Kaltwasserversorgungsleitung, an der zwei­ ten Öffnung eine Kaltwasserzuflußleitung für den Über­ lauf-Warmwasserspeicher und an der dritten Öffnung ein Kaltwasserkanal zu einem Wassermischraum, in welchem außerdem eine Wasserrückführleitung des Überlauf- Warmwasserspeichers mündet, in der Mischbatterie ange­ schlossen ist, und an der eine über ein Stellglied in zwei Freiheitsgraden bewegbare, mit einer Einlaßöffnung, einer Überströmkammer und einer Auslaßöffnung versehene Steuerscheibe angelagert ist, wobei mit einer Drehbewegung die Temperatur, mit einer Radialbewegung die Gesamtdurchflußmenge des Wassers einstellbar ist, derart, daß die Öffnungen in der Ventilsitzscheibe mit den Durchtrittsöffnungen in der Steuerscheibe in Über­ lappung bringbar sind.

Derartige Mischbatterien sind aus den Druckschriften DE 30 12 547 A1 und DE 34 41 579 C2 bekannt. Die Ventil­ scheiben sind bei diesen bekannten Mischbatterien so ausgebildet, daß bei der Absperrung sowohl die Zulauf­ öffnung für die Kaltwasserversorgungsleitung als auch die beiden Auslaßöffnungen für die Aufteilung des Kalt­ wasserzuflusses in einen Teilstrom zum Warmwasserspei­ cher und einen Teilstrom zum Wassermischraum in der Mischbatterie verschlossen werden, so daß bei einem über der Mischbatterie angeordneten Warmwasserspeicher ein Leerlaufen des Speichers ausgeschlossen wird.

Bei dieser Anordnung kann es jedoch nicht ausgeschlos­ sen werden, daß der Abstand der Durchtrittsöffnungen, z. B. verursacht durch Fertigungstoleranzen, unter­ schiedlich ausfällt und beim Schließvorgang zunächst die beiden Auslaßöffnungen abgesperrt werden, so daß die mit einem relativ großen Querschnitt ausgelegte Überströmkammer vom statischen Druck der Kaltwasserver­ sorgungsleitung beaufschlagt ist, was äußerst uner­ wünscht ist, da bei nicht auszuschließenden Druckstößen im Kaltwasserversorgungsleitungsnetz die Mischbatterie in dieser Ventilstellung undicht, beschädigt oder gar zerstört werden könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs aufgeführte Mischbatterie zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß der statische Druck des Kaltwasserversorgungsleitungsnetzes in der Über­ strömkammer nicht zur Wirkung gelangen kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 5 angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Mischbatterie mit Überlauf- Warmwasserspeicher in schematischer Darstellung;

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Mischbatterie in der Schnittebene II in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 eine in Fig. 2 gezeigte Ventilsitz­ scheibe in Draufsicht in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4 eine in Fig. 2 gezeigte Steuerscheibe in Draufsicht in vergrößerter Darstellung;

Fig. 5 die in Fig. 2 gezeigte Anordnung der Steuerscheibe zur Ventilsitzscheibe, wobei sich die Steuerscheibe in einer mittleren Mischposition in der Absperr­ stellung befindet, in Draufsicht in ver­ größerter Darstellung;

Fig. 6 die in Fig. 5 gezeigte Scheiben­ paarung, wobei sich die Steuerscheibe in voll geöffneter Stellung befindet;

Fig. 7 die in Fig. 5 gezeigte Scheiben­ paarung, wobei sich die Steuerscheibe in der Kaltwasserposition befindet;

Fig. 8 die in Fig. 5 gezeigte Scheiben­ paarung, wobei die Steuerscheibe sich in der Heißwasserposition befindet;

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer Einhebelmischbatterie wird im wesentlichen von einem Mischbatteriegehäuse 1, einem mit einer Heizein­ richtung 20 versehenen Überlauf-Warmwasserspeicher 2 und einem Kartuschengehäuse 3 für ein Misch- und Men­ genregulierventil gebildet.

An dem Mischbatteriegehäuse 1 ist hierbei eine Kaltwas­ serversorgungsleitung 12, eine Kaltwasserzuflußleitung 21 für den Überlauf-Warmwasserspeicher 2, eine Warmwas­ serrückführleitung 22 vom Überlauf-Warmwasserspeicher 2 zum Mischbatteriegehäuse 1 und ein Mischwasserauslauf 11 angeschlossen, wie es insbesondere aus Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist. Außerdem ist das Kartuschengehäuse 3 mit dem Mischbatteriegehäuse 1 verbunden, wie es aus der europäischen Patentschrift Veröffentlichungsnummer 0 196 000 B1 bekannt ist.

In dem Kartuschengehäuse 3 ist auf einem Bodenteil eine Ventilsitzscheibe 31 mit einer ersten Öffnung 311, ei­ ner zweiten Öffnung 312 und einer dritten Öffnung 313 ortsfest angeordnet. Auf der vom Bodenteil abgekehrten Seite der Ventilsitzscheibe 31 ist eine Steuerscheibe 32 angelagert, in der eine Einlaßöffnung 321 und eine Auslaßöffnung 322 ausgebildet sind. Die Steuerscheibe 32 wird an der gegenüberliegenden Stirnseite von einer Abdeckhaube 320, die sich im Kartuschengehäuse 3 ab­ stützt, gedichtet und formschlüssig aufgenommen, so daß über eine Überströmkammer 323 die Einlaßöffnung 321 mit der Auslaßöffnung 322 verbunden ist. An der von den Ventilscheiben abgekehrten Stirnseite ist an der Ab­ deckhaube 320 ein Stellglied 33 angelenkt. Das Stell­ glied 33 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet. Hierbei weist der Hebel eine Schwenkachse 330 auf, welche in einer drehbar im Kartuschengehäuse 3 angeordneten Buch­ se ausgebildet ist. Der innere Hebelarm greift hierbei mit einem Querstift 331 in eine gabelförmige Aufnahme an der Abdeckhaube 320 ein, während am äußeren, aus dem Kartuschengehäuse 3 herausgeführten Hebelarm ein Hand­ griff 13 befestigt ist.

Durch ein Verschwenken des Handgriffs 13 um die Schwenkachse 330 wird somit die Abdeckhaube 320 zusam­ men mit der Steuerscheibe 32 radial zur Ventil­ sitzscheibe 31 verschoben. Mit dieser Stellbewegung kann die Gesamtdurchflußmenge durch die Mischbatterie eingestellt werden. Mit einer Drehbewegung des Hand­ griffs 13 um eine Mittelachse 100 wird dagegen über das Stellglied 33 die Abdeckhaube 320 mit der Steuerscheibe 32 zu der Ventilsitzscheibe 31 verdreht, so daß in die­ sem Freiheitsgrad das Mischungsverhältnis von Kalt- und Warmwasser bzw. die Mischwassertemperatur eingestellt werden kann.

Das über die Kaltwasserversorgungsleitung 12 herange­ führte Druckwasser aus dem Leitungsnetz wird über einen Kanal 121 der ersten Öffnung 311 in der Ventil­ sitzscheibe 31 zugeführt. In der in Fig. 2 gezeigten Scheibenstellung wird die Öffnung 311 in der Ventil­ sitzscheibe 31 von der Steuerscheibe 32 abgesperrt. Wird in dieser Ventilscheibenstellung der Handgriff 13 nach links bewegt, so wird die Steuerscheibe 32 radial auf der Ventilsitzscheibe 31 verschoben, derart, daß die Einlaßöffnung 321 mit der ersten Öffnung 311 in der Ventilsitzscheibe 31 zunehmend in Überdeckung gelangt, so daß in zunehmendem Maße Kaltwasser durch die Über­ strömkammer 323 der Auslaßöffnung 322 zugeführt wird und hier in Abhängigkeit von der Drehstellung in einen Teilstrom durch die zweite Öffnung 312 und einen weite­ ren Teilstrom durch die dritte Öffnung 313 aufgeteilt wird. Der Teilstrom durch die Öffnung 313 gelangt über einen Kaltwasserkanal 14 in einen Wassermischraum 10 im Mischbatteriegehäuse 1. Der Teilstrom durch die Öffnung 312 gelangt über die Kaltwasserzuflußleitung 21 in den Überlauf-Warmwasserspeicher 2, wobei die eintretende Kaltwassermenge eine entsprechende Menge Warmwasser in dem Speicher verdrängt und über die Warmwasserrückführ­ leitung 22 in den Wassermischraum 10 einleitet, so daß sich in diesem Bereich temperiertes Mischwasser bildet, welches über den Mischwasserauslauf 11 abgegeben wird, wie es auch aus den Pfeildarstellungen in der schemati­ schen Darstellung in Fig. 1 zu entnehmen ist.

Die beiden in zwei Freiheitsgraden zueinander bewegba­ ren Ventilscheiben, nämlich die ortsfest gehaltene Ventilsitzscheibe 31 und die hierzu drehbare und radial verschiebbare Steuerscheibe 32, sind aus Hartmaterial hergestellt und liegen mit geglätteten Oberflächen was­ serdicht aneinander. Die erste Durchtrittsöffnung 311 in der Ventilsitzscheibe 31 ist sichelförmig ausgebil­ det, während die zweite Öffnung 312 und die dritte Öff­ nung 313 im wesentlichen kreisringsektorförmig ausge­ bildet sind, wie es insbesondere aus Fig. 3 der Zeich­ nung zu entnehmen ist. Die Öffnung 313 weist dabei eine ins Zentrum der Ventilsitzscheibe 31 gerichtete Ausbau­ chung 3131 auf. An den Endbereichen ist darüber hinaus eine in Strömungsrichtung ausgebildete Verengung 3132 vorgesehen. Außerdem ist eine entsprechende Verengung 3121 in der Öffnung 312 ausgebildet. Die sichelförmige erste Öffnung 311 hat eine maximale Breite 3112 von et­ wa 3,5 mm, die etwa der Breite der Einlaßöffnung 321 entspricht, wobei der Radius des äußeren und inneren Kreisbogens gleich groß ist. An den Endbereichen 3111 ist die sichelförmige Öffnung mit einem Radius von etwa 1,2 mm verrundet. Die beiden ringsegmentförmig ausge­ bildeten Öffnungen 312 und 313 weisen eine Breite von etwa 3 mm auf.

Die Auslaßöffnung 322 der in Fig. 4 gezeigten Steuer­ scheibe 32 ist kreissegmentförmig ausgebildet, wobei an beiden Endbereichen der Sehne Einbuchtungen 3221 vorge­ sehen sind, so daß in den maximalen Drehstellungen "Kaltwasser" und "Heißwasser" in der Absperrstellung die Steuerscheibe 32 mit der Auslaßöffnung 332 einen erforderlichen Abstand zur ersten Öffnung 311 in der Ventilsitzscheibe 31 aufweist. Außerdem ist an den bei­ den Endbereichen der Auslaßöffnung 322 jeweils ein Ringansatz 3222 ausgebildet. Die Einlaßöffnung 321 der Steuerscheibe 32 weist am inneren Kreisbogen eine Zahn­ reihe 3211 auf, deren Zahnhöhe etwa der 0,33-fachen Breite 3112 der ersten Öffnung 311 entspricht.

Die Funktionsweise der Mischbatterie wird im folgenden anhand der in der Zeichnung in den Fig. 5 bis 8 an­ gegebenen Scheibenstellungen erläutert.

In Fig. 5 befindet sich die Steuerscheibe 31 in Ab­ sperrstellung. Die erste Öffnung 311, die mit dem Kalt­ wasserleitungsdruck beaufschlagt ist, befindet sich seitlich neben der Einlaßöffnung 321 der Steuerscheibe 32. Es kann somit von der Mischbatterie kein Wasser ab­ gegeben werden. Damit die Auslaßöffnung 321 und mit ihr die Überströmkammer 323 drucklos sind, befindet sich die Auslaßöffnung 322 mit der Ausbauchung 3131 der Öff­ nung 313 in partieller Überdeckung, so daß die Über­ strömkammer 323 mit dem Mischwasserauslauf 11 in Ver­ bindung steht. Die Steuerscheibe 32 befindet sich hier­ bei in einer mittleren Mischposition. Wird dagegen die Steuerscheibe 32 in die maximale Drehstellung "Kaltwasser" gebracht, so bleibt die partielle Überdec­ kung zur Auslauföffnung 322 über den gesamten Drehwin­ kel erhalten, wie es beispielsweise aus Fig. 7 der Zeichnung zu entnehmen ist. Auch in der maximalen Dreh­ stellung "Heißwasser" bleibt die partielle Überdeckung der Auslaßöffnung 322 mit der dritten Öffnung 313 über den gesamten Drehwinkel erhalten, wie es aus Fig. 8 zu entnehmen ist.

Soll nun in der in Fig. 5 gezeigten Mischstellung der Ventilscheiben Mischwasser gezapft werden, so wird durch ein Verschwenken des Handgriffs 13 um die Schwenkachse 320 die Steuerscheibe 32 radial zur Ven­ tilsitzscheibe 31 verschoben, so daß zunehmend die Ein­ laßöffnung 321 mit der sichelförmigen ersten Öffnung 311 der Ventilsitzscheibe 31 in Überdeckung gelangt. Es werden somit zunehmend größere, entsprechend temperier­ te Wassermengen pro Zeiteinheit von der Mischbatterie abgegeben.

In Fig. 6 der Zeichnung ist die maximale Öffnungsposi­ tion der Ventilscheiben dargestellt. Wird nun die Steu­ erscheibe 32 zur Ventilsitzscheibe 31 gedreht, so wer­ den entsprechend die lichten Querschnitte der Öffnungen 312, 313 gegenläufig geändert. Die Größen der Teilmen­ genströme, die über die Öffnungen 312 und 313 abgegeben werden, ändern sich im gleichen Sinne, so daß unter­ schiedliche Mengen von Kalt- und Heißwasser in den Was­ sermischraum 10 eingespeist werden und hier ein ent­ sprechend geändert temperiertes Mischwasser erzeugen. Die Zahnreihe 3211 an dem inneren Kreisbogen der Einla­ ßöffnung 321 dient einer feinfühligen Mengendosierung und verhindert bei einem sehr schnellen Schließen der Mischbatterie die Wasserschlagbildung und reduziert die Fließgeräuschentwicklung in der Mischbatterie.

Das vorstehend aufgeführte Ausführungsbeispiel ist ins­ besondere für oberhalb der Mischbatterie angeordnete Überlauf-Warmwasserspeicher geeignet. Selbstverständ­ lich kann aber das in dem Kartuschengehäuse 3 zusammen­ gefaßte Misch- und Mengenregulierventil auch für Wasch- und Spültischstandarmaturen o. dgl. eingesetzt werden, wobei dann der Überlauf-Warmwasserspeicher meist unter­ halb der Mischwasserbatterie angeordnet ist. Auch bei dieser Anordnung wird sicher ausgeschlossen, daß die im Kaltwasserversorgungsleitungsnetz auftretenden Druck­ spitzen in der Absperrstellung in die Überströmkammer 323 gelangen können.

Claims (5)

1. Einhebelmischbatterie für den Betrieb mit einem drucklosen Überlauf-Warmwasserspeicher und Warmwas­ serbereiter, insbesondere mit einem über der Misch­ batterie angeordneten Überlauf-Warmwasserspeicher, mit einer Temperiereinrichtung, einem Wassermisch­ raum und einem Mischwasserauslauf, wobei in der Mischbatterie eine Ventilsitzscheibe mit drei Öff­ nungen ortsfest gehalten ist, an der an der ersten Öffnung eine Kaltwasserversorgungsleitung, an der zweiten Öffnung eine Kaltwasserzuflußleitung für den Überlauf-Warmwasserspeicher und an der dritten Öffnung ein Kaltwasserkanal zu dem Wassermischraum, in welchem außerdem eine Warmwasserrückführleitung des Überlauf-Warmwasserspeichers mündet, in der Mischbatterie angeschlossen ist, und an der eine über ein Stellglied in zwei Freiheitsgraden bewegbare, mit einer Einlaßöffnung, einer Überströmkammer und einer Auslaßöffnung versehene Steuerscheibe an­ gelagert ist, wobei mit einer Drehbewegung die Tem­ peratur und mit einer Radialbewegung die Gesamt­ durchflußmenge des Wassers einstellbar ist, derart, daß die Öffnungen in der Ventilsitzscheibe mit den Durchtrittsöffnungen in der Steuerscheibe in Über­ lappung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (311, 312, 313) in der Ventilsitzscheibe (31) etwa kreisringsektorförmig ausgebildet sind, wobei die dritte Öffnung (313) eine konvex ins Zent­ rum der Ventilsitzscheibe (31) vorstehende Ausbau­ chung (3131) aufweist, während die Auslaßöffnung (322) in der Steuerscheibe (32) kreissegmentförmig ausgebildet ist, wobei sich an den beiden Endberei­ chen der Sehne Einbuchtungen (3221) befinden, so daß in den maximalen Drehstellungen "Kaltwasser" und "Heißwasser" in der Absperrstellung der Steuerschei­ be (32) ein erforderlicher Abstand zur ersten Öff­ nung (311) in der Ventilsitzscheibe (31) besteht, und daß wenigstens an der der dritten Öffnung (313) zugekehrten Seite ein Ringansatz (3222) ausgebildet ist, der so bemessen ist, daß in der Absperrstellung der Steuerscheibe (32) in der maximalen Drehstellung "Heißwasser" noch eine Überlappung mit der Ausbau­ chung (3131) gegeben ist, so daß in der Absperrstel­ lung der Mischbatterie die erste Öffnung (311) und die zweite Öffnung (312) von der Steuerscheibe (32) abgesperrt sind, während die dritte Öffnung (313) nicht völlig absperrbar ist, so daß die Überström­ kammer (323) in der Absperrstellung über den Kalt­ wasserkanal (14) mit dem Mischwasserauslauf (11) in Verbindung steht.

2. Einhebelmischbatterie nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den der zweiten Öffnung (312) und der dritten Öffnung (313) zugekehrten Endberei­ chen der Auslaßöffnung (322) Ringansätze (3222) aus­ gebildet sind.

3. Einhebelmischbatterie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Öff­ nung (311) in der Ventilsitzscheibe (31) sichelför­ mig ausgebildet ist, deren beide Endbereiche (3111) mit einem Radius verrundet sind, wobei die maximale Breite (3112) der Öffnung (311) der der kreisring­ sektorförmigen Einlaßöffnung (321) in der Steuer­ scheibe (32) entspricht, und der Radius des äußeren und des inneren Kreisbogens gleich groß ist.

4. Einhebelmischbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (321) der Steuerscheibe (32) am inneren Kreisbogen eine Zahnreihe (3211) aufweist, deren Zahnhöhe (3212) der 0,1 bis 0,5-fachen, vorzugsweise 0,33- fachen der Breite (3112) der ersten Öffnung (311) entspricht.

5. Einhebelmischbatterie nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zahnreihe (3211) von fünf bis vierzehn Zähnen, vorzugsweise neun Zähnen, mit etwa trapezförmigem Profil gebildet ist.