DE2455249A1

DE2455249A1 - Thermostatische mischarmatur fuer hydraulische anlagen

Info

Publication number: DE2455249A1
Application number: DE19742455249
Authority: DE
Inventors: Alfons Dr Knapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1975-06-05
Also published as: AU7542474A; BE821455A; US3955759A; FR2252522A1; CH576600A5; ES207893U; CA1009999A; SE402338B; GB1471429A; IT999835B; SE7414361L; DK571174A; AT338180B; ATA878674A; ES207893Y; NL7413900A; FR2252522B1; JPS5085925A; NO744252L; DE7438895U

Description

PFENNING · MAAS ■ StiluER · MtINIG · LEMKE ■ SPOTT

PATENTANWÄLTE BERLIN · MÜNCHEN · AUGSBURG

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Patentanwälte	Ihr Zeichen		Yaur letter of	Our reference	Dr. I. Maas, Dlpl.-Chem. · München H. Seiler, Dlpl.-Ing. · Berlin
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			Telefon:
			0821/754 93
		Telegrammadresse:
	LEMPATMARK
	. Augsburg
	Date
	19. November 1

Anmelder: Dr. AIfons Knapp Ingenieur

7950 Biberach (Riß) Bleicherstraße 3

Thermostatische Mischarmatur für hydraulische Anlagen

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an den thermostatischen Mischarmaturen für hydraulische Anlagen, die dazu bestimmt sind, durch eine Kaltwasser- und eine Heißwasserleitung gespeist zu werden und Wasser mit einer vorbestimmten und durch einen Thermostat geregelten Mitteltemperatur abzugeben, das z.B. an die verschiedenen Geräte eines Badezimmers gefördert wird.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf diejenigen Typen von thermostatischen Mischarmaturen, bei denen ein in das Wasser mit geregelter Temperatur eingetauchtes thermostatisches Element ein mit Einlaßöffnungen für das kalte bzw. heiße Wasser zusammenarbeitendes Drosselglied verschiebt und dabei die freien Durchgänge in entgegengesetzte Richtungen derart ändert, daß die Temperaturänderungen des geregelten Wassers kompensiert werden.

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Findet bei diesen thermostatischen Mischarmaturarten eine Änderung des Speisedruckes nur in einer der Eingangsleitungungen statt, so ergibt sich eine Veränderung des Verhältnisses zwischen den Durchflußmengen des heißen und des kalten Wassers und demzufolge eine Veränderung der Temperatur des abgegebenen Wassers, und das thermostatische Element muß mit einer Korrekturwirkung eintreten, die aber durch die Wärmeträgheit erheblich verzögert wird.

Nun, erhebliche zeitliche Druckverringerungen entstehen oft in den Kaltwasserleitungen, insbesondere durch sprunghafte starke Wasserableitungen, wie z.B. diejenigen, die durch die Betätigung von mit Mengenmesser versehenen Ventilen hervorgerufen werden. Infolge der Druckwasserspeicherwirkung der Heißwasserspeichergeräte, die im allgemeinen verwendet werden, werden diese sprunghaften Druckverringerungen nicht auf die entsprechende Heißwasserleitung übertragen. Wenn der Druck in der Kaltwasserleitung plötzlich erniedrigt wird, so entsteht infolgedessen für eine kurze, jedoch nicht belanglose Zeit eine Abgabe von übermäßig heißem Wasser, das einen auch schweren Schaden verursachen kann, z.B. während der Benutzung einer Dusche.

Die entgegengesetzte Erscheinung, d.h. eine Verringerung des Druckes in der Leitung des heißen Wassers, kommt seltener vor, weil auf diese Leitungen im allgemeinen keine Geräte mit starkem plötzlichem Verbrauch eingeschaltet sind, und auf jeden Fall würden die Folgen dieser Erscheinung in der Abgabe weniger warmen Wassers bestehen, was störend sein könnte, aber nicht schädlich.

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In Anbetracht der Tatsache, daß die Folgen der Druckverringerungen in der Leitung des kalten Wassers öfter vorkommen und schwerer sind als diejenigen der Druckveränderungen in der Leitung des heißen Wassers, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsweise des durch ein thermostatisches Element gesteuerten Drosselgliedes in einer thermostatischen Mischarmatur derart asymmetrisch zu gestalten, daß die Drosselung des einfließenden heißen Wassers infolge einer Erhöhung der Temperatur des geregelten Wassers schneller vorgeht als die Drosselung des kalten Wassers.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Eingangsöffnungen des heißen Wassers derart ausgebildet werden, daß sie dem Durchgang des Wassers einen deutlich niedrigeren Widerstand entgegensetzen als diejenigen der Eingangsöffnungen des kalten Wassers. Unter diesen Umständen, um das richtige Mischungsverhältnis aufrechtzuerhalten, muß das Drosselglied normalerweise den Durchgang des heißen Wassers stärker drosseln als den Durchgang des kalten Wassers, anstatt normalerweise eine annähernd symmetrische Stellung anzunehmen, wie es bei den bekannten thermostatischen Mischarmaturen geschieht. Daraus folgt, daß im Moment der Einwirkung zur Korrektur einer Temperaturerhöhung ein kürzerer Hub des Drosselgliedes genügend ist, um die neue Gleichgewichtsstellung zu erreichen, und daß sich die Korrekturwirkung in einer erheblich kürzeren Zeit abspielen kann.

Der verschiedene Widerstand, den die Eingangsöffnungen für das heiße bzw. kalte Wasser dem Durchgang des Wassers entgegensetzen, kann durch eine unterschiedliche

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Bemessung der Öffnungen oder durch eine Teildrosselung derselben, oder auch durch andere Einrichtungen, die im Stande sind, den Durchfluß des Wassers _zu fördern bzw. behindern, erhalten werden.

Insbesondere bei den mit einer Trennzwinge ausgerüsteten Mischarmaturen, wobei die Trennungszwinge mit die Offnungen für den Eingang des Wassers in den Innenraum der Zwinge bildenden Endzinnen versehen ist und in ihrem Innenraum das verschiebbar angeordnete Drosselglied oder Schieber enthält, können die verschiedenen Widerstände vorteilhafterweise durch verschiedene Ausbildungen der Zinnen, wie z.B. eine verschiedene Weite der Durchgänge zwischen den Erhebungen, die Anordnung eines Drosselringes usw., bewirkt werden.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung einiger nur als Beispiel gegebener und die Erfindung nicht beschränkender Ausführungsformen, die in den beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen axialen Schnitt durch eine thermostatische Mischvorrichtung, der Art, die mit einer einen Zinnkranz aufweisenden Trennzwinge versehen ist;

Figur 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens ausgebildeten Trennzwinge, und zwar im axialen Schnitt im rechten Teil der Figur;

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Figur 3 dieselbe Zwinge im Grundriß, und zwar in der oberen Hälfte der Figur wie sie von oben gesehen erscheint und in der unteren Hälfte der Figur wie sie von unten gesehen erscheint;

Figuren 4 und 5, ähnlicherweise wie Figuren 2 und 3, eine unterschiedliche Ausführungsform der Trennzwinge.

Die in den Zeichnungen dargestellte Mischarmatur weist einen Körper Γ auf, der mit einem Anschluß 2 für den Eingang des heißen Wassers, einem Anschluß 3 für den Eingang des kalten Wassers (der Anschluß 3 ist strichpunktiert eingezeichnet, weil er sich außerhalb der Schnittebene befindet) und einem Anschluß 4 für die Abgabe des in der Temperatur geregelten Wassers, versehen ist. Eine in dem Körper 1 angeordnete Zwinge 2o, die durch einen Pfropfen festgehalten ist, trennt mittels einer ringförmigen Dichtung 19 das heiße Wasser vom kalten und gestattet den Eingang derselben in ihren Innenraum durch Endzinnen 21 bzw. 22. Im Innenraum der Zwinge 2o ist ein zylindrischer Schieber 6 verschiebbar angeordnet, dessen Endränder, mit Bezug auf den Körper 1 bzw. den Pfropfen 5, gedrosselte Durchgänge für das von den entsprechenden Anschlüssen her durch die Zinnen 21 und 22 eintretende heiße bzw. kalte Wasser bilden. Der Schieber 6 ist mit einem Thermometerbulb 7 verbunden, der auf einer Feder 8 im Körper 1 montiert ist und dessen Stellung auf bekannte Weise durch ein in den Pfropfen 5 eingeschraubtes und eine starke Sicherungsfeder enthaltendes Gewindeglied 9 bestimmt wird. Mit einem Endstück Io des Gewindegliedes 9 ist ein Griff 12 verbunden, der die Steuerung der Drehung des Gewindegliedes gestattet, wodurch die

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axiale Stellung des Gewindegliedes 9, des Thermometerbulbes 7 und des Schiebers 6 eingestellt und demzufolge die Temperatur, auf der das so gebildete thermostatische System das abgegebene, den Bulb 7 bespülende Wasser zu halten bestrebt ist, geregelt wird. Die Wirkungsweise einer thermostatischen Mischarmatur dieser Art ist an und für sich bekannt und braucht nicht besonders beschrieben zu werden.

Im Falle einer Erhöhung der Temperatur des abgegebenen Wassers dehnt sich der Bulb 7 aus und bewirkt das Absenken des Schiebers 6, der den Durchgang des heißen Wassers stärker drosselt und so die Temperaturerhöhung, welche die Einwirkung des Systems hervorgerufen hat, ausgleicht.

Die Öffnungen für den Durchgang des heißen Wassers, die bei der vorliegenden Ausführungsform durch die Zinnen 21 gebildet sind, werden erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß sie dem Wasserfluß einen deutlich kleineren Widerstand entgegensetzen als derjenige der Öffnungen für das kalte Wasser, die in der vorliegenden Ausführungsform durch die Zinnen 22 gebildet sind. Es folgt, daß bei gleichen anderen Bedingungen, d.h. bei gleichen Temperaturbedingungen des heißen bzw. kalten Wassers, zur Erhaltung einer bestimmten Temperatur des abgegebenen Wassers die Stellung des Schiebers 6 derart mittels des Griffes geregelt werden muß, daß der Durchgang für das heiße Wasser stärker gedrosselt wird als es bei einer herkömmlichen Mischarmatur geschieht, deren Öffnungen für das heiße und das kalte Wasser einen im wesentlichen gleichen Widerstand leisten. Das heißt daß der Abstand des unteren Bandes des Schiebers 6 von der zusammenarbeitenden Oberfläche des Körpers 1 klei-

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ner ist als es in Abwesenheit der erfindungsgemäßen Eigenschaft der Fall wäre. Es folgt, daß beim Entstehen einer Erhöhung der Temperatur des geregelten Wassers, welche Erhöhung im allgemeinen durch eine sprunghafte Erniedrigung des Druckes der Eingangsleitung des kalten Wassers hervorgerufen wird, der Weg, den der Schieber 6 zur Wiederherstellung des Gleichgewichtes zurücklegen muß, viel kleiner ist und durch die Wirkung des Thermometerbulbes 7 in einer kürzeren Zeit befahren wird, wodurch der eingangs erwähnte Nachteil gemildert wird und die Polgen desselben auf eine, allerdings ungefährliche, Störung beschränkt werden, oder die Störung selbst vermindert und gegebenenfalls sogar aufgehoben wird.

Die Figuren 2 und 3 zeigen wie der unterschiedliche Widerstand, den die Zinnen 21 und 22 dem Fluß des V/assers entgegensetzen, erhalten werden kann, indem man z.B. die Erhebungen beider Zinnen gleich gestaltet, aber für das heiße Wasser bestimmten Zinnen 21 in einer kleineren Anzahl vorsieht, sie also durch breitere Durchgänge voneinander getrennt sind.

Die Figuren 4 und 5 zeigen dagegen, wie dieselbe Wirkung dadurch erhalten werden kann, daß man die beiden Zinnen 21 und 22 gleich macht, aber die für das kalte Wasser bestimmte Zinne 22 mit einem Drosselring 23 umschließt.

Es ist klar, daß man die beidenobengenannten Maßnahmen auch zusammen anwenden kann und daß zur Erzielung der gewünschten Wirkung auch andere Gestaltungen verwendet

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werden können, die dem Fachmann, sofern er, durch die vorliegende Beschreibung, über die Zwecke und die von der Erfindung vorgeschlagenen Mittel informiert ist, auf der Hand liegen werden.

Es ist auch ersichtlich, daß, obwohl eine thermostatische Mischarmatur des Types mit einer gezinnten Trennzwinge spezifisch beschrieben worden ist, der Grundgedanke der Erfindung auch für solche Mischarmaturen angewendet werden kann, die eine anders ausgestaltete Zwinge oder keine Zwinge aufweisen
oder mit zum Durchgang und zur Drosselung der Heiß- und Kaltwasserflüsse dienenden Einrichtungen versehen sind, die von den in der vorliegenden Beschreibung in Betracht genommenen Einrichtungen verschieden sind, ohne aus dem Bereich der Erfindung zu treten.

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Claims

Patentansprüche

Thermostatische Mischarmatur für hydraulische Anlagen, bei der ein in das ausfließende Wasser eingetauchtes thermostatisches Element ein mit Einlaßöffnungen für das kalte bzw. heiße Wasser zusammenarbeitendes Drosselglied verschiebt und dabei die freien Durchgänge in entgegengesetzte Rieh-

tungen derart ändert, daß die Temperaturänderungen des geregelten Wassers kompensiert werden, dadurch gekennzeichnet , daß, um die infolge einer Steigerung der Temperatur des abgegebenen Wassers entstehende Drosselung des Einganges des heißen Wassers zu beschleunigen, die genannten Eingangsöffnungen (21, 22) derart ausgebildet sind, daß die für das heiße Wasser bestimmten- Öffnungen (21) dem Wasserfluß einen Widerstand entgegensetzen, der deutlich kleiner ist als derjenige der für das kalte Wasser bestimmten Öffnungen (22), so daß das Drosselglied (6), um die Vorrichtung zur Abgabe von Wasser mit einer bestimmten Temperatur einzustellen, in eine asymmetrische, dem Zustand einer Drosselung des Einganges des heißen Wassers nahe liegende Stellung gebracht wird und so imstande ist, im Falle einer Steigerung der Temperatur des abgegebenen Wassers eine Korrekturwirkung auszuüben, die eine kürzere und demzufolge schneller durchführbare Verschiebung erfordert.
2. Thermostatisehe Mischarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der unterschiedliche Widerstand, den die Eingangsöffnungen (21, 22) dem Wasserfluß entgegensetzen, dadurch erhalten wird, daß die genannten Öffnungen verschieden bemessen oder angeordnet und/oder einige von diesen Öffnungen mit einem feststehenden Teildrosselungsglied versehen werden.

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3. Thermostatische Mischarmatur nach Anspruch 2 mit einer Trennzwinge, die an ihren Enden mit die Eingänge für das Wasser bildenden Zinnen versehen ist und in ihrem Innenraum das verschiebbar angeordnete Drosselglied enthält, das als ein Schieber ausgebildet ist, der mittels seiner Endrändern mit feststehenden Teilen der Armatur zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet , daß der unterschiedliche Widerstand, den die Eingangsöffnungen (21, 22) dem Wasserfluß entgegensetzen, dadurch erzielbar ist, daß die abwechselnd mit Durchgängen angeordneten Erhebungen, die die Zinnen (21, 22) bilden, verschieden gestaltet oder angeordnet und/oder die Zinnen an einem Ende der Zwinge (2o) mit einem feststehenden Teildrosselungsglied (23) versehen sind.
4. Thermostatische Mischarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die die Durchgänge für den Eintritt des heißen Wassers bildende Zinne (21) der Zwinge (2o) größere Durchgänge und eine kleinere Anzahl Erhebungen aufweist als die entgegengesetzte Zinne (22), die die Durchgänge für den Eintritt des kalten Wassers bildet.
5. Thermostatisehe Mischarmatur nach Anspruch 3, dadurch - gekennzeichnet , daß die Öffnungen der die Durchgänge für den Eintritt des kalten Wassers bildenden Zinne (22) der Zwinge (2o) durch einen in einem einzigen Stück mit der Zwinge (2o) hergestellten peripherischen Drosselungsring (23) teilweise abgedeckt sind.

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