DE2548650A1

DE2548650A1 - Thermostatische mischbatterie

Info

Publication number: DE2548650A1
Application number: DE19752548650
Authority: DE
Inventors: Bernard Dauga
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1976-06-24
Also published as: DE2548650B2; US4029256A; DE2548650C3; BE836894A; FR2295327A1; DK546375A; CH596484A5; FI752941A; GB1498638A; IT1052692B; SE410237B; FR2295327B1; FI60767B; ES443699A1; SE7511965L; NO754253L; CA1027095A; NL153652B; NL7511947A; NO140512B

Description

Die Erfindung betrifft eine thermostatische Mischbatterie mit einem Gehäuse, in welchem ein Einsatz sitzt, der eine Anordnung zum Regeln der Temperatur durch Veränderung des Mischungsverhältnisses von Warm- und Kaltwasser aufnimmt, welche ein warmwasserempfindliches Element enthält, das an einem vom Gehäuse getragenen Temperaturregler angeschlossen ist, wobei Gehäuse und Einsatz jeweils Einlasse für Warm- und Kaltwasser und einen Mischwasserauslaß aufweisen und Warm- und Kaltwasser-Eintrittsöffnungen des Einsatzes radial in der Seitenwand des Einsatzes angebracht sind, der in dem Gehäuse unter dem Einfluß eines Ausflußregelteiles mit zwei Stellungen, von denen eine die Verbindung zwischen dem Mischwasseraustritt des Gehäuses und dem des Einsatzes unterbricht, beweglich ist.

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Der Eintritt des warmen und des kalten Wassers in den Mischraum, der von dem Einsatz begrenzt wird, erfolgt also radial in Bezug auf dessen Strömungsrichtung. Aus der FR-PS 73 29 442 sind Batterien dieser Art bereits bekannt .

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Regeleigenschaften derartiger Batterien zu verbessern und schlägt deshalb eine Mischbatterie der oben beschriebenen Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem vom Einsatz begrenzten Mischraum zwei Ablenkvorrichtungen, vorzugsweise in Form von Ablenkhülsen vorgesehen sind, welche die radiale Einströmrichtung des warmen und kalten Wassers in eine axiale Strömung umwandeln und dabei das warme Wasser gegen das kalte Wasser leiten.

Diese Anordnung erlaubt ein frontales Aufeinandertreffen der beiden Strömungsrichtungen und demzufolge eine bessere Mischung dieser Strömungen entlang der axialen Richtung der Batterie, was wiederum die Regelei genschaften verbessert, die Ansprechzeit verkürzt, die Temperaturregelung genauer macht und Schwankungen selbst dann vermeidet, wenn die Mischbatterie in einem Versorgungsnetz mit veränderlichen Parametern (Ausflußmenge, Druck, Temperatur) liegt.

Es erweist sich bei einem Temperaturregler mit gleitendem Schieber, der formschlüssig mit dem temperaturempfindlichen Element verbunden ist und dessen Enden mit Anschlagflächen des Einsatzes zusammenwirken, um den Austritt des kalten und des warmen Wassers mit verschiedenen Querschnitten zu begrenzen, als besonders vorteilhaft, wenn die Ablenkhülsen wenigstens annähernd in Höhe dieser Öffnungen angebracht sind.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Ablenkhülse, die auf der Seite der Mischwasseraustrittsöffnung des Einsatzes angebracht ist, mit dem thermostatischen Element eine Öffnung mit glatter

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Wandung und geringem Querschnitt begrenzt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles:

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht, teilweise im axialen Schnitt, einer Mischbatterie nach der Erfindung;

Fig. 2 und 3 sind perspektivische Ansichten der zwei Ablenkhülsen der Mischbatterie.

Die Mischbatterie stellt in der allgemeinen Form einen Drehkörper mit der Achse Xt-X dar und umfasst einerseits ein Gehäuse 1, in dessen Innerem ein Einsatz 2 sitzt, und andererseits dieses Gehäuses 1 in Flucht mit der Achse X-X einen Kopf 3, der einen Temperaturregelknopf 4 und einen Ausflußrege !knopf 5 trägt. . ■

Das Gehäuse 1 ist zylindrisch und mit einem Boden 6 versehen sowie an seinem anderen Ende durch einen Deckel 7 verschlossen, der eine axiale öffnung 10 mit quadratischem oder sechseckigem Querschnitt aufweist; der Einsatz 2 ist ebenfalls zylindrisch und mit einem Boden 11 versehen sowie an seinem anderen Ende durch einen zylindrischen und hohlen Deckel 12 verschlossen. Der Einsatz und sein Deckel sind beweglich im Gehäuse 1 und seinem Deckel verschiebbar. Der Einsatz 2 enthält einen Temperaturregler, bestehend aus einem hohlen zylindrischen Schieber 14, der in axialer Richtung zwischen den Anschlagflächen 15 und 16 des Einsatzes 2 auf einer inneren Nabe 14a beweglich ist, auf die sich nach oben ein zentraler Punkt 17a einer wäraeempfindlichen axialen Kapsel 70 abstützt. Schieber und Kapsel stehen unter dem axialen Gegendruck zweier Wendelfedern 18 und 19, von denen die eine zwischen dem Boden des Deckels 16 und der Nabe 14a und die andere zwischen dem

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Bund 17a und dem Boden 11 des Einsatzes 2 sitz-t. Der Innendurchmesser der zylindrischen Ausnehmung 12a des '.Deckels ist etwas größer als der Außendurchmesser der Habe I4a, die am Schieber 14 mittels radialer Arme 14b befestigt, aber "ver— hältnismässig kleiner als der Innendurchmesser des Schiebers ist.

Das Gehäuse 1 weist einen radialen Kal-twassereinlaß 20, einen radialen Warmwassereinlaß 21 und einen radialen Mischi/asser— auslaß 22 auf und der Einsatz 2 ist entsprechend mit einer radialen JKaltwassereintrittsöffnung 23, einer radialen Warmwassereintrlttsöffnung 24 und einer axialen Mischwasseraustrittsöffnung 2.5 versehen, die im Boden 11 des Einsatzes 2 gegenüber einem Verschlußring 26 aus Kautschuk sitzt, der auf dem Boden 6 des Gehäuses 1 befestigt ist und um den sich ein kreisringformiger Raum befindet, in den der üüschwasserauslaß 22 des Gehäuses 1 mündet. Kreisringförmige Kaaffie:rn 28 und 29 des Gehäuses 1 erlauben die ständige Verbindung der Eint ritt soffnungen 23 und 24 des Einsatzes 2 Mit den Einlassen 20 und 21. Der Schieber 14 begrenzt an seinen Enden zusammen mit den Anschlagflachen 15 and 16 des Einsatzes 2 Kaltwasserwege 15a bzw. Warmwasserwejge 16a, die in ührem Querschnitt als Punktion der Senieber stellung veränderbar sind. Ein Stift 45 verläuft axial durch den Deckel 12 des Einsatzes 2, stützt sich auf der Kapsel 17 ab und w±Ta. bei Drehung des ftemperaturir«gelknopfes 4 axial beiregt, die Stellung des Einsatzes 2 und damit auch des Schiebers verändert werden kann» Der "bis j«bzt beschriebene Aufbau en~tspricht der Mischbatterie nach der WR-WS 73 29 442»

Im Inneren des Mischraumes 4B₄ der durch den Einsatz und seinen Deckel begrenzt wird, sind zwei Ablenkeleaente in Form Ablenkhülsen 49 und 50 vorgesehen» die beMerselts abs Bundes 17a der Kapsel befestigt sind. Diese Äblenkhülsen alnd zwei dünnwandig glatte Zylinder, die in den Zonen untergebracht sind, In die die Kaltwasser- und Warmwasser-

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eintrittsöffnungen 23 bzw. 24 münden. Die obere Ablenkhülse 49 weist einen Außen durchmesser auf, der praktisch gleich dem der Nabe 14a des Schiebers ist, und sitzt auf der oberen Fläche dieser %abe auf, während sich ihr anderes Ende ins Innere der Ausnehmung 12a des Deckels 12 erstreckt. Ihre Seitenwand ist von der Feder 18 über den größten Teil ihrer Länge umschlossen.

Die untere Ablenkhülse 50 weist auf einem ihrer Enden einen äußeren Bund 51 auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der zylindrischen Ausnehmung 2a des Einsatzes 2 zwischen der Anschlagfläche 16 und dem Boden 11 entspricht, während der Durchmesser der zylindrischen Wand der Ablenkhülse 50 größer als derjenige der Kapsel 17 ist. Diese Ablenkhülse sitzt mit ihrem Bund 51 auf dem Boden des Einsatzes so auf, daß ihr anderes Ende mit dem Bund 17a der Kapsel eine ringförmige radiale Öffnung 50a begrenzt. Ihre senkrechte Seitenwand befindet sich außerdem im Inneren der Wendelfeder 19, die gegen den Bund drückt. Die Durchmesser der Ablenkhülsen sind so, daß einerseits zwischen der Außenfläche der senkrechten Wand der oberen Ablenkhülse 49 und der Innenfläche der Ausnehmung 12a des Deckels 12 ein kreisringförmiger Durchlaß entsteht, der einen Austritt des Wassers erlaubt, und daß andererseits zwischen der glatten Außenfläche der Kapsel 17 und der senk- ' rechten Wand der Ablenkhülse 50 eine kreisringförmige axiale Öffnung 50b vorhanden ist, die so groß ist, daß das Mischwasser austreten kann, aber doch so klein wie möglich, um an dieser Stelle eine maxiaale Ausflußgeschwindigkeit zu erhalten. '-,

Die Funktionsweise der so beschriebenen Mischbatterie ist folgende:

Die Tempe raturregelung erfolgt durch Drehen des Knopfes 4, das eine axiale Verschiebung des Stiftes 45 und der wärme empfindlichen Kapsel 17 unddemzufolge auch des Schiebers 14,

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auf dem sich dieser abstützt, zur Folge hat; der Schieber öffnet also die Ealtwassereintrittsöffnung 23 und die Warmwassereintrlttsöffnung 24 proportional zur gewünschten Ausflußmenge um eine durch den Kopf 4 festgelegte Temperatur des Mischwassers zu erhalten.

Die Regelung der Ausflußmenge erhält man durch Drehen des Regelknopfes 5. Diese Drehung ruft eine Verschiebung des Deckels 12 und des Einsatzes 2 nach oben oder nach unten hervor. Der Einsatz 2 gleitet axial im Inneren des Gehäuses 1 und entfernt sich entweder vom Verschlußring 26 oder nähert sich ihm, so daß der kreisringförmige Durchtritt für das Mischwasser zwischen dem Verschluß und dem Boden 11 mein* oder weniger geöffnet wird. Das kalte Wasser (gestrichelte Linie) tritt durch den Kaltwassereinlaß 20 des Gehäuses unä durch die Kaltwassereintrittsöffnung 23 des Einsatzes 2 ein, fließt zwischen dem Schieber 14 und der Anschlagfläche des Deckels und wird radial gegen die Ablenkhülse 49 gedrängt. Diese verwandelt die radiale Strömung des kalten Wassers in eine axiale Strömung in Richtung der Achse X-X nach unten. Das dann nach oben umgelenkte kalte Wasser prallt gegen den Boden der Ausnehmung des Deckels und fließt erneut zwischen Ablenkhülse und der senkrechten Innenfläche dieser Aus^r nehmung zurück, um dem normalen Fluß nach unten zu folgen.

Der Weg des warmen Wassers (gepünktelte Linie) verläuft genau symmetrisch dazu durch den Warmwassereinlaß 21 und die Warawassereintrittsöffnung 24 und zwischen dem Schieber 14 und der Anschlagfläche 16 des Einsatzes 2, bis das Wasser nach ol>en fließen muß. Die zwei Strömungsrichtungen des kalten und des warmen Wassers treffen sich im Inneren des Mischraumes 48 in einem Bereich, der als Funktion der Verhältnisse Druck des Warmwassers/Druck des Kaltwassers veränderbar ist, sich aber immer in unmittelbarer Nähe des Bundes 17a der Kapsel befindet. Die Mischung Warmwasser/Kaltwasser erfolgt also perfekt durch das frontale Zusammentreffen der beiden axialen Strömungen und

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das durchgewirbelte Mischwasser fließt zwischen Kapsel und Innenfläche der Ablenkhülse in Richtung der Mischwasseraustrittsöffnung 25 (durchgezogene Linie) aus.

Weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind: schnellerer und leichterer Auf- und Abbau ohne neue Eichung, sowie bessere Regeleigenschaften der Mischbatterie.

Da die Mischung des warmen und kalten Wassers durch frontales Aufeinandertreffen entlang der Achse X-X der beiden Fließrichtungen des warmen und des kalten Wassers erfolgt, erhält man eine besonders intensive Durchwirbelung und einen fast sofortigen Temperaturausgleich. Die Trägheit der Mischbatterie ist also au8erordentlich gering. Das Vorbeifließen des gemischten Wassers an der Feder 19 erhöht noch die Mischungsqualität durch einen von dieser Feder hervorgerufenen Verwirbelungseffekt. Das Ausströmen des Mischwassers zwischen der Kapsel 17 und dem Inneren der Ablenkhülse 50 erlaubt schließlich eine zusätzliche Homogenisierung und Vermischung.

Außerdem ermöglicht die Anordnung der Ablenkhülse 50 im Inneren der Feder 19 und der minimale Durchlaßquerschnitt 50b zwischen dieser Ablenikhtllse und der Kapsel die Erzielung eines wirbelfreien dünnen Ausflußstrahles mit großer Geschwindigkeit entsprechend der geforderten Ausflußmenge. Daraus folgt eine Begrenzung des Temperaturgefälles in der Dicke des Stromfadens und eine Verbesserung der Qualität und der thermischen Austauschgeschwindigkeit (Regelung und Ansprechzeit).

Schließlich verhindert das Vorhandensein der Ablenkhülsen, daß die Kapsel direkt durch den Zulauf des warnen und kalten Wassers angegriffen wird, so daß nur das Misch wasser die Kapsel umströmt, die also weniger starker thermischen Beanspruchungen ausgesetzt ist*

Patentansprüche t

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Claims

Patentansprüche 11J Thermostatische Mischbatterie mit einem Gehäuse, in

welchem ein Einsatz sitzt, der eine Anordnung zum Regeln der Temperatur durch Veränderung des Mischungsverhältnisses von Warm- und Kaltwasser aufnimmt, welche ein warmwasserempfindliches Element enthält, das an einem vom Gehäuse getragenen Temperaturregler angeschlossen ist, wobei Gehäuse und Einsatz jeweils Einlasse für Warm- und Kaltwasser und einen Mischwasserauslaß aufweisen und die Warm- und Kaltwassereintrittsöffnungen des Einsatzes radial in der Seitenwand des Einsatzes angebracht sind, der in dem Gehäuse unter dem Einfluß eines Ausflußregelteiles mit zwei Stellungen, von denen eine die Verbindung zwischen dem Mischwasseraustritt des Einsatzes und dem des Gehäuses unterbricht, beweglich ist, dadurch g e kennzei chnet, daß in dem vom Einsatz (2) begrenzten Mischraum (48) zwei Ablenkvorrichtungen (49, 50) vorgesehen sind, welche die radiale Einströmrichtung des Warm- und Kaltwassers in eine axiale Strömung umwandeln und dabei das warme Wasser gegen das kalte Wasser leiten.
2. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem Temperaturregler mit leitendem Schieber (14), der formschlüssig mit dem temperaturempfindlichen Element (17) verbunden ist und dessen Enden Anschlagflächen (15,16) des Einsatzes (2) zusammenwirken, um die Kaltwasserkanäle (15a) und die Warmwasserkanäle (16 a) zu begrenzen, die Ablenkvorrichtungen (49, 50) wenigstens annähernd in Höhe dieser Kanäle angebracht sind.
3. Mischbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (50) auf der Seite der Mischwasseraustrittsöffnung (25) des Einsatzes · (2) mit einem thermostatischen Element (17) mit einem Kanal (50b) mit glatter Wandung und geringem Querschnitt begrenzt.

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4. Mischbatterie nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ablenkvorrichtungen (49,50)

thermostatisehe Element (17) mit Ausnahme einer radialen Öffnung (50a) umschließen, die mit einer axialen Öffnung (50b) in Verbindung steht, welche längs des thermostatischen Elementes in Richtung der Mischwasseraustrittsöffnung (25) des Eintrittes (2) verläuft.
5. Mischbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ablenkvorrichtung (50) auf der Seite der Mischwasseraustrittsöffnung (25) des Einsatzes (2) eine zylindrische Hülse mit dünner Wandung und mit der Achse (X-X) des Einsatzes (2) ist und mit dem thermostatischen Element die axiale Öffnung (50b ) begrenzt.
6. Mischbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das thermostatische Element (17) einen Stützbund (17a) für zwei Wendelfedern (18, 19) aufweist und die zweite Ablenkvorrichtung (49) ebenfalls eine zylindrische Hülse mit dünner Wandung mit der Achse (X-X) des Einsatzes (2) ist und beide denselben Querschnitt wie dieser Bund aufweisen.
7. Mischbatterie nach Anspruch 5 und 6_f dadurch gekennzeichnet , daß die Ablenkhülse (50) auf der Seite der Mischwasseraustrittsöffnung (25) fest im Inneren des Einsatzes (2) montiert ist und die radiale Öffnung (50a) mit einem Teil (17a) des thermostatischen Elementes begrenzt.
8. Mischbatterie nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß bei der Wirkung der beiden Wendelfedern (18, 19) ausgesetztem thermostatischem Element (17) die auf der Seite der Mischwasseraustrittsöffnung liegende Feder (19) um die Ablenkhülse (50) gelegt ist, die auf der selben Seite liegt und um die radiale Öffnung (*?0a) verläuft.

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