DE3515591C2 - Mischbatterie mit Ventilscheiben aus einem harten Werkstoff und mit einem druckbelasteten Einsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischbatterie mit einem Gehäuse, einer Betätigungseinrichtung, einer auswechselbar in das Gehäuse eingesetzten Steuerkartusche, einer feststehend in der Steuerkartusche angeordneten Ventilscheibe aus Hartmaterial und wenigstens einer in der Steuerkartusche angeordneten beweglichen Ventilscheibe, welche mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist und zur Steuerung der Durchflußmenge sowie des Mischverhältnisses mit der feststehenden Ventilscheibe zusammenwirkt.

Um ein sicheres Absperren der Mischbatterie zu ermöglichen, müs­ sen bei einer Mischbatterie der vorstehend genannten Art die feststehende und die bewegliche Ventilscheibe mit einer dem Druck des zufließenden Wassers proportionalen Kraft aneinanderge­ preßt werden, da der genannte Wasserdruck anderenfalls die beiden Ventilscheiben voneinander trennen würde, so daß sich die Mischbatterie nicht absperren ließe. Die die Ventilscheibe in gegenseitige Anlage belastende Kraft wird gewöhnlich von einer Feder oder einer elastischen Dichtung geliefert, welche zwischen der feststehenden Ventilscheibe und dem Gehäuse angeordnet ist. Diese Kraft muß so groß sein, daß sie den höchsten zu erwartenden Drücken zu widerstehen vermag, insbesondere den bei gesetzlich vorgeschriebenen Prüfungen der Mischbatterien angewendeten Drücken, welche beträchtlich höher sind als die normalen Be­ triebsdrücke. Die Ventilscheiben sind somit auch bei relativ niedrigen Betriebsdrücken mit einem sehr hohen Druck in gegensei­ tige Anlage belastet. Die dadurch hervorgerufene oder verstärkte Reibung erschwert die Betätigung der Mischbatterie und unterwirft die Teile derselben unnötig starken Belastungen. Da die Feder oder die komprimierte Dichtung die Ventilscheiben mit einer sehr großen Kraft in gegenseitige Anlage belasten muß, muß sie beim Aufsetzen des Deckels auf das Gehäuse sehr stark komprimiert werden. Dies erfordert die Befestigung des Deckels auf dem Ge­ häuse mittels Schrauben oder einer eigenen Verschraubung und da­ mit die Verwendung von Werkzeugen zum Aufsetzen und Abnehmen des Deckels etwa für das Auswechseln der Steuerkartusche.

Die zwischen der feststehenden Ventilscheibe und dem Gehäuse angeordnete Dichtung ist darüber hinaus gewöhnlich dazu bestimmt, Bearbeitungstoleranzen sowie die im Gebrauch auftretenden Wärme­ dehnungen des Gehäuses bzw. der Steuerkartusche zu kompensieren, was einen beträchtlichen Kompressionshub, d. h. also eine be­ trächtliche Dicke der Dichtung voraussetzt. Bei großen Druck­ unterschieden an den Zufuhrleitungen und insbesondere beim Auf­ treten von Druckstößen kann eine solche Dichtung übermäßig ver­ formt oder aus ihrem Sitz herausgedrückt werden, wodurch die Mischbatterie unbrauchbar wird.

Aus der DE 29 01 525 A1 ist eine Eingriff-Mischbatterie, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit Warm- und Kaltwasserzulauf sowie Mischwasser-Auslauf, mit einem drehbaren und axialverschiebbaren Betätigungsgriff mit axial im zylinderischen Gehäuse verlaufender Welle beschrieben. Die Welle ist mit einer Wellenverlängerung versehen, die koaxial von einer mit ihr verbundenen Hülse umgeben ist, wobei die Hülse mit zwei Durchbohrungen versehen ist. Die Durchbohrungen werden jeweils von einem Abdecksegment abgedeckt, das eine der Hülse entsprechende Krümmung aufweist und an dieser abdichtend anliegt. Ferner sind an der Gehäuseinnenwand zwei Ringkammern angeordnet, die mit den Wasserzuläufen in Verbindung stehen und gegen die die Hülse durch die Abdecksegmente abgedeckt sind, wobei die Abdecksegmente derart gestaltet und angeordnet sind, daß bei Drehung und axialer Verschiebung des Betätigungsgriffes die Hülsendurchbohrungen im gewünschten Verhältnis und in gewünschter Größe freigebbar sind, wodurch Menge und Mischungsverhältnis am Mischwasser-Auslauf steuerbar ist. Als nachteilig bei dieser Lösung erweist es sich, daß die Ringkammern im Gehäuse gegenüber der Hülse mit Dichtungen abgedichtet sind, die am Umfang der Hülse, zwischen Hülse und Gehäuse angeordnet sind. Durch die Relativbewegung zwischen Gehäuse und Hülse werden die Dichtungen einem hohen Verschleiß ausgesetzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Mängel bekannter Mischbatterien der beschriebenen Art zu beseitigen. Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Anordnung, welche gewährleistet, daß die genannten Ventilscheiben immer mit einer den tatsächlichen Betriebsbedingungen angepaßten Kraft in gegenseitige Anlage belastet sind, um auf diese Weise die ständige Ausübung einer unnötig hohen Belastung zu vermeiden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Mischbatterie, deren Deckel ohne übermäßig großen Kraftaufwand und daher gegebenenfalls ohne die Verwendung eines Werkzeugs auf dem Gehäuse befestigbar ist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Mischbatterie der genannten Art zu schaffen, bei welcher die zwischen der feststehenden Ventilscheibe und dem Boden des Einsatzes angeordnete Dichtung nicht länger die Aufgabe hat, Fertigungstoleranzen und Wärmedehnungen zu kompensieren, so daß die Abmessungen sowie die Anordnung der Dichtung so gewählt werden können, daß eine übermäßige Verformung oder das Herausdrücken der Dichtung durch überhöhte Drücke ausgeschlossen ist. Fernerhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Anordnung, in welcher die genannten Ventilscheiben durch den Druck des Wassers in gegenseitiger Anlage bzw. in Anlage am Boden der Steuerkartusche gehalten sind und der Wasserdruck unter keinen Umständen bestrebt ist, die genannten Teile voneinander zu trennen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auswech­ selbare Steuerkartusche mit axialem Spiel im Gehäuse gelagert ist, daß die Steuerkartusche nahe ihrem unteren Ende auf ihrem Umfang eine Dichtung für ihre radiale Abdichtung in einer ent­ sprechenden Bohrung des Gehäuses trägt, daß zwischen der Steuer­ kartusche und einem Sitz des Gehäuses eine abdichtende Verbindung vorhanden ist, welche mit einer Wasserzuleitung in Strömungsver­ bindung steht, daß eine andere Wasserzuleitung mit einem Bodenbe­ reich der Bohrung des Gehäuses in Strömungsverbindung steht und daß ein anderer Bereich der Bohrung des Gehäuses mit einem Aus­ laßanschluß strömungsverbunden ist, wobei die Steuerkartusche nach Art eines Kolbens durch den über die andere Zuleitung zuge­ führten, im Bodenbereich des Gehäuses herrschenden Druck beauf­ schlagt ist, so daß die Ventilscheiben der Einwirkung einer mit steigendem Speisedruck zunehmenden Kraft unterworfen sind.

Aus der DE 32 44 101 A1 (ältere Anmeldung) ist ein Mischventil bekannt, bei dem zwei Ventilscheiben zum Einstellen des Mischungsverhältnisses und der Ausflußmenge vorgesehen sind und durch den Wasserdruck in gegenseitige Anlage gebracht werden. Allerdings sind diese mit Durchtrittsöffnungen für Kalt-, Warm- und Mischwasser versehenen Ventilscheiben in einer Buchse parallel zu deren Mittelachse aufeinander gelagert. Die eine Ventilscheibe ist unbeweglich, die andere zur ersten Ventilscheibe mit Hilfe eines Handhebels verschiebbar ausgebildet. In der einen Hälfte der Buchse sind radial die Ein- und Auslaßöffnungen mit Dichtmitteln für den Anschluß von Kalt-, Warm- und Mischwasser angeordnet. Die Ventilscheiben sowie die Wandung des Ventilgehäuses sind mit Wasseraufschlagflächen versehen, so daß der Druck des an- und abströmenden Wassers die Ventilscheiben radial in die Buchse und aufeinander drückt.

Falls erforderlich kann bei der erfindungsgemäßen Lösung zusätzlich ein elastisches Bauteil vorgesehen sein, welches in Wirkbeziehung zwischen dem Gehäuse und Steuerkartusche angeordnet ist.

Falls die erfindungsgemäße Lösung ein solches elastisches Bauteil aufweist, übt es eine ständige Vorbelastung auf die Ventilscheiben aus, während der in der zweiten Zuleitung und damit im Bodenbereich der Gehäusebohrung herrschende Wasserdruck die nach Art eines Kolbens wirksame Steuerkartusche beaufschlagt und damit auf die Schieberscheiben eine Kraft ausübt, welche mit steigendem Speisedruck zunimmt.

Dank dieser Anordnung kann die ständig auf die Ventilscheiben einwirkende Vorbelastung auf den Betrieb der erfindungsgemäßen Mischbatterie mit einem minimalen Speisedruck abgestimmt sein, so daß dadurch keine nennenswerte Reibung zwischen den Ventilscheiben und auch keine schädlichen Belastungen der Teile der Steuerkartusche hervorgerufen werden können. In gewissen Fällen ist nicht einmal diese geringe Vorbelastung notwendig, so daß das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elastische Bauteil weggelassen werden kann. Dank dem Vorhandensein der Dichtung am Umfang der Steuerkartusche und der axialen Beweglichkeit desselben verhält sich die Steuerkartusche in der Bohrung des Gehäuses wie ein Kolben. Das die durch die entlang dem Umfang angeordnete Dichtung umgrenzte Querschnittsfläche der Steuerkartusche beaufschlagende Wasser übt auf die Steuerkartusche eine seinem Speisedruck proportionale Kraft aus, welche sich, bei Vorhandensein einer Vorbelastung, zu dieser addiert und damit eine satte Anlage der Ventilscheiben aneinander auch bei höheren Drücken oder beim Auftreten von Druckstößen gewährleistet. Die die Ventilscheiben in gegenseitige Anlage belastende Kraft ist daher jederzeit den tatsächlichen Betriebsbedingungen angepaßt, so daß die Reibung und sich daraus ergebende Belastungen jederzeit auf das unvermeidliche Mindestmaß beschränken. Da das Aufsetzen des Deckels auf das Gehäuse aus offensichtlichen Gründen stets nur bei abgesperrter Wasserzufuhr erfolgt, braucht dabei, sofern überhaupt notwendig, nur eine geringe Vorbelastung der Ventilscheiben hergestellt zu werden, so daß der Deckel ohne die Verwendung von Werkzeugen auf das Gehäuse aufgesetzt werden kann, beispielsweise durch Verschraubung unter Angriff an einem gerändelten Rand, durch Verwendung einer Bajonettkupplung oder von Befestigungselementen und dergl. mehr. Das Axialspiel, mit welchem die Steuerkartusche im Gehäuse angeordnet ist, kompensiert vorhandene Fertigungstoleranzen sowie Wärmedehnungen der Steuerkartusche ohne Einwirkung auf die der feststehenden Ventilscheibe zugeordneten Dichtung, welche zwischen den feststehenden Ventilscheiben und dem Boden der Steuerkartusche angeordnet sein kann, so daß sie das Gehäuse überhaupt nicht berührt. Demgemäß kann diese Dichtung in einem geeigneten Sitz eingesetzt sein, aus welchem sie nur um ein sehr kleines Stück hervorsteht und durch unausgeglichene Drücke nicht verformt oder herausgedrückt werden kann. Da die die Ventilscheiben in gegenseitige Anlage belastenden Kräfte über den Boden der Steuerkartusche zur Wirkung kommen, können keinerlei Kräfte auftreten, welche bestrebt wären, die Ventilscheiben voneinander oder vom Boden der Steuerkartusche abzuheben. Die abdichtende Verbindung zwischen der Steuerkartusche und einer mit einer Wasserzuleitung strömungsverbundenen Sitzbohrung des Gehäuses gewährleistet schließlich eine Trennung der Heiß- und Kaltwasserzuleitungen voneinander im geschlossenen Zustand der Mischbatterie.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Axialschnittansicht einer Mischbatterie in einer Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Radialschnittansicht der Hülse einer in der Mischbat­ terie nach Fig. 1 vorhandenen Steuerkartusche mit einer Dichtung für eine feststehende Ventilscheibe,

Fig. 3 eine Radialschnittansicht eines Gehäuses einer Mischbatterie in einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 4, 5 und 6 Axialschnittansichten von drei weiteren Aus­ führungsformen der Erfindung,

Fig. 7 eine axiale Ansicht des Bodens einer Steuerkartusche in einer anderen Ausführungsform einer Mischbatterie,

Fig. 8 eine der Linie VIII-VIII in Fig. 7 entsprechende Schnit­ tansicht einer die Steuerkartusche gemäß Fig. 7 enthaltenden Mischbatterie,

Fig. 9 eine Schnittansicht derselben entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 7,

Fig. 10 eine axiale Ansicht des Bodens einer Steuerkartusche in noch einer anderen Ausführungsform,

Fig. 11 eine Schnittansicht entsprechend der Linie XI-XI in Fig. 10 einer Steuerkartusche gemäß Fig. 10 enthaltenden Mischbatterie und

Fig. 12 eine Schnittansicht derselben entsprechend der Linie XII-XII in Fig. 10.

Eine in Fig. 1 und 2 dargestellte Mischbatterie hat ein Gehäuse 1, an dessen Unterseite zwei Zuleitungen 7 und 8 für heißes bzw. kaltes Wasser angeschlossen sind, welche in im Boden des Gehäuses 1 ausgebildeten Sitzbohrungen 3 bzw. 4 ausmünden. Das Gehäuse 1 hat eine Bohrung für die Aufnahme einer Steuerkartusche und eine diese umgebende Ringkammer 2, über welche das gemischte Wasser abfließt. An dem den Zuleitungen 7 und 8 gegenüberliegenden Ende ist das Gehäuse 1 durch einen Deckel 5 mit einer Dichtung 6 verschlossen. In dieser Ausführungsform ist der Deckel 5 in gewohnter Weise mit einem Schraubgewinde versehen und hat an seinem Umfang eine Rändelung 5A, welche das Aufsetzen und Abnehmen des Deckels 5 von Hand ermöglicht.

Eine axialverschieblich in die Bohrung des Gehäuses 1 eingesetzte auswechselbare Steuerkartusche hat eine vorzugsweise aus einem Kunststoff geformte Hülse 10 mit einer sich entlang ihrem Umfang erstreckenden Dichtung 15 für die radiale Abdichtung zwischen der Steuerkartusche und der Bohrung des Gehäuses 1. Die Dichtung 15 ist hier im Bereich des größten Durchmessers der Hülse 10 ange­ ordnet. Ein an der Unterseite der Hülse 10 hervorstehender Rohrstutzen 11 ist von einer Dichtung 16 umgeben, unter deren Mitwirkung er abdichtend in der mit der Zuleitung 7 für heißes Wasser strömungsverbundenen Sitzbohrung 3 geführt ist. Für die Strömungsverbindung mit der Zuleitung 8 für kaltes Wasser ist ein einfacher Durchlaß 12 vorhanden. Innerhalb der Hülse 10 sind der Rohrstutzen 11 und der Durchlaß 12 von einer Dichtung 17 umgeben, welche die Form eines Ringes mit einem diametralen Steg aufweist und in einen entsprechend geformten Sitz im Boden der Hülse 10 eingesetzt ist. Die Dichtung 17 ist zwischen dem Boden der Hülse 10 und einer auf ihr liegenden feststehenden Ventilscheibe 18 angeordnet. Diese hat zwei mit dem Rohstutzen 11 bzw. dem Durch­ laß 12 fluchtende Durchlässe für heißes bzw. kaltes Wasser.

Eine in satter Anlage an der Oberseite der feststehenden Ventil­ scheibe 18 befindliche bewegliche Ventilscheibe 19 ist fest mit einem Schubstück 20 verbunden, welches diametral verschieb­ lich in einem drehbar in der Hülse gelagerten Ring 21 geführt ist und sich mit der der beweglichen Ventilscheibe abgewandten Seite an einer in das offene Ende der Hülse 10 eingesetzten Lagerschale 22 abstützt. Die Lagerschale 22 stützt sich ihrerseits an dem das Gehäuse 1 verschließenden Deckel 5 ab. Zwischen der Lagerschale 22 und einer weiteren, im Deckel 5 gehalterten Lagerschale 23 ist unter Zwischenlage einer Dichtung 24 eine Gelenkkugel 25 gelagert. An einem fest mit der Kugel 25 verbundenem Zapfen 26, welcher aufwärts durch den Deckel 5 hindurch hervorsteht, ist eine mit einem Bedienungshebel 29 versehene Kappe 28 befestigt. Ein an der Kugel 25 einwärts hervorstehender Zapfen 27 befindet sich in Eingriff mit einer entsprechend geformten Vertiefung des Schubstücks 20. Diese bekannte Anordnung ermöglicht es, das Schubstück 20 und damit die bewegliche Ventilscheibe 19 durch Verdrehen und Verschwenken des Bedienungshebels 29 relativ zur feststehenden Ventilscheibe 18 zu verdrehen bzw. zu verschieben, um das über die Zuleitungen 7 bzw. 8 zufließende heiße und kalte Wasser je nach Bedarf zu mischen und das so gemischte Wasser in der jeweils gewünschten Durchflußmenge über die Ringkammer 2 einem (nicht gezeigten) Auslaß zuzuleiten.

In der mit der Zuleitung 8 für kaltes Wasser strömungsver­ verbundenen Sitzbohrung 4 des Gehäuses 1 sitzt eine Feder 30, welche zwischen dem Boden des Gehäuses 1 und der Unter­ seite der Hülse 10 unter Kompression steht. Die Feder 30 ist so bemessen, daß sie die beiden Ventilscheiben 18 und 19 mit einem Druck in gegenseitige Anlage belastet, welcher für die sachgemäße Betätigung der Mischbatterie bei dem niedrigsten zu erwartenden Speisedruck notwendig ist.

Die beschriebene Mischbatterie arbeitet folgendermaßen: Unabhängig vom Speisedruck des heißen und kalten Wassers übt die Feder 30 eine auf den Deckel 5 gerichtete Kraft auf den Boden der Hülse 10 aus. Diese Kraft wird vom Boden der Hülse über die feststehende Ventilscheibe 18, die bewegliche Ventilscheibe 19, das Schubstück 20 und die Lagerschale 22 auf den Deckel 5 übertragen und hält dabei die beiden Ventilscheiben 18 und 19 in satter gegenseitiger Anlage, so daß ein sachgemäßes Funktionieren der Mischbatterie bei niedrigem Speisedruck gewährleistet ist. Darüber hinaus herrscht in der durch den Boden des Gehäuses 1 und die Unterseite der Hülse 10 begrenzten Kammer sowie in den Durchlässen der feststehenden Ventilscheiben 18 der Druck des über die Zuleitung 8 zugeführten kalten Wassers und beaufschlagt die freiliegenden Oberflächen in diesen Bereichen.

Ein Teil dieses Drucks beaufschlagt somit unmittelbar einen Teil der Unterseite der beweglichen Ventilscheibe 19 und ist außerdem zwischen dem Boden der Hülse 10 und der feststehenden Ventilscheibe 18 in einem der genannten Teile voneinander zu trennen bestrebten Sinn wirksam. Diese an sich unerwünschte und in bekannten Mischbatterien einzige Wirkung des Wasserdrucks wird bei den bekannten Mischbatterien durch den die Außenseite des Bodens der Hülse 10 beaufschlagenden Wasserdruck nicht ausreichend kompensiert. Wäre in der beschriebenen Ausführungsform der Durchlaß 12 abdichtend mit der Sitzbohrung 4 verbunden, etwa in der gleichen Weise wie der Rohrstutzen 11 mit der Sitzbohrung 3, dann wären die einzigen vom Wasserdruck beaufschlagten Flächen an der Unterseite des Bodens der Hülse 10 die in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Bereiche um die Durchlässe 11 und 12 herum.

Demgegenüber beaufschlagt der Wasserdruck bei der beschriebenen Ausführungsform die gesamte, beträchtlich größere Querschnittsfläche der Hülse 10, so daß die dadurch in Richtung auf den Deckel 5 auf die Hülse ausgeübte Kraft größer ist als die die Ventilscheiben vom Boden der Hülse 10 zu trennen bestrebte Kraft. So hoch der Speisedruck auch ansteigen mag, es ist dadurch jederzeit gewährleistet, daß die Ventilscheiben 18 und 19 in satter Anlage aneinander sowie am Boden der Hülse 10 gehalten sind. Da bei dieser Wirkungsweise der Mischbatterie keinerlei Trägheitskräfte im Spiel sind, treten diese Wirkungen nicht nur unter statischen Bedingungen, sondern auch unter Einwirkung von Druckstößen auf.

Bei der mit der durch den Boden des Gehäuses und die Unterseite des Bodens der Hülse begrenzten Kammer störungsverbundenen Zuleitung handelt es sich, wie bereits angedeutet, vorzugsweise um den Kaltwasserzulauf, da in diesem gewöhnlich ein höherer Druck herrscht als im Heißwasserzulauf. Der von der Dichtung 16 umgeben in die Sitzbohrung 3 eingepaßte Rohrstutzen 11 gewährleistet die Trennung der beiden Wasserzuläufe voneinander ohne Beeinträchtigung der vorstehend erläuterten Wirkungsweise.

In den meisten Fällen ermöglicht es eine geeignete Gestaltung der verschiedenen Teile, die durch den Wasser­ druck erzeugten Kräfte derart zu bemessen, daß die Betäti­ gung der Mischbatterie selbst bei sehr hohen Speisedrücken nicht übermäßig schwergängig wird. Zu diesem Zweck oder auch aus anderen Gründen kann beispielsweise die Dichtung 15 an einer Stelle der Hülse 10 angeordnet sein, an welcher diese nicht ihren größten Durchmesser hat. Falls notwendig, ist es jedoch auch möglich, die Druckeinwirkung zu begrenzen. Zu diesem Zweck kann etwa der zwischen der Hülse 10 und dem Deckel 5 vorhandene freie Raum O eine solche Höhe erhalten, daß sich die Hülse nach einer vorbestimmten Kompression ihrer inneren Teile am Deckel 5 abstützt und so einen vorbestimmten Wert übersteigende Kräfte unmittelbar auf ihn überträgt.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform greifen die von der Feder 30 ausgeübten Kräfte außermittig an. Daraus ergeben sich im allgemeinen keine Nachteile. Wird jedoch gleichwohl eine gleichmäßig verteilte Belastung angestrebt, so können zwei Federn beispielsweise in den beiden Sitzbohrungen 3 und 4 oder an anderen Stellen angeordnet werden. In der in Fig. 3 gezeigten abgewandelten Ausführungsform sind beispielsweise zwei Federsitze 9 im Boden des Gehäuses 1 gebildet, welche mit den Sitzbohrungen 3 und 4 ein Quadrat bilden.

Das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elastische Bauteil kann auch in anderer Form ausgeführt sein als in der von einer oder mehreren Federn. So sind in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 mehrere elastische Zungen 13 einstückig an der Unterseite der Hülse 10 angeformt. Beim Einführen der Steuerkartusche bzw. der Hülse 10 in das Gehäuse 1 stützen sich diese Zungen 13 dann unter elastischer Verformung auf dem Boden des Gehäuses ab und liefern dadurch die für die Vorbelastung notwendige Kraft. Diese einfache und wirtschaftliche Ausführungsform kann für den Fall gewählt werden, daß die Hülse 10 der Steuerkartusche aus einem Kunststoff geformt ist, welcher eine ausreichende Elastizität hat.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksamen elastischen Bauteiles. Die die Hülse 10 der Steuerkartusche umgebende Dichtung ist hier nicht als einfacher Ring ausgebildet, sondern als eine Art Manschette 31, welche in Axialrichtung über den Boden der Hülse 10 hervorsteht und sich auf dem Boden des Gehäuses 10 abstützt, um dadurch einen elastischen Schub auf die Steuerkartusche auszuüben. In diesem Falle wird also ein einziges Teil dazu verwendet, die Steuerkartusche im Gehäuse abzudichten und die Ventilscheiben elastisch in gegenseitiger Anlage zu belasten.

In den bisher beschriebenen Ausführungsformen übt das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elastische Bauteil eine in Richtung auf den Deckel 5 zu ausgerichtete Kraft auf die Steuerkartusche aus. Diese Kraft kann jedoch auch in entgegengesetzter Richtung zur Wirkung gebracht werden, wie beispielsweise in der Ausführungsform nach Fig. 6. In dieser Ausführungsform ist der mechanische Aufbau der Mischbatterie dahingehend abgewandelt, daß anstelle der in der Ausführungsform nach Fig. 1 in den Deckel 5 eingesetzten Lagerschale 23 eine Lagerschale 33 lösbar oder fest in eine rohrförmige Verlängerung der anderen Lagerschale 32 eingesetzt ist. Dank dieser Anordnung ist die Gelenkkugel 25 nicht oder nur bedingt lösbar mit der Steuerkartusche verbunden, wodurch der Ausbau desselben erleichtert ist. Da die Dichtung 24 hier jedoch nicht mit dem Deckel 5 zusammenwirken kann, ist eine weitere, zwischen der Lagerschale 32 und dem Deckel 5 angeordnete Dichtung 34 notwendig. Diese Dichtung kann dann gleichzeitig die Aufgabe des vorstehend erwähnten elastischen Bauteils übernehmen und die Steuerkartusche in Richtung auf den Boden des Gehäuses belasten. Die Hülse 10 der Steuerkartusche ist dabei mit Vorsprüngen 14 versehen, welche sich auf dem Boden des Gehäuses 1 abstützen, um die Steuerkartusche von diesem getrennt zu halten und damit die für die beschriebene Wirkungsweise notwendige, mit der Sitzbohrung 4 strömungsverbundene Druckkammer zu bilden. Bei einem Anstieg des Speisedrucks wird die Steuerkartusche hier unter Kompression der Dichtung 34 im Gehäuse 1 verschoben, bis der Zwischenraum 35 zwischen der Lagerschale 32 und dem Deckel 5 aufgebraucht ist und die Steuerkartusche sich dann unmittelbar am Deckel abstützt. Während der Verschiebung der Steuerkartusche unter Kompression der Dichtung 34 sowie bei der anschließenden Abstützung der Steuerkartusche am Deckel 5 erfolgt die Übertragung der Kräfte über die in gegenseitiger Anlage befindlichen Ventilscheiben 18, 19, wie dies auch in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Fall ist.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hat die Hülse 10 der Steuerkartusche jeweils ein hervorstehendes Teil, welches abdichtend in einer Sitzbohrung des Gehäuses geführt ist. Dieses hervorstehende Teil in Form des Rohr­ stutzens 11 verhindert zusätzlich eine Verdrehung der Steuerkartusche in der Bohrung des Gehäuses 1. Eine solche Verbindung kann jedoch auch in anderer Weise ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines rohrförmigen Körpers aus einem nachgiebigen Werkstoff, z. B. Gummi, welcher abdichtend und gleitverschieblich in eine Sitzbohrung des Gehäuses eingesetzt und durch eine darin angeordnete Feder in Anlage an der Steuerkartusche belastet ist. In einer solchen Ausführungsform müssen dann offensichtlich zusätz­ liche Einrichtungen vorgesehen sein, welche die Steuer­ kartusche an einer Verdrehung in der Bohrung des Gehäuses hindern.

Fig. 7 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Mischbatterien, bei denen der Auslaß für das gemischte Wasser an der Unterseite des Gehäuses ausmündet. In den in Fig. 8, 9, 11 und 12 dargestellten Schnittansichten sind die unterhalb der Berührungsebene zwischen der feststehenden und der beweglichen Schieberscheibe liegenden Bereiche jeweils in Schnittansichten entsprechend den vorstehend genannten Linien gezeigt, während die oberhalb dieser Ebene liegenden Bereiche des besseren Verständnisses halber jeweils im Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 7 bzw. der Linie X-X in Fig. 10 dargestellt sind.

Eine in Fig. 7 bis 9 dargestellte Mischbatterie entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform und unterscheidet sich von dieser hauptsächlich dadurch, daß an der Hülse der Steuerkartusche ein weiterer Rohrstutzen 41 mit einer ihn umgebenden Dichtung 42 hervorsteht, welcher über eine Aussparung 43 mit der Ringkammer 2 strömungs­ verbunden und unter radialer Abdichtung in eine Sitzbohrung 39 des Gehäuses 1 einsetzbar ist, welche ihrerseits mit einem Auslaßanschluß 40 strömungsverbunden ist. Das sich in der Ringkammer 2 sammelnde gemischte Wasser fließt in dieser Ausführungsform also über die Aussparung 43 und den Rohrstutzen 41 zum Auslaßanschluß 40, wobei dieser Strömungsweg durch die Dichtung 42 vom Kaltwasserzulauf 8 getrennt gehalten ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 10 bis 12 hat die Hülse 10 der Steuerkartusche an der Unterseite einen außermittigen Vorsprung 10A, welcher in einer außermittigen Verlängerung der Bohrung des Gehäuses 1 Aufnahme findet und unter Abdichtung durch einen Dichtungsring 15A verschieblich darin geführt ist. Die Durchlässe 11 und 12 für heißes und kaltes Wasser sind in dem außermittigen Vorsprung 10A ausgebildet, so daß sie mit den Zuleitungen 7 bzw. 8 fluchten, welche dementsprechend in der außermittigen Verlängerung der Gehäusebohrung ausmünden. Der Auslaßanschluß 40A ist dagegen seitlich der außermittigen Verlängerung der Bohrung ange­ ordnet und mündet in einem Raum 44 aus, welcher in unmittelbarer Strömungsverbindung mit der Ringkammer 2 steht, so daß das in der Ringkammer 2 enthaltene gemischte Wasser ohne erneute Durchströmung der Steuerkartusche direkt den Auslaßanschluß 40A zufließt und dementsprechend keine zusätzliche Dichtung für das abfließende Wasser notwendig ist.

Die Hülse 10 der Steuerkartusche hat vorzugsweise einen Auslaß für das Mischwasser in Form wenigstens einer zum Boden des Gehäuses 1 hin ausmündenden Öffnung 10B. Dabei kann dann die Ringkammer 2 beträchtlich verkleinert oder sogar gänzlich weggelassen werden.

In der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist die von dem Druck des zufließenden Wassers beaufschlagte Querschnitts­ fläche der Steuerkartusche offensichtlich kleiner als in den zu Anfang erläuterten Ausführungsformen. Diese Ausführungsform eignet sich daher besonders für die Verwendung bei sehr hohen Speisedrücken, welche bei Beaufschlagung der gesamten Querschnittsfläche der Steuer­ kartusche übermäßig große Kräfte erzeugen würden.

In besonderen Ausführungsformen könnte die Hülse der Steuer­ kartusche auf die Form einer Scheibe od. dgl. reduziert werden, auf welcher sich die feststehende Ventilscheibe abstützt und welche unter Abdichtung axialverschieblich geführt ist, so daß sie auch in diesem Falle die von einem elastischen Bauteil sowie durch den Druck des Wassers aus­ geübten Kräfte auf die Ventilscheibe übertragen würde.

Die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele können in verschiedenster Weise abgewandelt werden. So kann etwa der Deckel 5 mittels einer Bajonettkupplung, mittels elastischer Befestigungselemente oder auf andere Weise auf dem Gehäuse 1 befestigt sein, wobei eine solche Befestigung dank der verringerten Vorbelastung der Steuerkartusche und der Ventilscheiben jeweils von Hand herstellbar und lös­ bar ist. Die besondere Ausbildung des inneren Mechanismus der Steuerkartusche ist im Hinblick auf die Anwendung der Erfindung nicht von ausschlaggebender Bedeutung und kann deshalb gegenüber den beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen abgewandelt werden.

Der Gegenstand der Erfindung umfaßt wohlverstanden sowohl die beschriebenen Mischbatterien als auch die dazugehörigen Steuerkartuschen.

Claims (15)

1. Mischbatterie mit einem Gehäuse (1), einer Betätigungsein­ richtung (20-29) einer in das Gehäuse eingesetzten auswechsel­ baren Steuerkartusche (10-17), einer in der Steuerkartusche ge­ halterten, feststehenden Ventilscheibe (18) aus einem Hart­ werkstoff und wenigstens einer in der Steuerkartusche angeord­ neten beweglichen Ventilscheibe (19), welche mit der Betäti­ gungseinrichtung (20-29) verbunden ist und zur Steuerung der Durchflußmenge sowie des Mischverhältnisses mit der feststehen­ den Ventilscheibe zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbare Steuerkartusche (10-17) mit axialem Spiel im Gehäuse (1) gelagert ist, daß die Steuerkartusche nahe ihrem unterem Ende auf ihrem Umfang eine Dichtung (15, 31) für ihre radiale Abdichtung in einer entsprechenden Bohrung des Ge­ häuses (1) trägt, daß zwischen der Steuerkartusche und einem Sitz (3) des Gehäuses eine abdichtende Verbindung (11) vorhan­ den ist, welche mit einer Wasserzuleitung (7) in Strömungsver­ bindung steht, daß eine andere Wasserzuleitung (8) mit einem Bodenbereich der Bohrung des Gehäuses (1) in Strömungsverbin­ dung steht und daß ein anderer Bereich (2) der Bohrung des Ge­ häuses (1) mit einem Auslaßanschluß (40) strömungsverbunden ist, wobei die Steuerkartusche (10-17) nach Art eines Kolbens durch den über die andere Zuleitung (8) zugeführten, im Boden­ bereich des Gehäuses (1) herrschenden Druck beaufschlagt ist, so daß die Ventilscheiben (18, 19) der Einwirkung einer mit steigendem Speisedruck zunehmenden Kraft unterworfen sind.

2. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein elastisches Bauteil (30, 34, 13, 31) aufweist, welches zwischen dem Gehäuse (1) und der Steuerkartusche (10-17) wirksam ist und eine ständige Vorbelastungskraft auf die Ventilscheiben (18, 19) ausübt.

3. Mischbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elas­ tische Bauteil in Form wenigstens einer Feder (30) ausgebildet ist, welche in wenigstens einem entsprechenden Sitz (4) am Bo­ den des Gehäuses (1) eingesetzt ist.

4. Mischbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elastische Bauteil in Form eines oder mehrere elastischer Vor­ sprünge (13) an einer Hülse (10) der Steuerkartusche ausgebil­ det sind, welche sich am Boden des Gehäuses (1) abstützen.

5. Mischbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elastische Bauteil in Form der am Umfang der Hülse (10) der Steuerkartusche angeordneten Dichtung (31) ausgebildet ist, welches sich in der Längsrichtung ersteckt und federnd auf den Boden des Gehäuses (1) abstützt.

6. Mischbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem Gehäuse und der Steuerkartusche wirksame elastische Bauteil in Form einer Dichtung (34) ausgebildet ist, welche zwischen einem Teil (32) der Steuerkartusche, an welchem sich die Ventilscheiben (18,19) indirekt abstützen, und ei­ nem Deckel (5) des Gehäuses (1) angeordnet ist, und daß die Hülse (10) der Steuerkartusche mit auf dem Boden des Gehäuses (1) gerichteten Abstandshaltern (14) versehen ist.

7. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen (O) zum Begrenzen des Höchstwertes der durch den Wasserdruck auf die Ventilscheibe (18, 19) ausgeüb­ ten Kraft aufweist.

8. Mischbatterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Begrenzen der ausgeübten Kraft in Form eines vorbestimmten Spiels (O) zwischen der Hülse (10) der Steuerkartusche und dem Deckel (5) der Mischbatterie ausgebil­ det sind und daß sich die Hülse (10) der Steuerkartusche nach Aufbrauchen dieses Spiels unmittelbar am Deckel (5) abstützt.

9. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) der Steuerkartusche einen mit einer Radial­ dichtung (16) versehenen, hervorstehenden Anschluß (11) aufweist, welcher in einen mit einer Wasserzuleitung (7) strö­ mungsverbundenen Sitz (3) des Gehäuses einführbar ist.

10. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Bereich (2) der Bohrung des Gehäuses (1) mit einem an der Unterseite des Gehäuses (1) ausmündendem Auslaßan­ schluß (40) strömungsverbunden ist.

11. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse (10) der Steuerkartusche ein mit einer Dich­ tung (16) für seine radiale Abdichtung versehener und in einen mit einer Wasserzuleitung (7) strömungsverbundenen Sitz (3) des Gehäuses einführbarer erster Anschluß (11) und ein mit einer Dichtung (42) für seine radiale Abdichtung versehener Anschluß (41) hervorsteht, welcher in einen mit dem Auslaßanschluß (40) strömungsverbundenen Sitz (39) des Gehäuses (1) einführbar ist.

12. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) der Steuerkartusche eine auf ihrem Umfang die Dichtung (15a) tragende außermittige Verlängerung (10a) aufweist, welche in eine entsprechende außermittige Bohrung des Gehäuses (1) einführbar ist und daß die Wasserzuleitungen (7, 8) in der außermittigen Bohrung ausmünden, während der Auslaßan­ schluß (40) seitlich an der außermittigen Verlängerung vorüber geführt ist und unter Umgehung der am Umfang angeordneten Dich­ tung (15a) am Gehäuse (1) ausmündet.

13. Mischbatterie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) der Steuerkartusche einen Auslaß für das ge­ mischte Wasser in Form wenigstens einer Öffnung (10b) aufweist, welche wenigstens teilweise in Richtung auf den Boden des Ge­ häuses (1) ausmündet.

14. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) der Steuerkartusche auf ein Bodenstück redu­ ziert ist, welches abdichtend verschieblich im Gehäuse (1) ge­ führt ist.

15. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkartusche (10-17) ein Bodenstück hat, welches ab­ dichtend verschieblich in dem verbleibenden Teil der Hülse (11) geführt ist.