DE2225741A1

DE2225741A1 - Mischventil

Info

Publication number: DE2225741A1
Application number: DE19722225741
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. F16k 19-00 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1972-12-14
Also published as: CA955497A; BR7203410D0; AU4192572A; FR2139143B1; DE2264961C2; GB1388424A; FR2139143A1; DE2264961A1; AR196614A1; JPS57101179A; US3726317A; JPS5281630A; JPS599793B2

Description

26 ο-1972

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Alfred M. Moen
25 Lakeview Drive Grafton, Ohio

Mischventil

Me Erfindung betrifft ein Mischventil mit einem Betätigungsorgan, mit einem Eintritts- und Austrittsöffnungen z.B. für Warm- und Kaltwasser sowie eine Abgangsöffnung aufweisenden Gehäuse, in welchem eine Hülse untergebracht ist, die ein eine Wasserabgangsöffnung bildendes offenes Ende und seitlich angeordnete, mit den Eintrittsöffnungen des Gehäuses in·Verbindung stehende'Eintrittsöffnungen z.B. für V/arm- und Kaltwasser aufweist, mit einer in der Hülse angeordneten Hohlspindel, die.zum Regeln der zur Abgängsöffnung der Hülse strömenden Wassermenge"und"der Wassertemperatur relativ zur Hülse hin- und herbewegbar und drehbar ist, sowie mit Dichtgliedern zwischen der Spindel und der Hülse.

Die Erfindung ist insbesondere auf einen mit einer Hülse und mib einer Spindel ausgebildeten Mischhahn gerichtet,

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.bei welchem die Abgangsöffnung -am Boden bzw. am unteren Teil der Hülse angeordnet ist. · ■

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit·einfachen Mittein wirtschaftlich, herstellbar ist und vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Verhindern des Wasserschlages bzw. des beim Rückschlag auftretenden Geräusches versehen ist.

Die Erfindung schlägt ein Mischventil mit einer Hülse, einer in der Hülse hin-· und herbewegbaren Spindel und einem die Eintrittsöffnungen der Hülse umschließenden Dichtglied vor, welches abdichtend an der Spindel und an dem die Spindel und die Hülse aufnehmenden Gehäuse anliegt.

Ein Mischhahn nach der Erfindung mit einem Betätigungsorgan besitzt ein zylindrisches Aufnahmegehäuse, eine in das Gehäuse eingesetzte zylindrische Hülse und eine relativ zu dieser hin- und herbewegbare und drehbare Spindel, wobei jeweils in den unteren Bereichen dieser Bauteile die Abgangsöffnungen der Hülse und des Aufnahmegehäuses vorgesehen sind, wobei ein Teil der Hülse im Bereich ihrer Eintritt soffnungen von einem Dichtglied umschlossen ist, welches abdichtend an der Spindel, an der Hülse sowie am Aufnahmegehäuse anliegt, und wobei zum Verbinden eines plötzlichen Schließens der Spindel und damit des Hückschlaggeräusches die Spindel mit einer Verzögerungseinrichtung versehen ist«.

In einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Hülse im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen von einem Dichtglied' umschlossen ist, welches durch Anlage an Teilen bzw. Abschnitten des Gehäuses, der Hülse und der Spindel wirksam ist.

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Weitere Merianale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung · ■ ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungs-Beispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

I¹Ig. 1 eine Teil-Schnittansicht eines Hischventils nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch Spindel und Hülse des Mischventils nach InLg. 1,

Fig. 3 einen Fig. 2 ähnlichen Axialschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Mschventils nach der Erfindung und

Fig. 4 eine Teil-Schnittansicht einer weiteren abgewandelten AusführungsfOCTi der Erfindung.

Entsprechend Fig. 1 und 2 weist ein Aufnahmegehäuse 410 einen geschlossenen Bod"en 412 und ein offenes Ende 414- auf. An der Außenseite des Gehäuses ist ein Gewinde 416 zur Aufnahme einer Haltemutter 417 vorgesehen, die über einem Keil angeordnet ist, welcher in einen Schlitz^r444 eingesetzt ist. Der Keil dient zur drehbaren Aufnahme des nachstehend mit weiteren Einzelheiten beschriebenen Ventileinsatzes. Seitlich am Gehäuse 410 ist ein Paar Eintrittsöffnungen 418 und 420 für Warm- bzw. Kaltwasser vorgesehen. Eine Abgangsöffnung 422- ist am Boden des Gehäuses ausgebildet.

Ein in seiner Gesamtheit mit 424 bezeichnetes, als Ventileinsatz ausgebildetes Mischventil ist in das Gehäuse 410 so eingesetzt, daß ein Teil des Ventileinsatzes aus dem Gehäuse ausragt. Der Ventileinsatz bzw. Einsatz 424 besteht im wesent-, liehen aus zwei Bauteilen, nämlich einer außenljegenden Hülse 426 und einer innenliegenden Sm.ndel 428, welche zum Regeln der Menge und der Temperatur des aus den Eintritts-

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öffnungen 418 und 420 zur Abgangsöffnung H22 des Gehäuses strömenden Wassers relativ zur Hülse hin- und herbewegbar und drehbar ist. Ein (nicht gezeichnetes) Betätigungsorgan ist in herkömmlicher Weise am außenliegenden Ende der Spindel befestigbar.

Die Hülse 426 v/eist seitlich angeordnete Eintrittsöffnungen 430 und 432 für Warm- bzw. Kaltwasser sowie eine Abgangsöffnung 434 auf, die am Boden fluchtend mit der Abgangsöffnung 422 des Aufnahmegehäuses ausgebildet ist. Aus den Eintrittsöffnungen strömt das Wasser innerhalb der Hülse in die nachstehend mit weiteren Einzelheiten beschriebene Spindel und von dort über die untere Abgangsöffnung 434 aus. An der Außenfläche der Hülse 426 ist eine Einziehung 436 ' ausgebildet, die nahe der Eintrittsöffnungen angeordnet ist und ein Dichtglied 438 aufnimmt. Die Einziehung ist in Umfangsrichtung ausgerichtet, während das Dichtglied 438 ' im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Über der Einziehung 436 ist eine Nut 440 zur Aufnahme eines Dichtringes 442 vorgesehen. In die Hülse 426 ist eine Aussparung 444 eingearbeitet. Über einen·Durchlaß 446 ist die Spindel mit der Atmosphäre verbunden.

Die Spindel 428 besitzt einen offenen Boden sowie eine Wassereintrittsöffnung 448, die wahlweise in Verbindung mit den Eintrittsöffnungen 430 und 432 für Warm- bzw. Kartwassdr bringbar ist. Die Spindel 428 ist hohl ausgebildet und weist eine Mischkammer 450 auf, oberhalb deren ein Durchlaß 452 mit verringerter Querschnittsfläche verläuft. Dieser Durchlaß 452 ist über eine Öffnung 454 mit einer Ausgleichskammer 456 verbunden, die zwischen der Außenfläche der Spindel und der Innenfläche der Hülse 426 gebildet ist. In oberen Bereich ist die Aus gl ei endkammer mittels McUtrin;;':)' 469 υ ::■■:; -'!62 alr;o~

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dichteb, die in einer Halterung 45>8 aufgenommen sind. Diese Halberung 4f58 ist ihrerseits zwischen der Spindel und der Hülse mittels eines Schnapp- bzw. Stirengringes iri Lage gehalten. In ihrem unteren Pereich ist die Ausgleichskammer M-¹J)G mittels eines Dichtringes 466 abgedichtet, der miltels eines Paares Schnapp- bzw. Sprengringe 468 und 4-70 in Lage gehalten ist.

Eine in einer I Jut 473 aufgenommene Dichtung. 4-71 ist im Bereich oberhalb des Dichtgliedes 438 zwischen der Innenfläche der Hülse und der Außenfläche der Spindel wirksam und verhindert bei geöffne bein Ventil das Durchsickern von Wasser in Richtung auf die Öffnung 446 zu,

Die Spindel steht im Druckgleichgewicht, da die ringförmige Dichtfläche eines O-Ringes 466 im wesentlichen gleich ist der Querschnittsfläche der gesamten Spindel. Die Spindel ist daher in jeder beliebigen Zwischenstellung zwischen der voll geöffneten und der voll geschlossenen Ventilstellung durch gleichstarke, Jedoch entgegengesetzt gerichtete Wasserdruckkräfte im Gleichgewicht gehalten.

Das Dichtglied 438 besteht aus zwei im wesentlichen einander ähnlichen Hälften bzw.' Teilen 472 und 474. · Jede dieser Hälften weist eine Lochdichtung 476 auf, die in die Wassereintrittsöffnungen 430 und 432 für Warm- bzw. Kaltwasser eindringt und mit einem Innenwulst 477 abdichtend an der Außenfläche der Spindel anliegt. Jede der Dichtgliedhälften 472 und 474 weist weiterhin einen kreisrunden bzw. ringförmigen Wulst 478 auf, der die Lochdichtung umschließt und mit seiner Außenfläche abdichtend an der Innenfläche des «ufnahmegehäuses 410 anliegt. An entgegengesetzten Enden der __ i indrischen Dichtgliedhälften 472 und 474 sind in Umfarigs- ri tung sich erstreckende Wülste 480 vorgesehen, deren

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Hauptaufgabe darin besteht, das Einsetzen und Herausnehmen des Dichte;.Liedes In einwandfreier Lage sicherzustellen. Eine an der Außenfläche der .Hülse eingearbeitete zylindrische Einziehung 4.36 weist obere und untere Nuten 482 bzw.484 zur Aufnahme nach innen gezüchteter, dazu passender Vorsprung 486 und 488 auf, mittels deren die DichtgliedhälfLen 472 und 474 an der Außenfläche der Hülse verankerbar sind. In dieser Weise ist sichergestellt, daß sowohl beim Einsetzen in das Gehäuse als auch beim Herausnehmen der Hülse das Dichtglied fest mit der Außenfläche der.· Hülse verbunden bleibt und sich weder aufstellt noch aufreißt, sondern seine Lage beibehält.

Die kreisrunden Wülste 478 bilden kleine Druckkammern 490, die jede der Lochdichtungen 476 umschließen. Der in der Kammer 490 herrschende Wasserdruck trägt zur Abdichtung insofern bei, als er an den Lochdichtungen einen nach innen gerichteten .Druck bzw. eine nach innen gerichtete Kraft erzeugt, welche die Lochdichtungen zur abdichtenden Anlage an die Außenfläche der Spindel anpreßt.

Eine Muffe bzw. ein kelchähnliches Glied 492 hat einen nach unten sich erstreckenden Schaft 494, welcher an eine Stange 496 anschließt, die durch die offenen Enden sowohl der Spindel als auch der Hülse hindurchführt und einen aufwärts gebogenen Abschnitt 498 aufweist, der am unteren Ende der Hülse anliegt. Das kelchförmige Glied 492 ist relativ zur Hülse ortsfest angeordnet. Die Hin- und Herbewegung bzw. die Drehbewegung der Spindel in der Hülse bleibt ohne Einfluß auf die Lage des kelchförmigen Gliedes. In diesem ist eine Kammer 500 ausgebildet, die einen Schaft 502 aufnimmt-, welcher von einem oberen Abschnitt der Spindel ausgehend sich nach unten erstreckt. In der Umgebung des unteren Endes des Schaftes 502 ist eine Aufweitung 504

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vorgesehen, an welcher .in' einer Nut" 508 ein Diehtglied 506 aufgenommen ist, Das Dichtglied stützt sieh an der Innenfläche des kelehfö-rraigen Gliedes 492 ab und bildet damit eine Dichtung zwischen dem Schaft und dem kelchförmigen Glied. Hinter dem Dichtring 5OS ist ein in Diagonalrichtung geführter Schlitz 5^0 ausgebildet, der zwischen dem Kammerbereich unterhalb der Aufweitung 504 und dem oberen Bereich der Kammer 500 einen Durchlaß von begrenzter Ausdehnung darstellt. Bei geöffnetem Ventil fließt Wasser in die Kammer 500 und durch den schräg ausgerichteten Durchlaß 5^0 in den unter der· Aufwertung 504 gelegenen Kammerbereich. Beim Schließen des Ventils kann die Spindel nur so schnell nach unten bewegt werden, wie Wasser über den schrägen Durchlaß 5^0 in den oberen Bereich der Kammer¹ 500 entweicht. Ein schnelles Schließen verursacht eine Aufweitung des Dichtgliedes 506 in die Nut bzw» in den Durchlaß 5^0 hinein, so daß die Öffnungsweite dieses Wasserdurchlasses weiter verringert wird. Das Zusammenwirken des Dichtgliedes 506 mit dem schrägen Durchlaß 510 bewirkt daher eine VerzÖgerungskraft, die ein schnelles Sehließen des Ventils verhindert. Es ist bekannt, daß bei dem einen oder anderen Leitungssystem ein schnelles Schließen des Ventils nicht nur das bekannte, unliebsame Rückschlaggeräusch verursacht, sondern auch bei genügender Stärke zu Leitungs- bzw. Rohrbrüchen führen kann. Die erfindungsgemäße verzögernd wirkende Brems- bzw. Dämpfereinrichtung verhindert ein schnelles Schließen der Spindel in der Hülse bzw. des Ventils insgesamt.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausbildung des.Ventils ist im"wesentlichen gleich der Ausbildung nach Fig. 1 und 2. Gleiche Teile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Eine in. eine Wut 522 an der Innenfläche der Hülse eingesetzte Dichtung 520 erfüllt die gleichen Aufgaben wie die Dichtung 471 nach Fig. 2. Sie verhindert bei geöffnetem Ventil ein". Durchsickern von Wasser nach oben. Infolge der gegenüber

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dem Dichtglied 471 Geänderten Lageanordnung der Dichtung ist es möglich, das kelchförmige Glied 492 stärker auszubilden.

Fig. 4 zeigt nur Einzelheiten der Spindel, da die übrigen Bauteile des Ventils in gleicher Ausbildung wie entsprechend Fig. 1 bis 3 ausgeführt sind. Ein Schaft .5JJO trägt ein kelchförmiges Glied 532 und ist, beispielsweise in der in Fig. 3 gezeichneten VJeise_smit der Hülse verbunden. Vom Schaft des Ventileinsatzes erstreckt sich ein weiterer Schaft 55^I-nach unten und ist mit einem Außendurchmesser ausgebildet, der eng in das Innere des kelchförmigen Gliedes 532 paßt. Im unteren Bereich des kelchförmigen Gliedes 532 ist eine Dichtung 536 vorgesehen. Diese Dichtung weist eine Kerbe bzw. eine Aussparung 538 auf, die fluchtend mit einem'Durchlaß 5^0 im Bodenteil des kelchförmigen Gliedes 532 ausgerichtet ist.

Bei Betätigung des Ventils wird die Bewegung der Spindel relativ zur Hülse durch die Geschwindigkeit beeinflußt, mit der Wasser durch den Durchlaß 538 ^ur]d den Durchlaß 5^0 strömt. Wird die Spind-el mit schneller Bewegung geschlossen bzw. nach unten geführt, neigt der in einer durch das Dichtglied 536 und das Bodenteil d.es Schaftes 53^· gebildeten Kammer 5^2 herrschende Wasserdruck dazu, den Durchgang zu schließen und damit die Wasserströmung weiter zu verringern. Somit wird in etwa der gleichen Weise wie weiter oben schon beschrieben das Schließen der Spindel geregelt und das Entstehen eines Rückschlaggeräusches verhindert. '

Die Arbeitsweise des Ventils ist im wesentlichen flor Arbeitsweise? des in (3er Patentschrift Xl<?. ?^lb 9< 0 beschriebenen Veut.il ο ähnlich". Hier erfolgt jedoch der WnF.sfuv.b;-'auf, dun-h cur- Budcnte.il der Hülse und de;.- AufnahnofTviärrf-s nicht durch <^τ_:,·>η, sei Π ich an/:oord]H '.cn Au::iri.ti i'ii dar-ii. o:n·"!. c'üni Au.:; I :n; f. Da.·: bezeichnete? Ventil ist y.ur Vorwondung in Küchen, bei \v;i:-.ch-

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becken bzw. in kombinierten Badewannen- und Duschanlagen, verwendbar. Besonders wichtig ist dabei das gezeigte Dichtglied, welches einstückig oder aus zwei im wesentlichen gleichartigen Hälften ausgebildet ist und eine Abdichtung zwischen der Außenfläche der Spindel, der Außenfläche der Hülse und der Innenfläche des das Ventil auf- . nehmenden Aufnohmegehäuses herstellt. Ebenso wichtig ist die Ausbildung mit einer Einrichtung zum Verhindern von Wasserrückschlag, welche als Dämpfer"wirkt und ein schnelles Schließen des Ventils verhindert, was sonst zu unangenehmen^ gelegentlich sogar zerstörenden Folgen _t führen kann.

Sämtliche aus den Ansprüchen^der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich· als auch in beliebiger Korabination erfindungswesentlich sein.

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Claims

P a t e η t a ^n₁ s /p_ r u c h e

1. Mischventil mit einem Betätigungsorgan, mit einem Eintrittsund Austrittsöffnunpen z.B. für Warm- und Kaltwasser sov.'ie eine Abgangsöffnung aufweisenden Gehäuse, in welchem eine Hülse untergebracht ist, die ein eine WasserabgangsÖffnung bildendes offenes Ende und seitlich angeordnete, mit den Eintrittsöffnungen des Gehäuses in Verbindung stehende Eintrittsoffnungen z.B. für V/arm- und Kaltwasser aufweist, mit einer in der Hülse angeordneten Hohlspindel, die zum Hegeln der zur Abgangsöffnung der Hülse strömenden Wassermenge und der Wassertemperatur relativ zur Hülse hin- und herbewegbar und drehbar ist, sowie mit Dichtgliedern zwischen der Spindel und der Hülse, dadurch gekennzeich- " net, daß die Hülse (426) im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen (430,432) von einem Dichtglied (438) umschlossen ist, welches durch Anlage an Teilen bzw. Abschnitten des Gehäuses (410), der Hülse (426) und der Spindel (428) wirksam ist. - .

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic.hnet, daß das Dichtglied (438) zylindrisch ausgebildet ist und Lochdichtungen (476) aufweist, die durch die Eintritt soff nungen (430,432) der Hülse (426) eindringt und abdichtend an der Spindel (428) anliegt.

3. Michventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an entgegengesetzten Enden des zylindrischen Dichtgliedes (438) nach außen ragende ringförmige Wülste (478,480) vorgesehen sind.

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M. Mischventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e ii- ή ~ zeichnet, daß jede Lochdichtung (476) von ringförmigen Wülsten (478,48O) umschlossen ist, die an der Innenfläche des Aufnahmegehäuses (410) abdichtend anliegen.

5» Mischventil nach einem der Ansprüche. 2 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zylindrische Dichtglied. (438) aus zwei im wesentlichen gleichartigen Teilen (472, 474) zusammensetzt,' von denen jedes eine Lochdichtung (476) aufweist.

6. Michventil wenigstens nach Anspruch 5> > dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche der Hülse (426) ein Paar im Abstand voneinander angeordneter ringförmiger Nuten (482,484) ausgebildet sind, daß nahe den Enden der zylindrischen Dichtgliedhälften (427,474). ein Paar nach innen gerichtete Vorsprünge (486,488) ,vorgesehen sind, die in die Nuten (482,484) passen und die Dichtgliedhälften (472,474) an der Außenfläche der Hülse (426) verankern.

7* MichventiL nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gek enn ζ ei chn e t, daß das Aufnahmegehäuse (410) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und ein geschlossenes eine Abgangsöffnung (422) enthaltendes Ende aufweist.

8. Mischventil wenigstens jiach Anspruch 7» dadurch g e k e η η ζ e i ch 21 e t, daß ein Teil der Hülse (426) und der Spindel (428) aus dem Gehäuse (410) vorsteht.

9« Mischventil nach wenigsten.¹; einem der Ansprüche Λ bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hohlspindel (428) ein Schaft (494) angeordnet ist, welcher teilweise von

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einem kelchförmigen Glied (492) umschlossen ist, das gegenüber der Hülse (426) ortsfest angeordnet ist, daß der Schaft (494) von einem sich insbesondere an der Innenfläche des kelchförmigen Gliedes (492) abstützenden Dichtglied (506) umschlossen ist oder ein solches trägt, und daß'zwischen dem Dichtglied (506), dem Schaft (494) und dem kelchförmigen Glied (492) ein Durchlaß (510) mit verringerter Öffnungsweite vorgesehen ist.

10. Mischventil nach Anspruch 9* dadurch gekennzeich -5; [■"*„.' net, daß das kelchförmige Glied (492) mit einem Teil aus' , /31';^

' ν * $t je ι der Spindel (428) ausragt, welche an der Hülse (426) an- ^^<

11. Mischventil mit einem Betätigungsorgan, mit einem Eintritts'-*^',\ öffnungen z.B. für Warin- und Kaltwasser sowie eine Abgangs- ,<■ *·?' öffnung aufweisenden Gehäuse, in welchem eine Hülse unterge- Λ ■*; bracht ist, die ein eine Wasserabgangsöffnung bildendes '*\.;, offenes Ende und seitlich angeordnete, mit den öffnungen " \ 't^'V des Gehäuses in Verbindung stehende Eintrittsöffnungen z.B. Γ \ für Warm- und Kaltwasser aufweist, mit einer in der Hülse *-·'* angeordneten Hohlspindel, die zum Regeln der Menge und Temperatur des zur Abgangsöffnung der Hülse strömenden Strömungs- ' mittels relativ zur Hülse hin- und herbewegbar und drehbar ist, und mit"Dichtgliedern zwischen Spindel und Hülse sowie zwischen Hülse und Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlspindel (428) ein Schaft (494) eingesetzt ist, welcher teilweise von einem gegenüber der Hülse (426) grtsfest angeordneten, kelchförmigen Glied (492) umschlossen ist, das zusammen mit dem Schaft.eine Kammer (500) bildet, in der ein Dichtglied (506) vorgesehen ist, und daß

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zwischen der Kammer (500) und dem Inneren der Spindel '
ein Durchlaß (510) mit verringerter Öffnungsweite ausgebildet ist, in welchem strömendes Wasser das Schließen der Spindel
(428) in der Hülse (426) verzögert.

12. Mischventil nach wenigstens einem der Ansprüche 9bis 11,' dadurch g e"k e η η ζ e i c h n.e t, daß das Dichtglied (506) den Schaft (494) umschließt.

13. Mischventil nach wenigstens einem der Ansprüche 9 "bis 12,· dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtglied (506) im unteren Bereich des kelchförmigen Gliedes (494) angeordnet ist.