DE2225740C3 - Mischbatterie zum stufenlosen Einstellen des Mischungsverhaltnisses zwischen zwei Flüssigkeiten und der Gesamtdurchflußmenge - Google Patents
Mischbatterie zum stufenlosen Einstellen des Mischungsverhaltnisses zwischen zwei Flüssigkeiten und der GesamtdurchflußmengeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischbatterie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei die Durchflußmenge von Flüssigkeiten steuernden Mischbatterien treten dann unliebsame Rückschlaggeräusche
in den daran angeschlossenen Leitungen auf, wenn die Mischbatterie zu schnell geschlossen
wird. Der Rückschlag ist darauf zurückzuführen, daß die in den Leitungen fließende Flüssigkeitsmenge von ihrer
Leitungsflußgeschwindigkeit auf Stillstand abgebremst wird und dadurch unter Umständen recht starke
Trägheitskräfte auf die Leitungen ausübt. Um Milche Rückschlaggeräusche zu verhindern, ist es bereits
bekannt, in der Mischbatterie dafür Sorge zu tragen, daß die Schließbewegung gebremst durchgeführt wird, so
daß die in den Leitungen fließende Flüssigkeit nicht schlagartig, sondern langsam in ihrer Fließgeschwindigksit
reduziert wird. Aus der US-PS 34 28 087 ist eine soiche Mischbatterie für Warm- und Kaltwasser
bekannt, die ein zylindrisches Gehäuse mit Ein- und Auslaßöffnungen aufweist, in dem eine Hülse gelagert
ist, in deren Innenraum eine zum Einstellen des Mischungsverhältnisses und der Durchflußmenge drehbare
und längsverschiebbare Spindel angeordnet ist. Die Spinde! ist hohlzylindrisch ausgebildet und mit entsprechenden
Öffnungen für den Ein- und Austritt von Wasser versehen. Der Innenraum der Spindel stellt die
eigentliche Misch- bzw. Druckkammer dar. Am Boden der Druckkammer ist ein mit der Spindel über einen
Federring lose verbundenes Druckteil angeordnet, das über einen Dichtungsring an der Innenwand der Spindel
anliegt. Durch dieses Druckteil wird die Druckkammer in eine Haupt- und eine Nebenkammer unterteilt. Die
Haupt- und Nebenkammer stehen über einen in dem Druckteil angeordneten und als Drosselstelle wirkenden
Schlitz miteinander in Verbindung. Bei einer Längsverschiebung der Spindel in der Richtung, die zu einer
Verminderung des die Druckkammer durchsetzenden Wasserstroms führt, entsteht durch die Bewegung des
Druckteils ein Überdruck in der Nebenkammer, der sich nur langsam durch den Wasserstrom über die
Drosselstelle abbaut und so eine schnelle Bewegung der Spindel in ihre Schließstellung verhindon. Als nachteilig
bei dieser bekannten Mischbatterie ist es anzusehen, daß am Ende der Spindel eine Nebenkammer
ausgebildet ist, deren Stirnfläche dem Leitungsdruck ausgesetzt ist. Um zu verhindern, daß die Spindel durch
den auf diese Stirnfläche wirkenden Leitungsdruck nach außen gedrückt wird, müssen besondere Vorkehrungen
zum Druckausgleich getroffen werden. Bei diesem bekannten Mischventil ist eine unter Leitungsdruck
stehende, die Spindel umgebende Druckkammer ausgebildet, die auf einer Seite durch eine mit der Hülse
verbundene Dichtung und auf der anderen Seite durch eine mit der Spindel verbundene Dichtung abgeschlossen
ist. Der auf die Dichtung, die mit der Spindel verbunden ist, wirkende Druck wirkt dem Druck auf die
Stirnfläche der Spindel entgegen und hebt diesen auf, wenn die beiden Druckflächen genau gleich groß sind.
Diese Notwendigkeit, eine Druckausgleichsfläche von bestimmter Größe vorzusehen, führt zu einer unerwünschten
Beschränkung in der Knnstruktionsfreiheit.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischbatterie mit Rückschlagdämpfung
anzugeben, die es erlaubt, die in der Hülse liegende Stirnfläche der Spindel unter atmosphärischen Druck zu
setzen.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unieransprüchen.
Anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen
Mischbatterie;
Fig.2 eine Schnittansicht einer in der Mischbatterie
nach F i g. 1 verwendeten Dichtung;
Fig.3 einen Axialschnitt durch die Mischbatterie nach Fig. 1;
F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Mischbatterie nach F i g. 1;
Fig.5 eine weitere Ausführungsform des Teils der
Mischbatterie, das in F i g. 4 dargestellt ist;
F i g. 6 eine Draufsicht auf die in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 enthaltene Büchse, und
F i g. 7 eine Seitenansicht einer Hälfte der Büchse nach F i g. f.
Die in den Zeichnungen dargestellte Mischbatterie weist ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildetes
Gehäuse 210 mit Einlaßöffnungen 212 und 214 für Warm- bzw. Kaltwasser auf. Die Auslaßöffnung 216 kt
in F i g. 3 in unterbrochenen Linien eingezeichnet. In das Gehäuse 210 ist eine Hülse 218 eingesetzt, die eine um
ihre Längsachse drehbare und hin- und herbewegbare Spindel 220 aufnimmt Sowohl die Spindel 220 als auch
die HüLse 218 bestehen aus Kunststoff.
An der Hülse 218 sind außenliegende Nuten 222, 224 und 226 ausgebildet, die Dichtringe 228, 230 und 232
aufnehmen. Diese Dichtringe 228, 230 und 232 sind M zwischen der Außenfläche der Hülse 218 und der
Innenfläche des Gehäuses 210 wirksam. Die Hülse 218 weist Einlaßöffnungen 234 und 236 für Warm- bzw.
Kaltwasser, sowie eine Anzahl am Umfang im Abstand voneinander angeordnete Auslaßöffnungen 238 auf, die
nahe einer in der Außenfläche der Hülse 218 vorgesehene Vertiefung 240 liegen. In der Umgebung
der Einlaßöffnungen 234 und 236 für Warm- und Kaltwasser weist die Hülse 218 an ihrer Außenfläche
eine Querschnittsverengung 242 auf, in die eine Dichtung 244 eingesetzt ist. Diese Dichtung 244 setzt
sich aus zwei gleich ausgebildeten Dichtungshälften 246 zusammen, von denen die eine in F i g. 2 in vergrößertem
Maßstab dargestellt ist. Jede der Dichtungshälften 246 ist mit Flanschen 250 versehen, die sich an die
Ränder der Einlaßöffnungen 234 und 236 anlegen und mit einem Innenwulst 252 an der Außenfläche der
Spindel 220 anliegen. Die Dichtungshälfte. 246 sind außen jeweils mit im wesentlichen kreisförmigen
Wülsten 254 ausgestattet, d<e die Flansche 250 umgeben.
Die im wesentlichen zylindrische Dichtung 244 ist an jedem Ende mit Abschlußwülsten 256 versehen. Die
Wülste 254 dichten den Luftspalt zwischen der Außenfläche der Hülse 218 und der Innenfläche des
Gehäuses 210 ab, wobei die Abschlußwülste 256 hauptsächlich dazu dienen, das Einsetzen bzw. Herausnehmen
der Dichtung zu erleichtern. Im Innenbereich der Wülste 254 und zwischen der Innenfläche der Hülse
218 und den Flanschen 250 ist jeweils eine kleine Kammer 260 ausgebildet. Diese Kammern 260 sind
während des Betriebs mit Wasser gefüllt und üben auf die Flansche 250 eine nach innen gerichtete Kraft aus, so
daß die Dichtwirkung der Innenwülste 252 an der Außenfläche der Spindel 220 unterstützt wird. Zur
Verankerung der Dichtung an der Hülse 218 und zur &5
Lagesicherung während des Einsetzens bzw. Ausbauens des Ventils sind an jedem Ende der Dichtungshälfteri
246 zueinander passende Nuten 258 und Vorsprung« 259 vorgesehen.
Die Spindel 220 ragt mit einem Ende 264 aus dem Gehäuse 210 heraus. An diesem Ende läßt sich ein
Betätigungsorgan für die Spindel anbringen. Die Spindel 220 ist auf ihrer gesamten Länge von einer Mittelbohrung
266 durchsetzt, so daß im Betrieb an der im Gehäuse 210 befindlichen Stirnseite 270 der Spindel
atmosphärischer Druck herrschL Dadurch befindet sich die Spindel 220 im Betrieb unter Druckausgleich.
Zur Betätigung der Mischbatterie muß die Spindel 220 relativ zur Hülse 218 gedreht und hin- und
herbewegt werden, um die Durchflußmenge und das Mischungsverhältnis zwischen Warm- und Kaltwasser
zu steuern. Sobald die Einlaßöffnung 286 der Spinde! 220 in Deckung mit den Einlaßöffnungen 234, 236 der
Hülse 218 steht, sind die Auslaßöffnungen 288 der Spindel 220 mit den Auslaßöffnungen 238 der Hülse 218
verbunden.
An der Außenfläche der Spindel 220 ist eine Aussparung vorgesehen, die als Druckkammer 290
dient In dieser ist eine Büchse 292 geügert die sich aus
zwei gleich ausgebildeten Büchsenhälftei. zusammensetzt. Die Büchse 292 ist mit der Hülse 218 mittels eines
Sicherungsringes 294 verbunden, der durch Schlitze 296 in der Hülse 218 hindurch in Nuten 298 in den
Büchsenhilften eingreift Eine die Büchsenhälften zusammenhaltende Dichtung 300 ist in der Nähe eines
Endes der Büchse 292 vorgesehen und weist einen Dichtring 302 auf, der gegen die Innenfläche der Hülse
218 abdichtet Das entgegengesetzte rinde 304 der Dichtung 300 bewirkt die Abdichtung gegen die
Außenfläche der Spindel 220. Zwischen der Innenfläche der Büchse 292 und der Außenfläche der Spinde! 220
liegt ein Spalt 306, der einen Wasserdurchlaß von begrenzter Querschnittsfiäcbe bildet Im nach innen
weisenden Abschnitt der Dichtung 304 sind Schlitze bzw. Durchlässe 308 ausgebildet, die mit dem Spalt 306
in Verbindung stehen, so daß in die Druckkammer 290 beim Bewegen der Spindel 220 relativ zur Hülse 218 von
entgegengesetzten Seiten der Büchse 292 Wasser einfließen kann.
In der geschlossenen Stellung der Spindel (F i g. 3) herrscht in der Kammer 290 kein Wasserdruck. Beim
Öffnen der Mischbatterie fließt Wasser in den Bodenbereich der Druckkammer 290 ein und strömt
über den Spalt 306 und die Schlitze bzw. Durchlässe 308 in die Druckkammer 290. In der geöffneten Stellung der
Mischbatterie befindet sich daher an beiden Seiten der Büchse 292 Wasser. Ein Durchsickern von Wasser längs
der Außenfläche wird durch die Dichtung 302 verhindert Soll die Mischbatterie geschlossen werden,
kann wegen des in der Druckkammer 290 befindlichen Wassers die Spindel 220 nur so schnell bewegt werden,
wie Weiser über die Schlitze bzw. Durchlässe 308 und
den Spalt 306 zurück in die Druckkammer 290 fließen kann. Der gleiche hydraulische Widerstand ist auch
beim öffnen der Mischbatterie wirksam. Die beschriebene Ausbildung der Druckkammer 290 bildet daher
eine wirksame Sicherung gegen Rückschlaggeräusche, da sie verhindert, daß die Mischbatterie mit einer
Geschwindigkeit geschlossen wird, die im Leitungssystem unliebsame Geräusche verursachen würde
Die Schlitze bzw. Durchlässe 308 sind wichtig für die Erzeugung des hydraulischen Widerstandes beim
öffnen und Schließen der Mischbatterie. Eine schnelle Bewegung der Spindel 220 verursacht ein Verdrillen
bzw. Verdrehen der um die Schlitze 308 liegenden Gummiteile und dadurch eine Verringerung der
Schlitzweite, was seinerseits eine Verzögerung der öffnungs- bzw. Schließbewegung der Spindel 220
bewirkt.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 —7 entspricht
im wesentlichen demjenigen nach den F i g. I —4. Es ist lediglich die Büchse 292 mit den zugehörigen
Dichtungen anders ausgebildet. Die dort vorgesehene Büchse 350 ist in eine Druckkammer 290 eingesetzt und
in ihrer Lage mittels eines Sicherungsringes 294 gesichert. In Nuten 360 und 362 sind O-Ringe 356 und
358 eingelegt. Die Büchse 350 ist in der Kammer 219 lose gehalten, so daß zwischen der Innenfläche der
Hülse 218 und der Außenfläche der Büchse 350, bzw. zwischen der Innenfläche der Büchse 350 und der
Außenfläche der Spindel 220, Spalten bestehen.
Beim Öffnen der Mischbatterie gelangt Wasser in die Druckkammer 290, wobei es zwischen den Büehsenhälften
352 und 354 der lose gehaltenen Büchse 350 hindurchströml. Der Strömungsverlauf liegt außerhalb
', des O-Rings 356 und innerhalb des O-Rings 358. Der
gleiche Strömungsverlauf liegt auch beim Schließen der Mischbatterie vor. Unter beiden Betriebsbedingungen
bewirkt der angesprochene Strömungsweg einen sich der Bewegung der Spindel 220 entgegenstellenden
in hydraulischen Widerstand. Beim Öffnen bzw. Schließen
der Mischbatterie verursacht eine schnelle Bewegung eine Verdrillung bzw. Verdrehung der O-Ringe 356, 358
und damit eine weitere Verringerung der öffnungsweite des Wasserdurchlasses.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Mischbatterie zum stufenlosen Einstellen des Mischungsverhältnisses zwischen zwei Flüssigkeiten,
beispielsweise Warm- und Kaltwasser, und der Gesamtdurchflußmenge, mit einem Gehäuse, einer
in dem Gehäuse gelagerten Hülse und einer in der Hülse drehbar und längsverschiebbar angeordneten
Spindel, durch deren axiale Verschiebung die Gesamtdurchflußmenge und durch deren Drehung
das Mischungsverhältnis durch entsprechend weites öffnen von in der Hülse vorgesehenen Einlaßöffnungen
erreichbar ist, ferner mit einer Druckkammer, deren Volumen bei der Schließbewegung der
Spindel verkleinerbar ist und die an einem axialen Ende durch eine Dichtung abgeschlossen ist und
einen sich nach außen öffnenden, schmalen, als Drosselstelle wirkenden Durchlaß aufweist, durch
dessen Strömungswiderstand die Schließgeschwindigkeit bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckkammer (290) zwischen der Spindel (220) und der Hülse (2!8) gebildet ist und
das andere axiale Ende der Druckkammer (290) durch eine die Spindel umgebende Büchse (292,350)
begrenzt ist, die zur Aufnahme einer Dichtung (300, 356, 358) mit wenigstens einer Ringnut (360, 362)
versehen, an der Hülse gegen a<iale Verschiebung gesichert und so ausgebildet ist, daß sie einen
Durchlaß zur Druckkammer freigibt, der im Bereich der Dichtung als Drosselstelle für die in die
Druckkammer fließende Flüssigkeit wirkt.
2. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsr (292, 350) zwei im
Querschnitt etwa halbkreisförmige Schalen (352, 354) aufweist, die so bemessen sind, daß sie im
eingebauten Zustand zwischen ihren axial verlaufenden Stirnflächen den Durchlaß freigeben.
3. Mischbatterie nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (350) mit einer
ringförmigen Innennut (360) und einer axial dazu versetzt angeordneten ringförmigen Außennut (362)
versehen ist, in denen jeweils ein O-Ring (356, 358) angeordnet ist.
4. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (292) einen Spalt
(306) zwischen ihrer Innenwandung und der Außenwandung der Spindel (220) freiläßt, und daß
auf der Außenfläche der Büchse nahe ihrer einen axialen Berandung eine Dichtung (302) vorgesehen
ist, die die Büchse gegen die Hülse (218) abdichtet, und daß die Dichtung mit einem den Rand der
Büchse umgreifenden Dichtflansch (304) versehen ist, der dichtend an der Spindel anliegt und mit einer
der Spindel zugewandten axialen Nut (308) versehen ist, die mit dem Spalt fluchtet.
5. Mischbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (292) aus zwei im
Querschnitt etwa halbkreisförmigen Schalen gebildet ist.
6. Mischbatterie nach einem der Ansprüche I —5, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (292, 350)
an der Hülse (218) mittels eines in eine Ringnut (298) an der Büchse eingreifenden Sicherungsrings (294)
axial gesichert ist.
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