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Thermostatventil
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Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil mit einem Gehäuse, welches
einen Warmwassereinlaß, einen Kaltwassereinlaß, ein Vorabsperrventil sowie ein Rückschlagventil
im Bereich jeden Einlasses aufweist Bekannte Thermostatventile, bei denen die Mengenregulierung
und die Absperrung des auslaufenden Mischwassers stromab vom temperaturempfindlichen
Element erfolgt, benötigen im Bereich des Kalt- und Warmwassereinlasses jeweils
ein Vorabsperrventil sowie ein Rückschlagventil Die Vorabsperrventile dienen dazu,
die Wasserzufuhr zum temperaturempfindlichen Element zu unterbinden, wenn an letzterem
irgendwelche Arbeiten ausgeführt werden sollen.
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Außerdem kann mit den Vorabsperrventilen die Funktion des temperaturempfindlichen
Elements getestet werden.
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Die Rückschlagventile verhindern, daß ein direkter Wasserdurchtritt
von der Ralt- in die Warmwasserleitung bzw. umgekehrt stattfinden kann, wenn das
stromab vom Thermostatventil befindliche Ausiaufventil geschlossen ist.
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Bei bekannten Thermostatventilen dieser Art sind Vorab sperr- und
Rückschlagventil getrennte Einheiten. Diese befinden sich nebeneinander in entsprechenden
Aufnahmeräumen des Thermostatgehäuses. Dieses erhält auf diese Weise eine erhebliche
Abmessung, was insbesondere bei Thermostatventilen höherer Literleistung nicht mehr
hinnehmbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Thermostatventil der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Gehäuse möglichst klein gehalten
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Vorabsperrventil
eine Hülse umfaßt, welche das Rückschlagventil konzentrisch umgibt und trägt und
gegen eine Ventilsitzfläche an einer inneren Gehäusewand axial bewegbar ist.
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Auf diese Weise ist für das Vorabsperrventil und das Rückschlagventil
nur ein Aufnahmeraum an jeder Gehäuseseite erforderlich. Die Gehäuseabmessung zwischen
den Einlässen läßt sich auf diese Weise erheblich reduzieren.
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Vorteilhafterweise trägt die Hülse ein Außengewinde, mit dem es im
Gehäuse axial verschraubbar ist. Hierzu kann die Hülse an der aus dem Gehäuse nach
außen ragenden Stirnseite Schlitze zur Aufnahme eines Schraubenziehers besitzen.
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Zweckmäßig ist, wenn ein Anschlag vorgesehen ist, der die Axialbewegung
der Hülse in die Offenstellung beschränkt.
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Auf diese Weise kann das Vorabsperrventil mit dem daran befindlichen
Rückschlagventil nicht versehentlich aus dem Gehäuse herausgenommen werden.
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Der Anschlag sollte allerdings entfernbar sein, so daß die Hülse mit
dem hieran befindlichen Rückschlagventil vollständig axial aus dem Gehäuse genommen
werden kann, wenn dies erforderlich oder gewünscht ist. Zweckmäßigerweise ist der
Anschlag eine in das Gehäuse eingeschraubte Kopfschraube, die mit einer äußeren
Ringschulter der Hülse zusammenwirkt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert; es zeigen Figur 1: Die Draufsicht auf ein (leeres) Gehäuse
eines erfindungsgemäßen Thermostatventils; Figur 2: Einen Teilschnitt gemäß Linie
II-II von Figur 1.
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In Figur 1 ist die Draufsicht auf ein Gehäuse 1 eines Thermostatventils
dargestellt Der Übersichtlichkeit halber sind die in das Gehäuse 1 einzubauenden
Teile, insbesondere das temperaturempfindliche Elements die Vorabsperr-und Rückschlagventile,in
dieser Figur fortgelassen. Das Gehäuse 1 besitzt einen Einlaß 2 für Warmwasser sowie
einen Einlaß 3 für Kaltwasser. Der Warmwassereinlaß 2 kommuniziert mit einem Aufnahmeraum
4 für ein kombiniertes Vorabsperr-und Rückschlagventil, das anhand der Figur 2 weiter
unten näher erläutert wird. In entsprechender Weise kommuniziert der Kaltwassereinlaß
3 mit einem Aufnahmeraum 5 für ein identisch aufgebautes, kombiniertes Vorabsperr-
und Rückschlagventil.
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Die Aufnahmeräume 4 und 5 stehen in an sich bekannter Weise mit einem
zentralen Aufnahmeraum 6 in Verbindung, der zur Unterbringung eines herkömmlichen
temperaturempfindlichen Elements dient. Dabei kann es sich beispielsweise um ein
bekanntes Dehnstoffelement handelns das in Verbindung mit einem äußeren Temperatur-Vorwählgriff
steht.
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Vom Aufnahmeraum 6 führen an geeigneten Stellen Kanäle zu einander
gegenüberliegenden Ausläufen 7 t 8 für das thermostatisierte Mischwasser. Einer
dieser Ausläufe ist beispielsweise mit einer Badewannenarmatur, der andere mit einer
Handbrause verbunden.
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In Figur 2, die einen Schnitt etwa gemäß Linie II-II von Figur 1 darstellt,
sind Einzelheiten eines kombinierten Vorabsperro- und Rückschlagventils sowie von
dessen Anordnung im Thermostatgehäuse 1 gezeigt Die am Thermostatgehäuse 1 gegenüberliegende
Einheit braucht wegen ihres gleichen Aufbaus nicht besonders beschrieben zu werden.
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Wie aus Figur 2 zu erkennen ist, erstreckt sich zwischen dem Einlaß
2 und dem Aufnahmeraum 4 ein gekrümmter Kanal 9.
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Der Aufnahmeraum 4 ist nach unten von einer inneren Gehäusewand 10
begrenzt, in der sich eine kreisrunde Öffnung 11 befindet. Von der Öffnung 11 zum
zentralen Aufnahmeraum 6 des temperaturempfindlichen Elements verläuft ein weiterer,
gekrümmter Kanal 12.
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In den Aufnahmeraum 4 ist eine ein Außengewinde 20 tragende Hülse
13 eingeschraubt. Ein O-Ring 14 zwischen Hülse 13 und Gehäuse 1 verhindert den Austritt
von Wasser. Die Hülse 13 besitzt nach oben zeigende Schlitze 15, an denen ein Schraubenzieher
angesetzt werden kann.
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Der in der Zeichnung untere Rand 16 der Hülse 13 ist abgeschrägt.
Er kann gegen die obere Fläche 17 der inneren Gehäusewand 10 gedreht werden und
so den Eintritt von Wasser aus dem Kanal 9 in den Aufnahmeraum 4 verhindern. Auf
diese Weise wirken die Hülse 13 und die Oberfläche 17 der Gehäuseinnenwand 10 als
Vorabsperrventil zusammen.
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In den seitlichen Bereich des Thermostatgehäuses 1 ist eine Kopfschraube
18 eingedreht. Sie dient als Anschlag für eine an dem Außenumfang der Hülse 13 eingearbeitete
Schulter 19.
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So kann die Hülse 13 nicht versehentlich vollständig aus dem Aufnahmeraum
4 herausgedreht werden. Soll jedoch das kombinierte Vorabsperr- und Rückschlagventil
aus dem Thermostatgehäuse 1 entfernt werden, so braucht die Schraube 18 nur herausgedreht
zu werden. Die als Vorabsperrventil dienende Hülse 13 kann dann vollständig aus
dem Aufnahmeraum 4 geschraubt werden, wobei das Rückschlagventil mitgenommen wird,
dessen Anbringung und Aufbau nunmehr beschrieben werden.
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Die Hülse 13 weist einen inneren Ringsteg mit Innengewinde 21 auf,
in welches ein an sich bekanntes Rückschlagventil eingeschraubt ist. Das Rückschlagventil
umfaßt drei Hauptteile: ein becherförmiges Kopfteil 22 trägt das Außengewinde,
welches
mit dem Innengewinde 21 der Hülse 13 zu sammenwirkt. In der oberen Deckwand 23 des
Kopfteiles 22 befindet sich ein Schlitz 24, der zum Ansetzen eines Schraubenziehers
dient. Dieser Schraubenzieher muß selbstverständlich so schmal sein, daß er in den
Innenraum der Hülse 13 eingeführt werden kann.
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In das Kopfteil 22 ist von unten her ein hülsenförmiges Teil 25 eingeschraubt,
wobei gleichzeitig zwischen den genannten Teilen 22 und 25 ein Schalldämpfer 26
eingeklemmt ist. Der Schalldämpfer 26 besteht aus Gummi oder einem anderen elastomeren
SaterialO Zwischen ihm und dem Kopfteil 22 befindet sich ein abgeschlossener, luft
gefüllter Raum 27, der die geräuschmindernde Funktion des Schalldämpfers 26 unterstützt.
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Das hülsenförmige Teil 25 reicht mit seinem unteren Ende durch die
Kreisöffnung 11 der Gehäusewand 10 und ist gegen diese Kreisöffnung 11 durch einen
in einer Umfangsnut einliegenden O Ring 28 abgedichtet. Im mittleren Bereich besitzt
das hülsenförmige Teil 25 mehrere radiale Durchtrittsöffnungen 29, durch welche
das Wasser aus dem Kanal 9 bzw. aus dem Aufnahmeraum 4 in das Innere des hülsenförmigen
Teiles 25 gelangen kann Ein Schmutzfangsieb 29 ist um den Umfang des hülsenförmigen
Teiles 25 gelegt und überdeckt die Durchtrittsöffnungen 29 Die untere Stirnfläche
31 des hülsenförmigen Teils 25 dient als Ventil sitz für ein Ventilglied, das insgesamt
mit dem Bezugszeichen 32 versehen und folgendermaßen aufgebaut ist: Ein einstückiges,
mehrfach abgestuftes Verschlußteil 33 besitzt einen Schaft 34 verringerten Durchmessers,
mit
dem es sich in das hülsenförmige Teil 25 nach innen erstreckt.
Am Schaft 34 sind radiale Führungsflügel 35 angeformt, welche das Verschlußteil
33 innerhalb des hülsenförmigen Teiles 25 führen.
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An den Schaft 34 schließt sich nach unten ein Flansch 36 an, dessen
Durchmesser größer als der Innendurchmesser des hülsenförmigen Teiles 25 ist. In
die obere Fläche des Flansches 36 ist ein Ring 37 aus elastomerem Material, beispielsweise
aus Gummi, eingelegt, der als Dichtelement mit der Ventilsitzfläche 31 zusammenwirkt.
In der gegenüberliegenden Stirnfläche des Flansches 36 ist ebenfalls ein elastomerer
Ring 38, beispielsweise aus Gummi, vorgesehen, der in der Offenstellung des RUckschlagventils
an der unteren Wand des Gehäuses 1 anliegt und die Bildung unerwünschter Geräusche
unterdrückt.
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An die Unterseite des Flansches 36 schließlich ist ein Sechskantkopf
42 angeformt, der zum Ansetzen eines Werkzeuges dient, wenn in den Schaft 34 des
Verschlußteiles 33 von oben her eine Kopfschraube 39 eingedreht wird.
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Zwischen dem Kopf 40 der Kopfschraube 39 und einer Innenschulter im
unteren Bereich des hülsenförmigen Teiles 25 ist eine konische Druckfeder 41 eingespannt,
welche das Verschluß teil 33 bzw. den hieran befindlichen elastomeren Ring 37 gegen
die Ventilsitzfläche 32 zu drücken sucht. Das Ausmaß, in dem die Kopfschraube 39
in den Schaft des Verschlußteiles 33 eingeschraubt wird, bestimmt die Vorspannung
der Druckfeder 41 und damit den öffnungsdruck des Rückschlagventils.
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Die Funktionsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Bei normalem
Betrieb des Thermostatventils befinden sich
die die Vorabsperrventile
bildenden Hülsen 13 an beiden Einlässen 2, 3 des Gehäuses 1 in der Position, die
in Figur 2 dargestellt ist. In dieser Stellung kann das Warm- bzw. Raltazasser durch
den Einlauf 2 bzw. 3 und den Kanal 9 zwischen der Hülse 13 und der Sitzfläche 17
der Gehäusewand 10 hindurch in den Aufnahmeraum 4 bzw. 5 strömen. Von dort gelangt
das Wasser durch das Schmutzfangsieb 30 und die Durchtrittsöffnungen 29 in das Innere
des hülsenförmigen Teiles 25. Unter dem Druck des Wassers wird das Verschlußteil
33 gegen die Wirkung der Feder 41 von der Ventilsitzfläche 31 abgehoben und mit
dem elastomeren Ring 38 gegen die untere Wand des Gehäuses 1 gedrückt. Der Kopf
42 des Verschlußteiles 33 wird dabei von einem Rücksprung 43 im Gehäuse 1 aufgenommen.
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Das Wasser kann dann aus dem hülsenförmigen Teil 25 in den Kanal 12
ausströmen, von dem es zum temperaturempfindlichen Element (nicht dargestellt) gelangt.
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Eine Ruckströmung des Wassers aus dem Kanal 12 in das hülsenförmige
Teil 25 wird dadurch verhindert, daß sich das Verschlußteil 33 sofort unter Mithilfe
der Feder 41 gegen die Ventilsitzfläche 31 anlegt.
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Sollen am temperaturempfindlichen Element irgendwelche Arbeiten ausgeführt
werden, so kann die Wasserzufuhr zu den Aufnahmeräumen 4, 5, 6 abgestellt werden,
indem die Hülsen 13 gegen die Oberfläche 17 der Gehäusewand 10 gedreht werden. Dabei
werden die Rückschlagventile axial mitbewegt.
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Der O-Ring 28 am hülsenförmigen Teil 25 kann dabei aus der öffnung
11 der Gehäusewand 10 nach unten auswandern. Dies ist unschädlich, da das Vorabsperrventil
dann geschlossen ist. Selbstverständlich ist es aber auch durch geeignete Dimensionierung
der Gehäusewand 10 im Bereich der öffnung 11
mögliche dazu zu sorgen,
daß der @-Ring 28 in allen Axialstellungen des hülsenförmigen Teiles 25 in Dichtungseingriff
mit der Öffnung 11 bleibt. Eine Funktionsprüfung des Thermostatventiles ist möglich,
indem nur eine der beiden Hülsen 13 in Schließstellung gebracht wird: Das temperaturempfindliche
Element muß dann den Wasserstrom, der nicht gesperrt ist, entsprechend der eingestellten
Temperatur nachstellen.
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Wie aus Figur 1 zu erkennen ist, ist im Gehäuse 1 auf jeder Einlaßseite
zur Aufnahme von Vorabsperr- und Rückschlagventil jeweils nur eine Aufnahmeöffnung
4, 5 erforderlich. Die Gehäuseabmessung zwischen den Einlässen 2, 3 kann auf diese
Weise besonders klein qehalten werden.