DE2856255A1

DE2856255A1 - Steuerkoerper fuer sanitaere einhebel- mischbatterien

Info

Publication number: DE2856255A1
Application number: DE19782856255
Authority: DE
Inventors: Werner Hunziker
Original assignee: KWC AG
Current assignee: Franke Technology and Trademark Ltd
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1978-12-27
Publication date: 1979-08-02
Also published as: IT7983318A0; GB2013308A; FR2415765A1; IT1127822B; CH625320A5; ES477201A1; SE7813330L; DE2856255C2; NL7900420A; US4301836A; SE441773B; GB2013308B

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Steuerkörper für sanitate Einhebel-Miachbatterien, der aus aufeinander gleitend relativ zueinander bewegbaren Scheiben besteht, durch deren Relativstellung sowohl die Gemischmenge als auch das Mischungsverhältnis festgelegt sind. Es hat sich gezeigt, dass die durch Adhäsionswirkung dichtend aufeinander gleitenden, relativ beweglichen Steuerscheiben mit besonderem Vorteil aus Keramikmaterial bestehen. Die achsialen Zu- und Ausflusskanäle und die diese je nach Relativstellung der Scheiben verbindenden Querkanäle in den relativ zueinander beweglichen Scheiben müssen an den sich überschneidenden Stellen scharfkantig sein, um das Eindringen von Schmutzteilen zwischen die Scheiben zu vermeiden. Wie die Praxis zeigt, hat diese Scharfkantigkeit aber zur Folge, dass insbesondere bei durch die Scheibenstellung erzeugter Durchflussdrosselung Ablösungserscheinungen und erhöhte Turbulenz auftreten was zu unerwünschtem Lärm führt.

In der DT-OS 23 56 327 ist ein Steuerkörper einer solchen Mischbatterie bekannt geworden, der aus einer drehfesten and einer auf ihr beweglich angeordneten Scheibe besteht, welch letztere einen mit Einlass- bzw. Auslassöffnungen der ersten Scheibe in Ueberdeckung bringbaren Oberflächenkanal aufweist, in welchem zur Geräuschdämpfung ein schalldämpfende Eigenschaften aufweisender Körper angeordnet ist} er soll die Uebertragung von Körperschall auf die drehfeste Scheibe vermindern und zudem durch Wasserschall erzeugte Schwingungen aufnehmen. Auch wenn damit gewisse Erfolge erzielbar scheinen

18,12.1978/cb

A 3217

ist doch zu sagen, dass dieser Vorschlag stets ein relativ grosses Kanalvolumen bedingt, da der die schalldämpfenden Eigenschaften aufweisende Körper, soll er wirklich den Kanalboden abschirmend und schwingungsdämpfend wirken, selbst ein relativ grosses Volumen aufweisen muss. Diesen Nachteil vermeidet die vorliegende Erfindung dadurch, dass sie nicht bereits entstandene Schallschwingungen vom Kanalboden fernhalten und in einem Einsatzkörper dämpfen will, sondern das Entstehen solcher Schwingungen in störendem Ausmass verhindert; erfindungsgemäss geschieht dies dadurch, dass in den Kanal von dessen Boden ausgehende und in diesen Kanal quer zu dessen Durchflussrichtung über einen Teil seiner Höhe mehrfach unterbrechende VorsprUnge hineinragen; diese VorsprUnge können als Rippen oder Zapfen ausgebildet sein. Ihre lärmverhindernde Wirkung liegt darin, dass sie den Wasserzustrom in eine Mehrzahl von relativ kleinen Querschnitt aufweisenden Teilströmen aufteilen, deren Umlenkung mit erheblich weniger Turbulenz und damit Ger&uybchwirkung erfolgt, wobei die im wesentlichen axial bezüglich der Zu- und Wegflussöffnungen verlaufenden Vorsprungsflächen einen Teil der Umlenk- und Leitfunktion des Kanalbodens übernehmen und somit den letzteren von aufprallendem Wasser entlasten. Dabei ist festzuhalten, dass die Vorsprünge selbst keinerlei schalldämpfende Eigenschaft besitzen müssen; sie sind starr und können aus irgendeinem geeigneten Material (Metall oder Kunststoff) bestehen.

Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, den Steuerkörper aus drei aufeinanderlegenden Keraaikscheiben zu bilden, wobei auf einer Zu- und Abflussöffnungen aufweisenden drehfest angeordneten Steuerscheibe eine mit entsprechenden Misch-Durchlässen versehene, drehbare Misch-Steuerscheibe liegt, auf welcher eine linear verschiebbare, mit dta Oberflächenkanal versehene Mengen-Steuerscheibe angeordnet ist. Durch das Aufteilen der Funktionen des Steuerkörper β auf ein· Mischebene (zwischen drehfester Scheibe und Misch-Steuerscheibe) und eine Mengenebene (zwischen Misch-

§0-11317 0579

Steuerscheibe und Mengen-Steuerscheibe), ergeben sich nicht nur wesentliche Vorteile, z.B. bezüglich Grosse des Mischwinkels, Einstellgenauigkeit etc., sondern auch das Lärmproblem lässt sich besser in den Griff bekommen, da die im Oberflächenkanal umzulenkenden Zuflussströme nicht erst vor Eintritt in den Oberflächenkanal, sondern bereits beim Eintritt in die axialen Oeffnungen der Misehsteuerscheibe in ihrer Srösse und Richtung festgelegt sind, wobei durch der an Kanten möglicherweise Geräusche verursachende Energieanteil schon am üebergang von der drehfesten zur Misch-Steuerscheibe unschädlich gemacht werden kann; dies ist z.B. durch Abstufung der Oeffnungskanten der Scheiben möglich.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt :

Fig. 1 im Axialschnitt ein Beispiel einer Einhebel-Mischbatterie mit aus Scheiben gebildetem Steuerkörper,

Fig. 2 schaubildlich eine Ansicht des Steuerkörpers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht eines ersten Beispiels der Mengen-Steurscheibe von unten,

Fig. 4 eine Ansicht des Steuerkörpers mit der Mengen-Steuerscheibe im Schnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht analog Fig. 3 eines zweiten Beispiels,

und
Fig. 6 eine Ansicht des Steuerkörpers mit der Mengen-Steurscheibe im Schnitt nach der Linie TI - VI in Fig. 5 .

Die in Fig. 1 gezeigte sanitire Einhebel-Mischbatterie besitzt ein zweiteiliges Gehäuse la, Ib, wobei auf den Gehäuseteil la ein Auslaufteil 2 gesteckt ist. Der im Gehäuseteil la geschaffene Auslaufkanal 3 steht mit einem axialen Auslaufstutzen 4 in Verbindung, während die der Warm- und KaIt-

S0M31/05?·

wasserzufuhr dienenden Leitungen (nur eine sichtbar) mit 5 bezeichnet sind. 6 ist ein Führungsrohr. Im Innern des oben offenen Gehäuseteils la ist eine Steuerpatrone 7 angeordnet, die mittels einer Mutter 8 fixiert ist. Ueber der Mutter 8 sitzt eine Abdeckkappe 9, in deren obere Oeffnung eine Lippendichtung 10 eingesetzt ist. Diese Dichtung 10 dient dem Abdichten der Teilkugelschale lla des Betätigungshebels 11, der im Hals 12a der Patronenkappe 12 gelagert ist, und mittels eines Kugelkopfes 11b in eine entsprechende Ausnehmung eines im folgenden näher beschriebenen Teils des in der Patrone 7 angeordneten Steuerkörpers eingreift.

Dieser Steuerkörper besitzt eine untere drehfeste Keramikscheibe 13, die einen zentralen mit dem Stutzen 4 verbundenen Auslaufdurchlass und zwei mit den Warm- und Kaltwasserleitungen 5 verbundene Einlaufdurchlässe aufweist. Auf dieser drehfesten Scheibe 13 liegt eine ebenfalls aus Keramikmaterial bestehende Misch-Steuerscheibe 14, die mit der Patronenkappe 12 drehverbunden ist und deren nicht näher dargestellte Einlaufdurchlässe durch Drehen der Scheibe relativ zur Scheibe 13, die gewünschte Freigabe bzw. Drosselung der Warm- bzw. Kaltwasserzufuhr bewirkt. Ueber der Misch-Steuerscheibe 14 ist eine weitere, der Mengensteuerung dienende Steuerscheibe 15 angeordnet, die aus einer auf der Scheibe 14 liegenden Keramikscheibe 15a mit die drei Durchlässe der Scheibe 14 zu verbinden bestimmten Querkanal 16 und einer den letzteren nach oben abschliessenden zweckmässig aus heisswasserfestem Kunststoff bestehenden mit ihr fest verbundenen Deckscheibe 15 b besteht. Diese Deckscheibe 15 b ist mit der dem Kugelkopf 11b als Pfanne dienenden Ausnehmung versehen. Mittels des Hebels 11 ist somit die Mengen-Steuerscheibe 15 auf der Misch-Steuerscheibe 14 linear aus der in Fig. 1 rechten Endlage in eine in Fig. 1 links mit gestrichelten Linien angedeutete Endlage bewegbar, was der in Fig. 2 mit Pfeilen a angedeuteten Querverschiebung entspricht; durch dieses Verschieben erfolgt die Wassermengensteuerung. Anderseits ist die Misch-Steuerscheibe 14 ebenfalls mittels des Hebels 11 über die Patronenkappe 12 um die Achse des Steuerscheiben-

- 4 SOStSI/0579

paketes begrenzt drehbar (Pfeile b). Durch dieses Verdrehen erfolgt die Steuerung der Mischung aus Warm- und Kaltwasser, d.h. die Temperatursteuerung.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten ersten Beispiel des Steuerkörpers sind die Zulaufdurchlässe der Misch-Steuerscheibe 14 für Warm- und Kaltwasser mit 16a, 16b und der zentrale Ablaufdurchlass mit 16c bezeichnet, während der Querkanal in dec Mengen-Steuerscheibe 15 mit 17 bezeichnet ist; den Boden dieses Querkanals 17 bildet die der Keramikscheibe 15a zugekehrte Seite der mit ihr fest verbundenen Kunststoffscheibe 15b. Von diesem Boden ragt eine Vielzahl von achsparallelen Zapfen 18 in den Querkanal 17 hinein; diese Zapfen 18 besitzen Kreisquerschnitt und ihr abgerundetes freies Ende liegt in geringem Abstand über der Kontaktebene der beiden Scheiben 14 und 15a. Durch diese den parallel zur genannten Ebene verlaufenden Querschnitt des Querkanals 17 mehrfach unterbrechenden Zapfen 18 wird der Querkanal im Bereich der Eindringtiefe der Zapfen in eine Vielzahl relativ enger Kanäle unterteilt; dies hat unmittelbar nach dem Eintritt der die Durchlässe 16a, 16b der Steuerscheibe 14 passierenden Wasserströme eine entsprechende Aufteilung dieser Ströme in eine Vielzahl netzartig zusammenhängender Einzelströme zur Folge, die durch Leitwirkung des Querkanalbodens und der Zapfen zunächst in die Horizontalrichtung umgelenkt werden und anschliessend achsial in den zentralen Auslaufdurchlass 16c der Steuerscheibe 14 gelangen. Da anschliessend an die durch das Ueberechneiden der Durchlasskanten der beiden Scheiben 14, 15a, geschaffene Störstelle der einlaufenden Wasserströme kein genügend grosser freier Raum des Querkanals zur Verfügung steht, können die Strömungsabrisse hier nicht zu lärmverursachenden Turbulenzen bzw. Wirbeln führen, wobei gleichzeitig durch die Kanalaufteilung durch die Zapfen gewährleistet wird, dass nur relativ kleine Strömungsanteile axial gegen den Boden des Querkanals 17 prallen, sodass auch diese üblich· Lärmquelle praktisch ausgeschaltet ist. Ferner ist durch Aufteilung

1/0571

g 28S6255

der im Steuerkörper total auftretenden Strömungsdrosselung auf zwei axial im Abstand voneinander liegende Ebenen (Mischebene zwischen den Scheiben 13 und 14 und Mengenebene zwischen den Scheiben 14 und 15) die Strömungsgeschwindigkeit der einlaufenden Wasserströme am Uebergang in den Querkanal gegenüber einer Ausführung mit nur zwei Steuerscheiben betoeits vermindert, was eine zusätzliche Verminderung der Lärmerzeugung bedeutet. Hier ist allerdings zu sagen, dass auch bei einer Ausführung des Steuerkörpers mit nur zwei zur gleichzeitigen Steuerung von Mischung und Menge relativ beweglichen Scheiben durch die in der beschriebenen Weise in den Querkanal hineinragender Vorsprünge die sonst unvermeidliche Lärmerzeugung ganz erheblich vermindert wird. Anstatt zylindrisch könnten die Zapfen 18 an sich auch kegelförmig sein oder einen oval- oder tropfenförmigen Querschnitt aufweisen; wesentlich ist in jedem Fall die Aufteilung des Querkanals in relativ enge Teilkanäle und die Schaffung von das Führen und Umlenken der Teilströme erleichternden Leitflächen.

Beim Beispiel nach Fig. 5 und 6, bei welchem der Steuerkörper genau wie beim vorangehend beschriebenen Beispiel aus den Steuerscheiben 13, 14 und 15 aufgebaut ist, ist der Keramikscheibe 15c eine den Boden des Querkanals 17 bildende Kunststoff scheibe 15d zugeordnet. In den beiden unter einem stumpfen Winkel zur Kanalmitte hinführenden Querkanalästen ragt vom Kanalboden je eine Gruppe paralleler Rippen 28 in den Querkanal 17 hinein; die zur Scheibenebene parallelen freien Rippenkanten enden in geringem Abstand von der Berührungsebene der beiden Scheiben 14, 15c, sodass der Querkanal über den Grossteil seiner Höhe in eine entsprechende Mehrzahl von relativ engen Teilkanälen unterteilt ist. Der zwischen den Rippen 28 jeder Gruppe verbleibende Kanalboden der beiden Querkanäle ist konkav gewölbt, sodass zwischen den beiden Kanalästen eine im Bereich des zentralen Auslaufdurchlasses 16c liegende Mittelrippe 28a gebildet ist. Der von den Einlaufen zum Auslauf hin gewölbte Kanalboden führt dabei zusammen mit den Rippen 28 zu einer optimalen Umlenkung der Teil-

- 6 SOStTI/0579

ströme, wobei praktisch keine zu unerwünschtem Lärm führende Turbulenzen auftreten können. Auch hier führt die Aufteilung der Steuerfunktion auf axial getrennte Misch- und Mengenebenen an den Durchlässen der Scheibe 14 zu verminderten Strömungsgeschwindigkeiten, was die Gefahr lärmverursachender Abreissund Turbulenzerscheinungen an den sich überschneidenden Durchlasskanten der Scheiben 14 und 15a herabsetzt. Im übrigen gilt hier Analoges wie beim vorangehend beschriebenen Beispiel.

In allen Fällen hat sich gezeigt, dass dank der beschriebenen Anordnung und Ausbildung von Vorsprüngen im Querkanal die lärmerzeugenden Strömungsverhältnisse selbst, d.h. also starke Turbulenzen und ungehindertes Aufprallen kompakter Wasserströme auf grossflächige Kanalbodenpartien, vermieden werden, sodass ein nachträgliches Dämpfen des Lärms durch schalldämpfende Eigenschaften aufweisende und/oder dem Kanalboden vorgelagerte Strömungsenergie vernichtende Körper unnötig ist.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die VorSprünge im Querkanal nicht unbedingt, wie in den beschriebenen Beispielen, mit der Kunststoffscheibe 15b bzw. 15d einstückig sein müssen. Es kann aus fertigungstechnischen Gründen angezeigt sein, diese Vorsprünge an einem zwischen den beiden untereinander verbundenen Scheiben 14 und 15a bzw. 15c eingeklemmten Einsatzstück vorzusehen.

31/0571

Claims

PATENTANSPRUECHE 28S6255

1. Steuerkörper für sanitäre Einhebel-Mischbatterien, der aus aufeinander gleitend relativ zueinander bewegbaren Scheiben besteht, durch deren Relativstellung sowohl die Gemischmenge als auch das Mischungsverhältnis festgelegt sind, wobei die eine Scheibe (15) einen Oberflächenkanal aufweist, über welchen die Einlaufdurchlässe der darunter liegenden Steuerscheibe (14) mit dem Auslaufdurchlass der letzteren verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den Querkanal (17) von dessen Boden ausgehende und diesen Kanal quer zu dessen Durchflussrichtung über einen Teil seiner Höhe mehrfach unterbrechende Vorsprünge (18, 28) hineinragen.

2. Steuerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere, drehfeste Steuerscheibe (13) mit einer begrenzt drehbar auf ihr liegenden zweiten Steuerscheibe (14), die beide mit Einlaufdurchlassen für Warm- und Kaltwasser und mit zentralem Auslaufdurchlass versehen sind, in ihrer Berührungsebene das Wassergemisch steuern, während auf der zweiten Steuerscheibe (14) eine zu ihr linear bewegbare dritte Steuerscheibe (15) mit dem Querkanal (17) liegt, wobei die zweite und dritte Scheibe zusammen die Wassermenge steuern.

3. Steuerkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (13), die zweite (14) um ein auf der letzteren zugekehrter Teil (15a) der dritten Steuerscheibe (15) aus Keramikmaterial bestehen, wobei ein mit dem genannten Scheibenteil (15a) fest verbundener anderer Teil (15b) der dritten Steuerscheibe (15) aus Kunststoff besteht und den mit den VorSprüngen (18, 28) versehenen Boden des Querkanals (17) bildet.

4. Steuerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch

gekennzeichnet, dass die Vorsprünge glatte Aussenflachen und runden Querschnitt aufweisende Zapfen (18) sind.

5. Steuerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge glatte Aussenflachen aufweisende, sich in Hauptdurchströmrichtung im Querkanal (17) erstreckende Rippen (28) sind.

6. Steuerkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querkanal (17) aus zwei stumpfwinklig längs einer Bodenrippe (28a) aneinanderstossenden Aesten gebildet sind, wobei vom konkav gewölbten Kanalboden jedes Kanalastes in Erstreckungsrichtung der Kanaläste verlaufende Rippen (28) wegragen.

7. Steuerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (18, 28) in kleinem Abstand von der Berührungeebene der beiden Scheiben (14, 15) enden.

8. Steuerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7ι dadurch gekennzeichnet, dass der den Querkanalboden mit den Vorsprüngen bildende Scheibenteil durch einen zwischen einem Keramikteil (15a) und einem Kunststoffteil (15b) der Steuerscheibe (15) eingesetzten Einsatzteil gebildet ist.

lauctieiT Patentanwalt

509131/0579