DE4423854B4

DE4423854B4 - Einhebelmischventil

Info

Publication number: DE4423854B4
Application number: DE19944423854
Authority: DE
Inventors: Werner Lorch; Egon Vetterer
Original assignee: Hansgrohe SE
Current assignee: Hansgrohe SE
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2014-07-08
Also published as: DE4423854A1

Abstract

Einhebelmischventil mit
1.1 einem Ventilgehäuse (1), das
1.1.1 eine in einer feststehenden Steuerfläche (2) mündende Einlaßöffnung (3) für kaltes Wasser und
1.1.2 eine in der feststehenden Steuerfläche (2) mündende Einlaßöffnung für Warmwasser aufweist,
1.2 einem die Temperatur und die Menge des das Mischventil verlassenden Wassers steuernden Steuerelement (7), das
1.2.1 gegenüber dem Gehäuse (1) in zwei Freiheitsgraden bewegbar angeordnet ist und
1.2.2 eine mit der feststehenden Steuerfläche (2) zusammenwirkende bewegbare Steuerfläche (19) aufweist,
gekennzeichnet durch
1.3 einen Verbrühschutz (24), der
1.3.1 an dem Steuerelement (7) angeordnet und
1.3.2 derart ausgebildet ist, daß er bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur den Wasserdurchtritt durch eine warmes Wasser führende zu einem Anschluss (23) für eine Munddusche führende Austrittsöffnung des Steuerelements (7) verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einhebelmischventil, bei dem in einem Ventilgehäuse ein die Temperatur und die Menge des ausströmenden Wassers steuerndes Steuerelement in zwei Freiheitsgraden bewegbar ist.

Solche Einhebelmischventile sind in unterschiedlichen Formen bekannt. Bei einem bekannten Mischventil dieser Art ( EP 43076 A1 ) ist das steuernde Element eine hohle Kugel, die mehrere Eintrittsöffnungen und eine Austrittsöffnung aufweist. Die Mischung geschieht innerhalb der hohlen Kugel.

Weiterhin ist es bekannt ( EP 107143 A1 ) aus der hohlen Kugel durch eine zweite Austrittsöffnung Mischwasser zu einem Anschluß für eine Munddusche zu entnehmen.

Ebenfalls bekannt ist eine Schutzvorrichtung gegen Verbrühungen ( DE 3108419 A1 ), die beispielsweise in eine Brauseleitung eingeschaltet werden kann. Sie enthält ein temperaturgesteuertes Organ, das bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur ein vorgespanntes Verschlußelement auslöst, das ruckartig die Leitung verschließt. Bei zurückgehender Temperatur ist ein automatisches Zurücksetzen nicht möglich.

Weiterhin bekannt sind Verbrühschutzeinrichtungen, die in der Regel als Anschlagbegrenzungen ausgebildet sind.

Ebenfalls bekannt ist ein Sicherheitsmischventil ( DE 3426480 A1 ), das nur in der Kaltwasserstellung geschlossen werden kann. Bei diesem Ventil kann aber nicht verhindert werden, dass ein Benutzer sich verbrüht, wenn die Temperatur des Mischwassers zu hoch ist.

Bei einer weiteren sanitären Mischbatterie ( DE 4120024 A1 ) ist ein Temperatursteuer- und Regelblock mit einer Thermostatregelung vorgesehen.

Ebenfalls bekannt ist eine Sanitärarmatur, bei der ein Thermostatventil den Anschluß eines Duschschlauches bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur verschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einhebelmischventil zu schaffen, das bei einfachem und platzsparendem Aufbau und bei möglichst einfacher Betätigung eine Sicherung gegen zu hohe Temperaturen bietet.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Einhebelmischventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Das von der Erfindung vorgeschlagene Einhebelmischventil enthält die Verbrühsicherung nicht als getrennte Einrichtung, die in eine weiterführende Leitung eingebaut werden muß. Vielmehr wird der Verbrühschutz direkt in das Ventil selbst eingebaut.

Im Gegensatz zu den ebenfalls in die Mischventile eingebauten Anschlagbegrenzungen, die nur eine Begrenzung der Öffnung eines Querschnitts bewirken, enthält das Mischventil nach der Erfindung eine tatsächliche Temperaturbegrenzung.

Da das Mischwasser mit relativ hohem Druck zu der Munddusche gelangt und ein Benutzer im Mundbereich besonders empfindlich ist, wirkt hier die Erfindung besonders wertvoll.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Verbrühschutz einen Verschlußkörper aufweist, der bei Überschreiten der erwähnten Temperatur von einem temperaturempfindlichen Element gegen einen Ventilsitz gedrückt wird. Er führt daher bei Erreichen der Temperatur zu einem echten Verschließen des Ventils.

Als besonders geeignete Art der Betätigung des Verschlußkörpers hat es sich herausgestellt, den Verschlußkörper von einer Feder in Schließstellung beaufschlagen zu lassen, die aus einer sogenannten Memory-Legierung hergestellt ist. Derartige Materialien führen in einem speziellen engen Temperaturbereich eine große Formänderung durch. Eine aus einem solchen Material, das häufig als SMA bezeichnet wird, hergestellte Feder kann also bei einer bestimmten Temperatur, nämlich der erwähnten vorbestimmten Temperatur, einen ruckartigen Anstieg der Federkraft bewirken, so daß die Feder nicht nur als Temperaturfühler, sondern gleichzeitig auch als Betätigungselement wirkt. Am günstigsten ist es, wenn der Verschlußkörper zwischen einer Feder aus einem SMA und einer normalen Feder in einem Gleichgewichtszustand gehalten wird, aus dem er erst bei Erreichen der bestimmten Temperatur in die Schließstellung des Verbrühschutzventils bewegt wird.

Besonders günstig kann die Erfindung bei einem Einhebelmischventil angewendet werden, bei dem das Steuerelement ein Kugelküken ist, also eine hohle Kugel, in deren Innerem die Mischung erfolgt.

Bei einem Steuerventil mit einem hohlen Innenraum, beispielsweise dem erwähnten Kugelküken, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Verbrühschutz sogar im Inneren des hohlen Steuerelements angeordnet ist, so daß kein zusätzlicher Platz benötigt wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung.

Hierbei zeigt die einzige Zeichnungsfigur einen Schnitt durch ein Einhebelmischventil mit einem Kugelküken als Steuerelement und einem Anschluß für eine Munddusche.
Das in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellte Mischventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in dem eine teilkugelförmige Steuerfläche 2 gebildet ist. In die Steuerfläche mündet eine Einlaßöffnung 3 für kaltes Wasser, die über eine Bohrung 4 im Ventilgehäuse 1 mit einer Zuleitung 5 für kaltes Wasser verbunden ist. In ähnlicher Weise enthält der Ventilkörper 1 eine in dem Schnitt der Figur nicht zu sehende Einlaßöffnung für warmes Wasser sowie eine Auslaßöffnung, die zu dem rechts in der Figur zu sehenden Auslauf 6 führt.
In die halbkugelförmige die Steuerfläche 2 bildende Ausnehmung ist ein Steuerelement 7 von oben her eingesetzt, das mit Hilfe eines ringförmigen Lagerkörpers 8 und einer Überwurfmutter 9 an dem Gehäuse gesichert ist. Zwischen dem Lagerkörper 8 und der Oberseite des Steuerelements 7 ist eine Ringdichtung 10 eingesetzt. Das Steuerelement 7 läßt sich also noch bewegen. Es enthält im dargestellten Beispiel eine hohle Kugel 11, die an ihrer Außenseite einen radialen Zapfen 12 aufweist. Das der Kugel 11 abgewandte freie Ende 13 des Zapfens 12 greift in eine Ausnehmung 14 eines Betätigungsgriffs 15 ein und ist dort mit Hilfe einer Madenschraube 16 festgeschraubt. Der Betätigungsgriff 15 enthält an seiner einen Seite einen nur teilweise dargestellten Umförmigen Bügel 17. An diesem Bügel 17 greift der Benutzer an, um das Mischventil zu öffnen und zu schließen und die Temperatur des Wassers einzustellen. Damit das Ventil in geeigneter Weise bedient werden kann, ist eine Kulissenführung 18 vorgesehen, die an dem Zapfen 12 des Steuerelements 7 angreift.
Die Außenseite der hohlen Kugel 11 bildet eine bewegbare Steuerfläche 19. Die Kugel 11 enthält Einlaßöffnungen, deren Kanten zusammen mit der Einlaßöffnung 3 in der feststehenden Steuerfläche 2 eine Möglichkeit zum Öffnen und Schließen der Einlaßöffnungen bilden. Die Kugel 11 enthält weiterhin eine in der Figur nicht dargestellte Auslaßöffnung, die zu dem Auslauf 6 führt. Insofern entspricht das dargestellte Mischventil der eingangs genannten EP-A-43076 .
Im dargestellten Beispiel weist der Zapfen 12 eine Längsbohrung 20 auf, die von der der Hohlkugel 11 zugewandten Stirnseite des Zapfens 12 ausgeht und bis fast zum entgegengesetzten Ende 13 reicht. In dem entgegengesetzten Ende 13 des Zapfens 12 ist dann eine radial verlaufende Bohrung 21 eingebracht, die mit einem mit einem Ventil 22 versehenen Schnellkupplungsanschluß 23 zum Anschluß einer Munddusche in Verbindung steht. Die Verbindung wird dadurch hergestellt, daß der Zapfen 12 in die Ausnehmung 14 des Betätigungsgriffs 15 eingesetzt und dort mit Hilfe der Madenschraube 16 verschraubt wird.
In die in das Innere der Hohlkugel 11 zeigende Mündung der Bohrung 20 des Zapfens 12 ist ein Verbrühschutz 24 eingesetzt. Der Verbrühschutz wird von einem Ventil gebildet, das einen Verschlußkörper 25 in Form einer Kugel aufweist. Der Verschlußkörper 25 ist in der linken Hälfte der Figur in geöffnetem Zustand dargestellt, während die rechte Hälfte ihn in geschlossenem Zustand darstellt.
Der Verbrühschutz 24 enthält einen ersten becherförmigen Teil 26, in dem ein Ventilsitz mit Hilfe eines O-Rings 27 verwirklicht ist. In den becherförmigen Teil ist ein Käfig 28 eingeschraubt, der den Verschlußkörper 25 festlegt. Der Verschlußkörper 25 ist in Axialrichtung des Zapfens 12 in begrenztem Ausmaß verschiebbar. Auf ihn wirkt über einen Schieber 29 eine Druckfeder 30 ein, die ihn von dem durch den O-Ring 27 gebildeten Sitz wegdrückt, d. h. in Öffnungsrichtung des den Verbrühschutz 24 bildenden Ventils.
In umgekehrter Richtung wirkt auf den Verschlußkörper 25 eine weitere Druckfeder 31 ein; die aus einer Metallegierung mit einer sogenannten Memory-Funktion hergestellt ist, also einem Shape-Memory-Alloy. Die Feder ist so ausgewählt, daß sie unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur von beispielsweise 40 °C eine deutlich geringere Federkraft aufweist als die in umgekehrter Richtung wirkende Druckfeder 30. Bei Erreichen der genannten Temperatur dehnt sich die SMA-Feder fast ruckartig stark aus und entwickelt dabei eine Federkraft, die größer ist als die Federkraft der Druckfeder 30. Dies bedeutet, daß der Verschlußkörper 25 sich bei einer nur geringfügigen Änderung der Temperatur in diesem Bereich ruckartig auf den O-Ring 27 legt und dadurch die Längsbohrung 20 verschließt. Eine in dem Anschluß 23 angeschlossene Munddusche wird also bei Erreichen dieser Temperatur abgeschaltet. Das Abschalten der Munddusche ist deswegen so wichtig, weil bei der für den Anschluß einer Munddusche erforderlichen starken Drosselung des Strömungsquerschnitts die Mischverhältnisse im Mischer instabil werden, so daß nur geringe Schwankungen im Druck oder der Temperatur zu einem unvorhersehbaren Verändern der Mischtemperatur führen können.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Verbrühschutz 24 vollständig innerhalb des als Hohlkugel 11 ausgebildeten Steuerelements 7 angeordnet. Es wird also kein zusätzlicher Platz benötigt, und das Ventil braucht in seiner übrigen Konstruktion nicht geändert zu werden.
Es ist nach der Erfindung bei einem Mischventil, das keinen Anschluß für eine Munddusche aufweist, ebenfalls möglich, den Verbrühschutz an der bereits erwähnten, zu dem Auslauf 6 führenden Austrittsöffnung der hohlen Kugel 11 anzubringen. Auch in diesem Fall kann der Verbrühschutz im Inneren der Hohlkugel 11 angeordnet sein.
Anstelle des Verschließens von Wasseraustrittsöffnungen könnte der Verbrühschutz auch so angeordnet werden, daß er beispielsweise eine oder die Eintrittsöffnung für das Warmwasser in die Hohlkugel 11 verschließt. In diesem Fall würde zwar das aus dem Mischventil austretende Wasser nicht abgeschaltet, sondern seine Temperatur auf kaltes Wasser erniedrigt. Dies würde aber auch als Temperaturbegrenzung dienen.
Der von der Erfindung vorgeschlagene Verbrühschutz kann auch bei anders geformten Steuerelementen verwendet werden, sowohl zur Begrenzung der Temperatur einer Munddusche als auch zur Begrenzung der Temperatur des Auslaufs.

Claims

Einhebelmischventil mit 1.1 einem Ventilgehäuse (1), das 1.1.1 eine in einer feststehenden Steuerfläche (2) mündende Einlaßöffnung (3) für kaltes Wasser und 1.1.2 eine in der feststehenden Steuerfläche (2) mündende Einlaßöffnung für Warmwasser aufweist, 1.2 einem die Temperatur und die Menge des das Mischventil verlassenden Wassers steuernden Steuerelement (7), das 1.2.1 gegenüber dem Gehäuse (1) in zwei Freiheitsgraden bewegbar angeordnet ist und 1.2.2 eine mit der feststehenden Steuerfläche (2) zusammenwirkende bewegbare Steuerfläche (19) aufweist, gekennzeichnet durch 1.3 einen Verbrühschutz (24), der 1.3.1 an dem Steuerelement (7) angeordnet und 1.3.2 derart ausgebildet ist, daß er bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur den Wasserdurchtritt durch eine warmes Wasser führende zu einem Anschluss (23) für eine Munddusche führende Austrittsöffnung des Steuerelements (7) verhindert.
Einhebelmischventil nach Anspruch 1, bei dem der Verbrühschutz (24) die Wasseraustrittsöffnung verschließt.
Einhebelmischventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Verbrühschutz (24) einen Verschlußkörper (25) aufweist, der bei Erreichen der Temperatur von einem temperaturempfindlichen Element gegen einen Ventilsitz (27) gedrückt wird.
Einhebelmischventil nach Anspruch 3, bei dem der Verschlußkörper (25) von einer Druckfeder (30) in Öffnungsstellung und von einer Druckfeder (31) aus SMA in Schließstellung beaufschlagt ist.
Einhebelmischventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Steuerelement (7) ein Kugelküken ist.
Einhebelmischventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verbrühschutz (24) im Innern des hohlen Steuerelements (7) angeordnet ist.
Einhebelmischventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die bewegbare Steuerfläche an einer Steuerscheibe ausgebildet ist.
Einhebelmischventil nach Anspruch 7, bei dem die Steuerscheibe eben ausgebildet ist.