DE2911108C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrich­ tung für Kalt- und Warmwasser mit einer Druckausgleichseinrichtung, bestehend aus einem rohr­ förmigen Rumpfteil mit Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser und einer Ablauföffnung für das gemischte Was­ ser, einer im Inneren des Rumpfteils angeordneten, in diesem axial beweglichen Stellhülse, die, von der Seite betrachtet, im Bereich ihrer Enden in einem gegenseiti­ gen Abstand Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser und zwischen diesen, in einem geringeren gegenseitigen Ab­ stand, Ablauföffnungen für Kalt- und Warmwasser aufweist, wobei diese Öffnungen zum Regulieren des Mischungsver­ hältnisses durch axiales Verschieben der Hülse mit den entsprechenden Öffnungen des Rumpfteils in Verbindung stehen und die Ablauföffnungen der Stellhülse mit am Rumpfteil befindlichen abdichtenden Absätzen zusammenwir­ ken, sowie einem im Inneren der Hülse angeordneten, in dieser axial beweglichen Kolbenteil, das gegen die Hülsen­ innenwand abdichtende Stirnflansche in einem solchen ge­ genseitigen Abstand aufweist, daß ihre Innenkanten die Zulauföffnungen der Stellhülse teilweise drosseln, sowie einem ebenfalls gegen die Hülseninnenwand abdichtenden Mittelteil, das sich zwischen den Ablauföffnungen der Stellhülse befindet, wobei die Zuflußmöglichkeiten für Kalt- und Warmwasser von den verschiedenen Seiten in den Raum zwischen Kolbenteil und Stellhülse derart ausgebil­ det sind, daß sich das Kolbenteil in die durch das Kalt- /Warmwasser-Druckverhältnis bestimmte Gleichgewichtsla­ ge einstellt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der CH-PS 44 650 be­ kannt, welche zum Regulieren des Kalt- und Heißwasserzu­ tritts zu Mischventilen dient. Bei dieser bekannten Kon­ struktion ist der verschiebbare Kolben relativ zu den Eintritts- und Austrittsöffnungen derart angeordnet, daß wenn der auf der einen Seite unter dem Druck des heißen Wassers, auf der anderen Seite unter dem Druck des kalten Wassers stehende Kolben durch einen Überdruck in der ei­ nen oder anderen Wasserzuleitung in die eine oder andere Endstellung im Zylinder gedrängt wird, nicht nur der Durchfluß des unter höherem Druck stehenden Wassers durch die Eintrittsöffnung im Zylinderteil verhindert wird, son­ dern auch der Abfluß durch die zu einem Mischventil füh­ rende Abflußleitung des unter niederem Druck stehenden Wassers durch den Kolben selbst abgesperrt wird. Hier­ durch wird erreicht, daß stets nur Kalt- und Heißwasser zusammen, nie aber das kalte Wasser und das heiße Wasser allein den Mischventilen zufließen kann. Die Auslaßöff­ nungen werden durch den Mittelteil hierbei in keiner Wei­ se überbrückt, so daß nicht einmal ein gewisses Schwingen des Mittelteils um die Mittellage ein teilweises Ver­ schließen der einen oder anderen Öffnung bewirkt. Bei dieser bekannten Konstruktion sind daher lediglich drei Positionen relevant, nämlich die Mittelstellung, die Schließstellung auf der einen Seite und die Schießstel­ lung auf der anderen Seite.

Ausgehend von dieser bekannten Konstruktion liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung zu schaffen, welche die Druckschwankungen gleichmäßiger und präziser ausgleicht als dies bisher möglich war.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mittelteil des Kolbenteils so bemessen ist, daß es den Abstand zwischen den Auslauföffnungen etwas über­ steigt und damit in seiner Mittelstellung die beiden Aus­ lauföffnungen teilweise drosselt, so daß, wenn ein Stirn­ flansch des Kolbenteils aufgrund einer Druckänderung die Warm- oder die Kaltwasserzulauföffnung der Stellhülse drosselt, das Mittelteil gleichzeitig die Auslauföffnung der anderen Wasserart, d. h. des Kalt- oder Warmwassers, zusätzlich drosselt, um dadurch eine Überkorrektur des Mischungsverhältnisses der beiden Wasserarten zu verhin­ dern.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist die Drosselung durch die Breite des Mittelteils be­ stimmt.

Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß das Verhältnis der Strömungsmengen genau konstant bleibt, indem jeweils eine Kante des Mittelteils des ver­ längerten Kolbens jeweils die dem niedrigeren Druck zuge­ ordnete Ablauföffnung steuert. Außerdem wirkt sich diese Drosselung dämpfend auf eventuelle Pendelbewegungen oder Schwingungen des Kolbens aus.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Mischvorrichtung, deren Stellteil gemäß der Erfin­ dung ausgeführt ist,

Fig. 2 bis 4 das Stellteil in vergrößertem Maßstab in verschie­ denen Regelstellungen.

Die in den Zeichnungen dargestellte Mischvorrichtung entspricht in ihrer Grundkonstruktion der finnischen Patentanmeldung 7 17 110 und umfaßt ein rohrförmiges Rumpfteil 3 mit der Warmwasser-Zu­ lauföffnung 12 und der Kaltwasser-Zulauföffnung 13 sowie der Ab­ lauföffnung 16 für das gemischte Wasser. Der Raum zwischen den Zu­ lauföffnungen 12 und 13 wird von der axialen Bohrung 14 des rohr­ förmigen Rumpfteils 3 gebildet, in der sich eine axial bewegliche Stellhülse 2, ein im Inneren der Stellhülse bewegliches Kolben­ teil 1, an den Enden der Hülse angeordnete Siebe 5 und die Ein­ wegventil-Membranen 4 sowie die Stellspindel 6 und die Feder 10 befinden. Die im Mittelteil des Rumpfteils 3 befindliche Mischkam­ mer 15 steht mit der Kalt- und Warmwasser-Zulauföffnungen 12 und 13 sowie auch mit der Mischwasser-Ablauföffnung 16 in Verbindungl wobei die letztgenannte Verbindung mit Hilfe des Absperrventils 11 unterbrochen werden kann.

Das Kalt- und das Warmwasser strömen durch die Zulauföffnungen 12 und 13 in die Mischvorrichtung und passieren dann die Siebe 5. Das Wasser strömt von der warmen und der kalten Seite zwischen dem Umfang der kegelförmigen, zum Beispiel aus Gummi bestehenden Membranen 4 der Einwegventile und dem Rumpfteil 3 hindurch und gelangt dann weiter von beiden Seiten der Stellhülse 2 über die Druckausgleichs-Regulieröffnungen 7 in die umfangseitig am Kol­ ben 1 befindlichen Druckausgleichskammern 17, die bei der darge­ stellten Ausführungsform als in den Kolben eingearbeitete, ver­ hältnismäßig breite, dem Umfang folgende Rillen ausgeführt sind. Über die durch die Kolbenwand führenden Bohrungen 19 gelangen kal­ tes und warmes Wasser auch in die im Kolbeninneren ausgeformten, an ihren Enden offfenen Kammern 20, wobei die Drücke von Kalt- und Warmwasser von verschiedenen Seiten so auf die im Mittelteil des Kolbens befindliche Querwand wirken, daß sich der Kolben 1 gemäß dem auf der einen Seite herrschenden Warmwasserleitungsdruck und dem auf der anderen Seite herrschenden Kaltwasserleitungsdruck in Balancestellung einstellt und dabei das Öffnungsverhältnis der Re­ gelöffnungen 7 der Hülse so verändert, daß die Drücke in beiden Druckausgleichskammern gleichgroß werden. Dabei ist offensicht­ lich, daß die besagten Drücke auch auf die beiden ringförmigen Stirnflächen des Kolbens wirken. Weiter ist offensichtlich, daß, führt man die Regelglieder, d. h. Hülse und Kolben, in bezug auf Kalt- und Warmwasser asymmetrisch aus, der Gleichgewichtszustand auch bei nicht gleichgroßen Drücken erreicht wird, falls dies wünschenswert wäre.

An dem einen Ende des Rumpfteils ist ein Deckel 9 angeschraubt, in dessen Gewindebohrung die mit Hilfe des Temperaturstellgrif­ fes 8 bewegbare Stellspindel 6 axial verstellt werden kann. Die Stellspindel 6 ist mit der Stellhülse 2 gekoppelt, die sich zu­ sammen mit der Spindel bewegt, und die mit den inneren Absätzen 23 des Rumpfteils 3 zusammenwirkende Wasserausflußöffnungen 18 aufweist. Wird die Stellspindel 2 mit Hilfe des Stellgriffes 8 in axialer Richtung bewegt, so ändern sich die Öffnungsweiten der Regulieröffnungen 18 zur Mischkammer 15 hin und bewirken dabei eine Änderung des Kalt-/Warmwasser-Mischungsverhältnisses.

Beim Öffnen des Absperrventils 11 gelangt das Wasser aus der Misch­ kammer 15 zur Auslauföffnung 16. An der Stellhülse 2 ist eine Feder 10 befestigt, deren Aufgabe darin besteht, das beim Ändern des Kaltwasser-/Warmwasser-Mischungsverhältnisses auftretende Spiel zu eliminieren. Um eine Überkreuzfließen von Kalt- und Warm­ wasser zu verhindern sind in der Bohrung des Rumpfteils auf bei­ den Seiten der Stellhülse 2 gleichachsig Einwegventile 4 angeord­ net.

Das gemäß der Erfindung ausgeführte Stellteil ist in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht.

Bild 2 zeigt eine Situation, in der der linsseitig wirkende Warmwasserdruck P 1 gleich dem rechtsseitig wirkenden Kaltwasser­ druck P 2 ist. In einem solchen Falle stellt sich der Kolben 1 in die Mitte, symmetrisch zu den Öffnungen 7 und 18, in Gleichge­ wichtslage ein. Die Stirnflansche 22 des Kolbenteils drosseln da­ bei die Zulauföffnungen 7 symmetrisch.

Gemäß der Erfindung ist das Mittelteil 21 des Kolbens so lang aus­ geführt, daß seine Außenkanten die Auslauföffnungen 18 der Stell­ hülse in gewissem Grade drosseln.

Kommt es zwischen den verschiedenen Seiten des Kolben-Mittelteils 21 zu einer Druckdifferenz, zum Beispiel P 1 < P 2 (Bild 3), so be­ wegt sich der Kolben nach links, wobei der rechte Flansch 22 die eine Öffnung 7 drosselt und der linke Flansch 22 die andere Öff­ nung 7 freigibt. Das erfindungsgemäße breite Mittelteil 21 ver­ hindert eine sonst stattfindende "Überkorrektur" und verhindert, indem es auf die Auslauföffnungen 18 wirkt, gleichzeitig "Pendel­ bewegungen" des Kolbens. Die Mittelteil-Kante drosselt die auf der Seite mit dem geringeren Druck befindliche Auslauföffnung so, daß das Strömungsmengen-Verhältnis trotz Druckschwankungen exakt kon­ stant bleibt.

Bild 4 zeigt die Situation, in der der Druck auf der einen Seite, hier der Druck P 1, auf Null sinkt. Der Kolben wandert dann zum nulldruckseitigen Ende, und gleichzeitig verschließt der auf der entgegengesetzten Kolbenseite befindliche Flansch den unter Druck stehenden Zulaufkanal vollständig.

Es ist klar, daß die Bemessung des Kolben-Mittelteils 21 von den sonstigen Dimensionsverhältnissen der Konstruktion abhängt und somit empirisch festgelegt werden muß. Bei der in den Bildern ge­ zeigten Konstruktion wären zum Beispiel folgende Abmessungen denkbar: Durchmesser der Öffnungen 18 etwa 3 mm, gegenseitiger Ab­ stand ihrer Innenkanten etwa 9 mm, Breite des Kolben-Mittelteils etwa 10 bis 11 mm.

Claims (2)

1. Mischvorrichtung für Kalt- und Warm­ wasser mit einer Druckausgleichseinrichtung, bestehend aus einem rohrförmigen Rumpfteil mit Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser und einer Ab­ lauföfffnung für das gemischte Wasser, einer im Inneren des Rumpfteils angeordneten, in diesem axial bewegli­ chen Stellhülse, die, von der Seite betrachtet, im Be­ reich ihrer Enden in einem gegenseitigen Abstand Zu­ lauföffnungen für Kalt- und Warmwasser und zwischen diesen, in einem geringeren gegenseitigen Abstand, Ab­ lauföffnungen für Kalt- und Warmwasser aufweist, wo­ bei diese Öffnungen zum Regulieren des Mischungsver­ hältnisses durch axiales Verschieben der Hülse mit den entsprechenden Öffnungen des Rumpfteils in Verbindung stehen und die Ablauföffnungen der Stellhülse mit am Rumpfteil befindlichen abdichtenden Absätzen zusammen­ wirken, sowie einem im Inneren der Hülse angeordneten, in dieser axial beweglichen Kolbenteil, das gegen die Hülsen-Innenwand abdichtende Stirnflansche in einem solchen gegenseitigen Abstand aufweist, daß ihre Innen­ kanten die Zulauföfffnungen der Stellhülse teilweise drosseln, sowie einem ebenfalls gegen die Hülseninnen­ wand abdichtenden Mittelteil, das sich zwischen den Ablauföffnungen der Stellhülse befindet, wobei die Zu­ flußmöglichkeiten für Kalt- und Warmwasser von den ver­ schiedenen Seiten in den Raum zwischen Kolbenteil und Stellhülse derart ausgebildet sind, daß sich das Kol­ benteil in die durch das Kalt-/Warmwasser-Druckverhält­ nis bestimmte Gleichgewichtslage einstellt, da­ durch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (21) des Kolbenteils (1) so bemessen ist, daß es den Abstand zwischen den Auslauföffnungen (18) etwas übersteigt und damit in seiner Mittelstellung die beiden Auslauföffnungen teilweise drosselt, so daß, wenn ein Stirnflansch (22) des Kolbenteils (1) auf­ grund einer Druckänderung die Warm- oder die Kalt­ wasser-Zulauföffnung (7) der Stellhülse (2) drosselt, das Mittelteil (21) gleichzeitig die Auslauföffnung (18) der anderen Wasserart, d. h. des Kalt- oder Warm­ wassers, zusätzlich drosselt, um dadurch eine Über­ korrektur des Mischungsverhältnisses der beiden Wasser­ arten zu verhindern.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung durch die Breite des Mittelteils (21) bestimmt ist.