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Mischhahn zum Vermischen von Warmwasser und Kaltwasser
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Die Erfindung betrifft einen Mischhahn für hydrosanitäre Anlagen zum
Vermischen von Warmwasser und Kaltwasser, der einen Trägerkörper, eine in dem Trägerkörper
drehbar geführte und zum Steuern von Ventilorganen für das Öffnen und Schließen
der Durchtritte und Austritte für das gemischte Wasser mit Hilfe einer Einstellhülse
verstellbare Muffe und ein kolbenartig wirkendes Verstellglied enthält, das innerhalb
der Muffe axial verstellbar und dazu bestimmt ist, das Mischungsverhältnis des Warmwassers
und des Kaltwassers zu variieren und zu bestimmen, und das mindestens einen seitlichen
Schlitz aufweist, der so positionierbar ist, daß er ganz oder teilweise zwei Bohrungen
gegenüberzuliegen kommt, die zum Zuführen des von den Einlaßdurchtritten kommenden
Warmwassers und Kaltwassers dienen.
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Auf dem Gebiet des Vermischens von Warmwasser und Kaltwasser bei hydrosanitären
Anlagen sind bereits verschiedene Arten von Mischhähnen bekannt geworden, unter
denen diejenigen zu erwähnen sind, die zu der sogenannten "Patronenart" gehören
und
eine Muffe enthalten, die Drehbewegungen ausführen kann, um Ventilorgane zum totalen
oder teilweisen Öffnen oder Verschließen der Auslaßdurchtritte für das Wasser zu
steuern.
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Diese Mischhähne enthalten auch noch ein kolbenartiges Verstellorgan,
das in axialer Richtung in der Muffe verstellbar ist, um die Größe der Durchtritte
zu verändern, durch die jeweils getrennt Warmwasser und Kaltwasser zugeführt wird,
und um in entsprechender Weise das Mischungsverhältnis und demzufolge die Temperatur
des abzugebenden Wassers zu regulieren.
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Bei bestimmten Arten von Mischhähnen wird die Abdichtung beim Verschließen
der Durchtritte für das Einlassen und das Auslassen des Wassers und für das Vermischen
in der Umgebung des Kolbens mit den üblichen plastisch-elastischen Dichtungen, z.
B. aus Kunststoff, realisiert. Bei anderen Arten von Mischhähnen wird die Abdichtung
beim Verschließen der verschiedenen Durchtritte mit Hilfe von Plättchen aus keramischem
Material erzielt, die der drehbaren Muffe und dem kolbenartig verstellbaren Verstellorgan
zugeordnet sind.
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Es sind im übrigen auch noch andere Mischhähne der oben genannten
Art bekannt, die auch mit einem thermostatischen Ventil versehen sind, das geeignet
ist, auf das kolbenartige Verstellorgan einzuwirken, um automatisch das Mischungsverhältnis
von Warmwasser und Kaltwasser zu variieren und zu verändern und demzufolge eine
vorbestimmte Temperatur für das abzugebende Wasser aufrechtzuerhalten.
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Bei den bekannten Ausführungsfoinen sind die mit einem thermcstatischen
Ventil versehenen Mischhähne sehr kompliziert,
und sie nehmen viel
Raum in Anspruch und bieten in der Tat nicht die Möglichkeit einer effektiv weiten
Regelbandbreite, insofern, als das thermische Betätigungsorgan minimale Verstellbewegungen
des kolbenartigen Verstellorgans bewirkt.
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Im übrigen macht das thermostatische Ventil, wie es heutzutage dem
Mischhahn zugeordnet ist, das Einsetzen oder Einfügen eines Rückschlagventils unerläßlich,
um jede Möglichkeit zu verhindern, daß nach Art eines By-Passes Warmwasser in die
Wege für das Kaltwasser übertritt oder umgekehrt.
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Die vorliegende Erfindung ist hingegen auf einen Mischhahn zum Vermischen
von Warmwasser und Kaltwasser gerichtet, der eine thermostatische Regeleinrichtung
gemäß mindestens Anspruch 1 enthält. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen thermostatischen Mischhahn zu schaffen, der einen besonders einfachen
und wirksamen Aufbau hat und bei dem das kolbenartig verstellbare Verstellorgan
weite Verstellwege ausführen kann, damit eine maximale Anzahl von Möglichkeiten
erzielt wird, um das Mischungsverhältnis der beiden Arten von Wasser zu regulieren.
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Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung die Anordnung so
getroffen, daß der Mischhahn noch einen thermostatischen Regler enthält, der dazu
bestimmt ist, das kolbenartige Verstellglied entgegen der Wirkung einer Feder axial
zu verstellen und zu positionieren, um das Mischungsverhältnis zwischen den beiden
Wasserarten in Abhängigkeit von der Temperatur des abzugebenden Wassers zu variieren
und zu bestimmen, und daß der thermostatische Regler koaxial zur drehbaren Muffe
und zum kolbenartigen Verstellglied
angeordnet ist und von außen
und von oben her mit Hilfe eines oberhalb der Einstellhülse der Muffe angeordneten,
drehbar gelagerten Drehknopfes betätigbar ist. Hierbei kann z. B. vorgesehen sein,
daß der thermostatische Regler ein thermisches Betätigungsorgan enthält, das sich
an dem kolbenartigen Verstellorgan abstützt und auf diesen entgegen der Wirkung
der Feder einwirkt und das einen Schenkel besitzt, der in einer Blindbohrung oder
Sackbohrung in einer Büchse geführt ist, die axial verstellbar, jedoch nicht drehbar
ist, und daß die Büchse in einem am Trägerkörper axial befestigten Rohrelement geführt
und mit Hilfe eines drehbar an der Muffe geführten und auf dem Drehknopf aufgekeilten
Gewindezapfens axial verstellbar ist, der in eine axiale Gewindebohrung in der Büchse
zu dem Zwecke eingreift, um das axiale Positionieren des thermischen Betätigungsorgans
und des kolbenartigen Verstellglieds als Folge der Drehbewegung des Drehknopfes
zu bewirken, und daß das thermische Betätigungsorgan ein Schubübertragungsorgan
in Gestalt einer Stange oder eines Schenkels aufweist, das sich am Boden oder Grund
der Sackbohrung der Büchse abstützt, um die automatischen Verstellbewegungen des
kolbenartigen Verstellorgans in Abhängigkeit von der Temperatur der beiden zu vermischenden
Wasserarten zu bestimmen und zu bewirken.
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Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, daß der Betätigungs-Drehknopf
mit einem Feststellstift versehen ist, der mit zwei Gegenanschlägen zusammenwirkt,
um das Ausmaß der Drehbewegung des Drehknopfes in der einen oder anderen Richtung
zu bestimmen und die Einstellungen des Verstellorgans für die Abgabe nur von Kaltwasser
bzw. nur von Warmwasser zu definieren, wobei vorteilhafterweise auch noch vorgesehen
sein
kann, daß der Verstellstift an einem radial am Drehknopf montierten Druckknopf angebracht
ist, der zu dem Zwecke verstellbar ist, um den Feststellstift mindestens von dem
der Abgabe von Warmwasser entsprechenden Gegenanschlag zu lösen und eine zusätzliche
Verdrehung des Drehknopfes zu ermöglichen zu dem Zwecke, um eine größere Verstellung
des Verstellgliedes über das thermische Betätigungsorgan zu ermöglichen, wenn es
notwendig ist, Wasser mit der maximal zur Verfügung stehenden Temperatur abzugeben.
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Mit einer Anordnung mit den oben aufgezählten erfindungsgemäßen Merkmalen
wird die oben beschriebene Aufgabe gelöst, hieraus ergeben sich die Vorteile des
Erfindungsgegenstandes.
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Eine solche Ausführung hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß jede
Möglichkeit des "Vorbeilaufens" (By-Pass) von Warmwasser oder von Kaltwasser (Einlaufen
von Warmwasser in die für Kaltwasser bestimmten Wege oder umgekehrt) verhindert
wird und demzufolge die Notwendigkeit eines Rückschlagventils vermieden wird, wodurch
auf diese Weise möglich gemacht wird, die Abmessungen und demzufolge den in Anspruch
genommenen Raum des Komplexes zu begrenzen und zu verringern.
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Die Ausführung gemäß vorliegender Erfindung ist anwendbar sowohl bei
den Mischhähnen mit Abdichtungen aus Kunststoffmaterial, die plastisch-elastisch
sind, als auch bei den Mischhähnen mit Abdichtungen aus Keramikmaterial, die der
rotierenden, verdrehbaren Muffe und dem kolbenartig verstellbaren Verstellorgan
zugeordnet sind, und die Anordnung kann im übrigen mit den "patronen"-artigen oder
"kartuschen"-artigen Mischeinrichtungen, wie sie zur Zeit im Handel erhältlich
sind,
ausgetauscht werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Mischhahn mit einer Auslaßmündung für das Wasser
in einer Seitenansicht in rein schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Mischhahn
mit Abdichtungsplättchen aus Keramikmaterial und mit einer thermostatischen Regeleinrichtung
für sich allein genommen in einer Seitenansicht in einem Längsschnitt und in größerem
Maßstab, Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 in einem Schnitt gemäß der Linie III-III
der Fig. 2 in kleinerem Maßstab, Fig. 4,5 6 und 7 verschiedene Zustände beim Regulieren
des Mischungsverhältnisses von Warmwasser und Kaltwasser jeweils in einer Seitenansicht
im Schnitt, wiederum in einem anderen Maßstab, Fig. 8 die Elemente des thermostatischen
Regelungsorgans in explodierter perspektivischer Darstellung in größerem Maßstab
und Fig. 9 einen Mischhahn gemäß der Erfindung mit elastischen Abdichtungen aus
Kunststoffmaterial in einer Seitenansicht im Längsschnitt und in größerem Maßstab.
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Der erfindungsgemäße Mischhahn besitzt einen Trägerkörper 1, der mit
Hilfe eines Verriegelungsringes 1' mit einer
Auslaßmündung 2 zum
Abgeben des Wassers verbunden ist und eine drehbare Muffe 3 umschließt und im Inneren
derselben ein kolbenartig in axialer Richtung verstellbares Verstellglied 4 enthält.
Die Muffe 3 wird verdreht mit Hilfe einer Einstellhülse 5, die am Körper 1 angeordnet
ist, während das Verstellglied 4 in axialer Richtung mit Hilfe eines thermostatischen
Reglers 6 verstellbar und positionierbar ist, welcher thermostatische Regler 6 koaxial
zur Einstellhülse 5 angeordnet ist und entgegen der Wirkung einer Feder 7, die am
Verstellglied selbst angreift, verstellt werden kann. Die Muffe 3 steuert das Öffnen
und Schließen von unten, im Bodenbereich angebrachten Ventilorganen, die z. B. aus
zwei Keramikplättchen 8, 9 bestehen, die übereinanderliegen und in an sich bekannter
Weise zwei Durchtritte 10, 11 für das separate Eintreten von Warmwasser und Kaltwasser
gemäß den Pfeilen C und F in den Fig. 1 und 9 und einen nicht dargestellten Durchtritt
für das Auslassen des Warmwassers, Kaltwassers oder gemischten Wassers begrenzen
und bestimmen und steuern.
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Seinerseits ist das kolbenartige Verstellglied 4 dafür vorgesehen,
das Verhältnis des Warmwassers und Kaltwassers in der Mischung zu variieren,zu verändern
und zu steuern, und zu diesem Zweck besitzt es seitlich mindestens einen Schlitz
12, der sich als Folge der axialen Verstellbewegungen des Verstellgliedes so einstellt,
daß er ganz oder teilweise den radialen Bohrungen 13, 14 gegenüberliegt, die im
Trägerkörper 1 und in der Muffe 3 vorgesehen sind, um das Warmwasser bzw. das Kaltwasser
gemäß den Pfeilen C und F in Fig. 3 - 6 der Zeichnung einzulassen.
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Die Bohrungen 13, 14 stehen mit Hilfe von Leitungen 15, 16 mit den
Bohrungen 10, 11 am Boden der Anordnung, die für das Einlassen des Warmwassers und
Kaltwassers dienen, in Verbindung, wie im übrigen in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt
ist.
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Die Abdichtung entsprechend dem Schlitz 12 des Verstellgliedes 4 und
den radialen Bohrungen 13, 14 der Muffe 3 kann mit Hilfe von Keramikplättchen 17,
18 vorgesehen und durchgeführt werden, von denen das eine am Verstellglied und das
andere an der Muffe montiert bzw. vorgesehen ist und die zusammenpassen bzw. sich
zusammenfügen, wie in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt ist, wenn auch die erste Dichtung
an der letzteren entlang verstellbar ist. In der Alternative kann die Abdichtung
zwischen der Muffe 3 und dem Verstellglied 4 mit üblichen elastischen Dichtungen
19 z. B. aus Kunststoffmaterial geschaffen werden, die zumindest auf dem Verstellglied
montiert sind, wie in Fig. 9 der Zeichnung gezeigt ist.
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Auf jeden Fall enthält der thermostatische Regler 6 ein thermisches
Betätigungsorgan 20, das sich auf dem Verstellglied 4 abstützt und entgegen der
Wirkung der Feder 7 auf dieses Verstellglied 4 in Richtung nach unten wirkt und
das einen Schenkel (Stange) 21 aufweist, der nach oben gerichtet ist und in einer
Sackbohrung oder Blindbohrung 22 geführt ist, die an der Unterseite einer Büchse
23 vorgesehen ist, die ein hexagonales Außenprofil aufweist. Das thermische Betätigungsorgan
20 enthält ein Schubübertragungsorgan in t;es;t,:l lot dz tzll)t!t St St 3t' 24,
(ielFi vom Schenkel oben vorsteht
und sich am Boden oder Grund
der Sackbohrong oder Blindbohrung 22 der Büchse 23 abstützt. Diese letztere ist
axial geführt und verstellbar, ohne jedoch verdrehbar zu sein, in einem feststehenden
rohrförmigen Element 25, das durch Verschrauben am oberen Teil des Trägerkörpers
1 in axialer Ausrichtung zum Verstellglied 4 befestigt ist.
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Oben weist die hexagonale oder sechseckige Büchse 23 eine axiale Gewindebohrung
26 auf, in die ein Gewindezapfen 27 eingreift, der am rohrförmigen Element 25 drehbar
so geführt ist, daß er keine axialen Translationsbewegungen ausführen kann, und
der auf einen Betätigungs-Drehknopf 28 aufgekeilt ist, der oberhalb der Einstellhülse
5 angeordnet ist. Auf diese Weise entspricht der Drehbewegung des Betätigungs-Drehknopfs
28 über den Gewindezapfen 27 die axiale Verstellbewegung und Positionierung des
Betätigungsorgans 20 und demzufolge des kolbenartigen Verstellglieds 4 im Inneren
der Muffe 3 und gegenüber den radialen Bohrungen 13, 14 dieser letzteren.
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Die maximalen Drehbewegungen des Betätigungs-Drehknopfs 28 in der
einen oder anderen Richtung und in entsprechender Weise die axialen Verstellbewegungen
des thermischen Betätigungsorgans 20 werden winkelmäßig von einem Feststellstift
29 begrenzt, der am Betätigungs-Drehknopf 28 angeordnet ist und mit zwei Gegenanschlägen
30, 31, vgl. Fig. 2, zusammenwirkt, die an einem Ring 32 vorgesehen sind, der an
der Außenseite des stationären rohrförmigen Elementes 25 in konzentrischer Anordnung
zu diesem befestigt ist und der zwischen der Einstellhülse 5 und dem Betätigungs-Drehknopf
28
angeordnet ist, wobei die Gegenanschläge 30, 31 dem Zustand entsprechen, daß nur
Kaltwasser bzw. nur Warmwasser ausgegeben wird. Vorzugsweise ist jedoch der Feststellstift
29 an einem druckknopfartigen Element 33 befestigt, der radial am Betätigungs-Drehknopf
28 angebracht ist und der es gestattet, daß man den Feststellstift aus der Bahn
herausbewegt, in der er mit dem Anschlag 31 zusammenwirkt, der dem Zustand entspricht,
in dem lediglich Warmwasser abgegeben wird. Dies wird zu dem Zweck durchgeführt,
daß man den Feststellstift in eine Hilfsbahn 34 eingreifen läßt, die eine größere
winkelmäßige Verstellung des Betätigungs-Drehknopfs erlaubt, wenn es notwendig ist,
das Verstellglied für die Abgabe von Wasser in der höchsten, maximalen zur Verfügung
stehenden Temperatur einzustellen.
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In der Praxis wird durch Verdrehen der Einstellhülse 5 das Öffnen
des Mischhahns gesteuert bzw. bewirkt, während es durch Verdrehen und Positionieren
des Betätigungs-Drehknopfs 28 zwischen den beiden durch die Gegenanschläge 30, 31
definierten extremen Stellungen, welche Positionierung eventuell mit Hilfe einer
in geeigneter Weise vorgesehenen Skala deutlich gemacht werden kann, möglich ist,
von Fall zu Fall die Temperatur des mit Hilfe des Mischhahns abzugebenden Wassers
voreinzustellen. In der Tat wird durch Verdrehen des Betätigungs-Drehknopfs 28 das
Verstellglied 4 axial verstellt, wobei jedes Mal die Stellung des Schlitzes 12 gegenüber
den radialen Bohrungen 13, 14 zum Zuführen von Warmwasser und Kaltwasser verändert
werden kann, wobei auf diese Weise das Mischungsverhältnis von Warmwasser und Kaltwasser
geändert werden kann.
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Sobald einmal die gewünschte Temperatur gewählt worden ist, bewirken
die positive oder negative Ausdehnung des thermischen Sensors oder der Stange 24
des thermischen Reglers in Zusammenwirken und Übereinstimmung mit der Wirkung der
Feder 7 eine automatische axiale Verstellbewegung des Verstellglieds, um die Mischbedingungen
für die Abgabe des Wassers bei der gewünschten Temperatur stabil aufrechtzuerhalten,
auch unabhängig von der effektiven Temperatur und dem Druck der beiden zu vermischenden
Arten von Wasser.
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Die Figuren 4 und 7 der Zeichnung zeigen verschiedene Mischbedingungen
für die Abgabe von Warmwasser und Kaltwasser, die bei verschiedenen Temperaturen
gemischt werden. So z.B.
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ist in Fig. 4 der Zeichnung die Abgabe nur von Warmwasser gezeigt,
wobei die Bohrung für die Zuführung von Warmwasser geschlossen ist; in den Figuren
5 und 6 ist die Abgabe von gemischtem Wasser gezeigt, wobei verschiedene Mischungsverhältnisse
von Warmwasser und Kaltwasser und demzufolge verschiedene Temperaturen vorgesehen
sind; in Fig. 7 ist schließlich die Abgabe nur von Kaltwasser gezeigt, wobei die
Bohrung zum Zuführen von Warmwasser geschlossen ist.