CH549745A

CH549745A - Mischventil.

Info

Publication number: CH549745A
Application number: CH1286472A
Authority: CH
Original assignee: Moen Alfred M
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1972-08-31
Publication date: 1974-05-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischventil von warmem und kaltem Wasser, das durch einen einzigen Griff betätigbar ist.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Mischventiles zum Ziel, dessen Teile preiswert herstellbar sind.

Das erfindungsgemässe Mischventil ist gekennzeichnet durch eine Büchse, die Eingangsöffnungen für warmes und für kaltes Wasser und mindestens eine Ausgangsöffnung aufweist, in welcher eine hohle Spindel veschiebbar und drehbar geführt ist, die zur Steuerung des Volumens und der Temperatur von Wasser dient, welches durch die Ausgangsöffnung strömt, und die eine Eingangsöffnung sowie eine Ausgangsöffnung aufweist, wobei die Spindel mit einem axialen Luftkanal versehen ist, eine Dichtung zwischen der Spindel und der Büchse angeordnet ist und eine Dichtungsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Büchse im Bereich der Eingangsöffnungen umgibt, zum Abdichten der Aussenfläche der Büchse gegenüber der Innenfläche eines Gehäuses dient und Dichtungsteile aufweist, die sich durch die Eingangsöffnungen der Büchse erstrecken und die Spindel dichtend berühren.

Im folgenden ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Mischventils,
Fig. 2 einen axialen Schnitt des Ventiles aus der Figur 1,
Fig. 3 einen Schnitt einer beim Ventil verwendeten Dichtung, in Achsrichtung betrachet,
Fig. 4 einen der Figur 2 entsprechenden axialen Schnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 einen Ausschnitt aus der Fig. 4 in grösserem Masstab,
Fig. 6 einen den Figuren 2 und 4 entsprechenden Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des Ventiles,
Fig. 7 einen der Figur 5 entsprechenden Teilschnitt einer Vorrichtung zur Verhinderung von Wasserschlag,
Fig. 8 einen Grundriss der Teile, welche in der Fig. 7 eine Druckwand bilden und
Fig. 9 eine Seitenansicht eines der Teile aus der Figur 8.

In den Figuren 1 und 2 ist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 210 dargestellt, das mit Eingangsöffnungen 212 und 214 für warmes und für kaltes Wasser versehen ist. Eine Ausgangsöffnung 216 ist in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt. Das Gehäuse 210 ist ein Teil eines Mischventils für die Küche, für ein Waschbecken oder eine Badewanne. Das Ventil gestattet dabei die Steuerung der Temperatur und der Menge des austretenden Wassers durch eine kombinierte Drehbewegung und Schwenkbewegung eines einzigen Griffes.

Im Gehäuse 210 befindet sich eine Büchse 218. In der Büchse 218 ist drehbar und verschiebbar eine Spindel 220 geführt. Nach der Darstellung in den Figuren 1 und 2 bestehen die Spindel und die Büchse aus Kunststoff.

Die Büchse 218 hat äussere Nuten 222, 224 und 226, in welchen sich Dichtungsringe 228, 230 und 232 befinden, welche die Aussenfläche der Büchse gegenüber der Innenfläche des Gehäuses 210 abdichten. Die Büchse 218 ist mit Eingangsöffnungen 234 und 236 für warmes und für kaltes Wasser versehen und enthält mehrere am Umfang verteilte Ausgangs öffnungen 238, die sich im Bereich einer Ausnehmung 240 in der Aussenfläche der Büchse befinden. Im Bereich der Eingangsöffnungen 234 und 236 für warmes und für kaltes Wasser ist in der Aussenfläche der Büchse eine Ausnehmung 242 ausgebildet, in welcher sich eine Dichtungsvorrichtung 244 befindet. Die Dichtungsvorrichtung 244 besteht aus zwei gleichen Hälften 246, von denen eine in der Figur 3 dargestellt ist.

Jede der Dichtungshälften 246 hat einen Dichtungsteil 250, welcher sich durch die Eingangsöffnungen 234 und 236 erstreckt, wobei eine innere Kante 252 des Dichtungsteiles 250 dichtend gegen die Aussenfläche der Spindel 220 abgestützt ist. Die Dichtungshälften sind mit ringförmigen Vorsprüngen 254 versehen, welche die Dichtungsteile 250 umgeben, sowie mit Endvorsprüngen 956. die sich an jedem Ende der Dichtung um diese herum erstrecken. Die ringförmigen Vorsprünge 254 dichten die Aussenfläche der Büchse 218 gegenüber der Innenfläche des Gehäuses 210 ab. Die Endvorsprünge 256 dienen hingegen hauptsächlich zum Abstützen der Dichtung bei der Einführung und oder Entfernung.

Innerhalb jedes Vorsprunges 254 sowie zwischen dem Innenraum der Büchse und dem Dichtungsteil 250 befindet sich eine kleine Kammer 260. Die Kammern 260 werden im Betrieb mit Wasser gefüllt und wirken auf die Dichtungsteile 250 mit einer nach innen gerichteten Kraft. wodurch sie die dichtende Wirkung der inneren Kante 252 gegenüber der Aussenfläche der Spindel 220 unterstützen. An den Enden der Dichtungshälften 246 sind miteinander zusammenwirkende Nuten 258 und Vorsprünge 259 ausgebildet, welche zur Befestigung der Dichtung auf der Büchse und zu ihrem Festhalten bei der Montage und der Demontage dienen.

Die Spindel 220. die aus Kunststoff besteht, weist einen Mantelteil 262 auf. Das vorspringende Ende 264 des Mantelteils 262 ist zur Aufnahme eines nicht dargestellten Handgriffes ausgebildet. Durch den Mantelteil 262 verläuft eine Bohrung 266, welche mit einem Kanal 268 in einem Kolben 270 in Verbindung steht. Der Kolben 270 bildet das untere Ende der Spindel 220 und enthält eine Nut 272. in welcher sich ein 0 Ring 274 befindet, der zum Abdichten des unteren Endes der Spindel dient. Die Bohrung 266 und der Kanal 268 sind durch einen kleinen Kanal 276, welcher sich im Bereich des oberen Endes der Spindel 220 befindet, mit der Atmosphäre verbunden.

Auf diese Weise steht das untere Ende der Spindel unter atmosphärischem Druck, so dass keine unausgeglichenen Kräfte auf die Spindel wirken können.

Der Kolben 270 wie auch der Mantelteil 262 können vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sein. Da auch die Büchse aus Kunststoff hergestellt werden kann, het es sich gezeigt, dass eine Bremskraft zwischen der Spindel und der Büchse erforderlich ist, damit eine Einstellung der Spindel 220 durch Drehung und Verschiebung in der Büchse 718 möglich ist. Zu diesem Zweck ist ein Ring 278 in einer Nut 280 angeordnet, die sich in der Aussenfläche der Spindel befindet. Der Ring 278 hat einen so grossen Querschnitt. dass er gegen die innere Fläche der Büchse drückt und eine Reibungskraft zwischen der Büchse und der Spindel bildet. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Einstellung der Spindel gegenüber der Büchse möglich.

Die Aussenfläche der Spindel ist mit einer Nut 282 versehen, die einen O-Ring 284 enthält. Im Bereich ihres unteren Endes ist die Spindel mit einer Öffnung 286 versehen. In der Aussenseite der Spindel sind Ausgangsöffnungen 288 ausgebildet. Die Öffnungen 286 und 288 bilden einen Kanal, welcher durch die hohle Spindel führt.

Im Betrieb kann die Spindel zur Steuerung der Wasserströmung gegenüber der Büchse gedreht und verschoben werden.

Wenn sich die Eingangsöffnung 286 der Spindel in Verbindung mit den Eingangsöffnungen 234, 236 der Büchse befindet, stehen die Ausgangsöffnungen 288 der Spindel in Verbindung mit den Ausgangsöffnungen 238 der Büchse. Eine Bewegung der Spindel dient auf diese Weise zur Steuerung der Menge und der Temperatur des Wassers, das durch das Ventil strömt.

Das Ventil ist insofern mit einem Druckausgleich versehen, als an beiden Enden der Spindel atmosphärischer Druck wirkt, da die beiden Enden der Spindel durch die Luftkanäle 266 und 268 verbunden sind. Da der Querschnitt der Spindel, auf welchen der Wasserdruck einwirkt, konstant ist, sind die durch den Wasserdruck gebildeten Kräfte gleich gross und heben sich auf. Auf die Spindel wirkt daher keine bewegende Kraft. Das Ventil bleibt daher in jeder eingestellten Stellung, ob offen oder geschlossen, die sich durch den im Ventil wirkenden Druck nicht verändert, stehen.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 4 und 5 sind die Büchse und die Spindel im wesentlichen gleich wie nach den Figuren 1 und 2. Eine Ausnehmung in der Aussenfläche der Spindel bildet eine Druckkammer 290, die sich zwischen der Aussenfläche der Spindel und der Innenfläche der Büchse befindet. In der Druckkammer 290 befindet sich ein Zwischenstück 292, welches aus zwei gleichen Hälften bestehen kann. Das Zwischenstück 292 ist an der Büchse durch einen Vorsprung 294 befestigt, welcher durch Schlitze 296 in der Büchse durchgeführt ist und in Nuten 298 im Zwischenstück 292 eingreift. Im Bereich eines Endes des Zwischenstückes 292 befindet sich eine Dichtung 300, welche die Hälften zusammenhält und einen Ringteil 302 aufweist, welcher zum Abdichten gegenüber der inneren Fläche der Büchse dient.

Das entgegengesetzte Ende 304 der Dichtung 300 dichtet gegenüber der Aussenfläche der Spindel. Zwischen der inneren Fläche des Zwischenstückes 292 und der Aussenfläche der Spindel besteht ein Zwischenraum 306, welcher einen Wasserkanal mit kleinem Querschnitt bildet. In der Innenfläche der Dichtung 304 sind Schlitze 308 ausgebildet, die mit dem Zwischenraum 306 in Verbindung stehen, so dass bei einer Bewegung der Spindel gegenüber der Büchse Wasser von beiden Seiten des Zwischenstückes 292 in die Kammer 290 strömen kann.

Wenn sich die Spindel in der schliessenden Stellung nach der Figur 4 befindet, ist in der Kammer 290 kein Wasserdruck vorhanden. Sobald das Ventil geöffnet wird, strömt Wasser in den unteren Teil der Kammer 290, durch den Zwischenraum 306 und die Schlitze 308 in den oberen Bereich der Kammer 290. Wenn daher das Ventil offen ist, befindet sich Wasser an beiden Seiten des Zwischenstückes 292. Der Ringteil 302 der Dichtung 300 verhindert jede Leckströmung entlang der äusseren Fläche. Wenn das Ventil geschlossen werden soll, kann, da sich Wasser im oberen Bereich der Kammer 290 befindet, die Spindel nur so schnell geschlossen werden, wie sich das Wasser durch die Schlitze 308 und den Zwischenraum 306 zurück in den unteren Teil der Kammer 290 bewegen kann. Der gleiche hydraulische Widerstand besteht auch, wenn das Ventil geöffnet wird.

Die Druckkammer bildet eine Vorrichtung zur Verhinderung von Wasserschlag, da sie ein Schliessen des Ventiles mit einer Geschwindigkeit, welche die Entstehung von Geräuschen in der Wasserleitung zur Folge haben könnte, verhindert.

Die Schlitze 308 sind ein wichtiger Teil der Vorrichtung, da sie den Widerstand bei der Öffnung und beim Schliessen des Ventiles bestimmen. Eine rasche Bewegung der Spindel hat zur Folge, dass sich der Gummi der Dichtung im Bereich der Schlitze deformiert und den Querschnitt der Schlitze verkleinert. Dadurch wird eine öffnende oder schliessende Bewegung der Spindel verzögert.

Die Ausführungsform nach den Figuren 7, 8 und 9 ist gleich wie die nach den Figuren 4 und 5, mit der Ausnahme der Vorrichtung zur Verhinderung von Wasserschlag. In den Figuren 8 und 9 ist ein Zwischenstück 350 dargestellt, das aus zwei gleichen Hälften 352 und 354 besteht. Das Zwischenstück 350 ist in der Druckkammer 290 durch einen Vorsprung 294 festgehalten. In Nuten 360 und 362 befinden sich O-Ringe 356 und 358. Das Zwischenstück 350 ist in der Kammer 290 lose angeordnet, so dass zwischen der Innenfläche der Büchse und der Aussenfläche des Zwischenstückes sowie zwischen der Innenfläche des Zwischenstückes und der Aussenfläche der Spindel Zwischenräume bestehen.

Wenn das Ventil geöffnet ist, gelangt das Wasser in den oberen Bereich der Kammer 290 dadurch, dass es zwischen den Hälften 352 und 354 des lose angeordneten Zwischenstükkes strömt. Der Strömungsweg verläuft ausserhalb des 0 Ringes 356 und innerhalb des O-Ringes 358. Den gleichen Weg benützt das Wasser beim Schliessen des Ventiles. Beim Öffnen und beim Schliessen bildet der Weg einen hydraulischen Widerstand gegen die Bewegung der Spindel.Eine rasche Bewegung in beiden Richtungen hat zur Folge, dass 0 Ringe deformiert werden, und der Querschnitt des Strömungsweges verkleinert wird.

Die Büchse nach der Figur 6 braucht nicht im Detail beschrieben zu werden, da sie gleich ist wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen. Die Spindel enthält ein metallisches Rohr 310, das in seinem oberen Bereich eine
Ausweitung 312 aufweist, die zur Aufnahme eines normalen
Griffes oder Hebels bestimmt ist. Die Ausweitung 312 ist am metallischen Rohr 310 durch einen Rollstift 314 befestigt, der durch eine Öffnung 316 durchgeführt ist. Die Öffnung 316 bildet eine Verbindung des Innenraumes des Rohres 310 mit der Atmosphäre. Am Rohr 310 ist ein Schieber 318 befestigt, der aus Metall sein kann. Der Schieber 318 ist mit Eingangs öffnungen 320 und Ausgangsöffnungen 322 versehen. Die Eingangsöffnungen 320 und die Ausgangsöffnungen 322 sind durch eine Kammer 324 miteinander verbunden.

Wenn die Spindel in die offene Stellung bewegt wird, sind die Eingangs öffnungen 320 mit den Eingangsöffnungen der Büchse verbunden und die Ausgangsöffnungen 322 der Spindel mit den Ausgangsöffnungen der Büchse.

In einer Nut 328 im oberen Bereich der Mischkammer befindet sich ein Dichtungsring 326, der durch einen becherförmigen Teil 330 festgehalten wird. Der Teil 330 kann aus Kunststoff hergestellt und durch Einwalzen in der Büchse befestigt sein. Dadurch entsteht eine Schweissverbindung der beiden Teile, wodurch der Dichtungsring 326 festgehalten wird.

Ein ähnlicher Dichtungsring 332 ist am unteren Ende der Mischkammer in der Büchse angeordnet. Der untere Endteil 334 aus Kunststoff kann im Abschnitt 336 der Büchse eingeklebt sein. Ein becherförmiger Teil 338 mit einem äusseren Teil 340 ist an einer Verlängerung 335 des Endteiles 334 befestigt und hat einen inneren Teil 342, welcher eine Führungsfläche für die Spindel bildet. Der becherförmige Teil 338 wirkt mit der Verlängerung 335 des Endteiles 334 zusammen und bildet mit ihm eine Kammer für den Dichtungsring 332.

Die Ausführungsform nach der Figur 6 arbeitet in der gleichen Weise wie die vorangehenden Ausführungsformen. Die Büchse kann vollständig aus Kunststoff bestehen. Die Spindel kann aus Metall hergestellt sein. Durch eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung der Spindel kann das Volumen und die Temperatur des durch das Ventil strömenden Wassers bestimmt werden.

Die Büchse und in gewissen Fällen auch die Spindel können aus Kunststoff hergestellt sein, im Gegensatz zu allen vorherigen Ventilen dieses Typs, bei welchen alle diese Elemente aus Metall bestehen. Wegen der gleitfähigen Eigenschaften des Kunststoffes ist es von Vorteil, wenn eine Vorrichtung zur Verzögerung der Spindel gegenüber der Büchse vorgesehen wird, damit das Ventil genauer eingestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH

Mischventil zum Mischen von warmem und kaltem Wasser, das durch einen einzigen Griff betätigbar ist, gekennzeichnet durch eine Büchse (218), die Eingangsöffnungen (234, 236) für warmes und für kaltes Wasser und mindestens eine Ausgangsöffnung (238) aufweist, in welcher eine hohle Spindel (220) verschiebbar und drehbar geführt ist, die zur Steuerung des Volumens und der Temperatur von Wasser dient, welches durch die Ausgangsöffnung (238) strömt, und die eine Eingangsöffnung (286, 320) sowie eine Ausgangsöffnung (288, 322) aufweist, wobei die Spindel (220) mit einem axialen Luftkanal (266, 268, 310) versehen ist, eine Dichtung (274, 332) zwischen der Spindel (220) und der Büchse (218) angeordnet ist und eine Dichtungsvorrichtung (244) vorgesehen ist, welche die Büchse (218) im Bereich der Eingangsöffnungen (234, 236) umgibt,

zum Abdichten der Aussenfläche der Büchse (218) gegenüber der Innenfläche eines Gehäuses (210) dient und Dichtungsteile (250) aufweist, die sich durch die Eingangsöffnungen (234, 236) der Büchse (218) erstrecken und die Spindel (220) dichtend berühren.

UNTERANSPRÜCHE 1. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (218) aus Kunststoff besteht.

2. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (220) aus Kunststoff besteht.

3. Ventil nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Büchse (218) und der Spindel (220) ein bremsendes Element (278) angeordnet ist.

4. Ventil nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Ring (278) ist, welcher die Spindel (220) umschliesst und sich gegen die Innenfläche der Büchse (218) abstützt.

5. Ventil nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aussenfläche der Spindel (220) eine Nut (280) ausgebildet ist, in welcher sich der Ring (278) befindet.

6. Ventil nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (220) einen Mantelteil (262), welcher sich axial annähernd durch die ganze Büchse (218) erstreckt und einen Strömungsweg (276, 266, 268) für die Luft sowie einen Kolben (270) aufweist, der das eine Ende der Spindel (220) bildet und mit einem Luftkanalabschnitt (268) versehen ist, der mit einem Luftkanalabschnitt (266) im Mantelteil (262) den axialen Luftkanal bildet, wobei sich der Kolben (270) grösstenteils innerhalb des Mantelteils (262) befindet.

7. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtung (244) aus zwei gleichen Hälften (246) besteht, von denen jede einen Dichtungsteil (250) für eine Eingangsöffnung aufweist.

8. Ventil nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine zwischen der Büchse (218) und der Spindel (220) befindliche Druckkammer (290), wobei das in der Druckkammer (290) befindliche Wasser zur Bildung eines Widerstandes gegen rasche Bewegungen der Spindel (220) gegenüber der Büchse (218) dient.

9. Ventil nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Druckkammer (290) durch eine Ausnehmung in der Aussenfläche der Spindel (220) gebildet ist, in welcher sich ein Zwischenstück (292, 350) befindet, welches mit der Büchse (218) verbunden ist und Elemente (300, 356, 358) aufweist, die zur Bildung eines begrenzten Strömungspfades für das Wasser um das Zwischenstück (292, 350) herum dienen.

10. Ventil nach Unteranspruch 9. dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zwischenstück (292, 350) und der inneren Fläche der Büchse (218) eine Dichtung (358) angeordnet ist.

11. Ventil nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aussenfläche der Spindel (220) und der Innenfläche des Zwischenstückes (292, 350) Elemente (300, 356) zur Bildung eines begrenzten Strömungspfades angeordnet sind.

12. Ventil nach Unteranspruch 9. dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (218), die Spindel ('20) und das Zwischenstück (292, 350) aus Kunststoff hergestellt sind.

13. Ventil nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (292. 350) mit der Büchse (218) durch einen Vorsprung (294) verbunden ist. welcher sich durch die Büchse (218) und das Zwischenstück erstreckt.

14. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (218) aus Kunststoff besteht, und dass die Spindel ein metallisches Rohr (310) enthält. dessen Durchmesser bedeutend kleiner ist als der Aussendurchmesser der Büchse, wobei am Rohr (310) ein Schieber (318) befestig ist, der zusammen mit dem Rohr (310) beweglich ist.

15. Ventil nach Unteranspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnungen (320) und die Ausgangsöffnungen (322) der Spindel im Schieber (318) ausgebildet sind.

16. Ventil nach Unteranspruch 14, gekennzeichnet durch Dichtungsringe (326, 332), welche das Rohr (310) umschliessen und zum Abdichten des Rohres (310) gegenüber der Büchse dienen, sowie durch Teile (330. 335). die zur Befestigung der Dichtungsringe (326, 332) dienen und mit der Büchse (218) verbunden sind.