DE3301181A1 - Single-lever mixing valve - Google Patents

Single-lever mixing valve

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Klaus Ing.(grad.) 5990 Altena Stiller
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    • F16K11/078—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted and linearly movable closure members

Abstract

In a single-lever mixing valve, especially for cold and hot water, having a piston slide valve which can be displaced rotationally and axially and controls the mixture ratio and the overall flow rate, and which is supported in a guide sleeve (which is arranged in a stationary manner in the valve housing and is provided with inlet openings which are approximately opposite one another) and is equipped with one or more control recesses, in order to achieve a particularly long-life, wear-resistant construction of the dynamically stressed sealing elements it is provided that the piston slide valve consists of wear-resistant ceramic material, at least in the region of the control recesses, and, at least in the region of each inlet opening in the guide sleeve, suitably shaped sleeve segments consisting of wear-resistant ceramic material are supported on the cylindrical wall of the piston slide valve, the cylindrical surfaces of the ceramic elements which rest on one another being finely machined to provide a fluid-proof closure.

Description

Eingriffmischventil One-way mixing valve

Die Erfindung betrifft ein Eingriffmischventil, insbesondere für Kalt- und Warmwasser, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a one-way mixer valve, in particular for cold and hot water, with the features specified in the preamble of claim 1.

Ein Mischventil dieser Gattung ist in der Druckschrift DE-PS 25 32 367 beschrieben.A mixing valve of this type is described in DE-PS 25 32 367 described.

Diese Mischventile eignen sich vorzüglich für den Einsatz in Sanitärarmaturen, wobei die beiden Stellbewegungen des Rolbenschiebers - durch eine Axialbewegung wird die Gesamtdurchflußmenge,durch eine Drehbewegung das Mischungs- verhältnis reguliert - gut voneinander getrennt sind und insbesondere eine feinfühlige Einstellung des Mischungsverhältnisses ermöglichen. Hierbei kann durch eine entsprechende Gestaltung der Steuerausnehmungen im bevorzugten Mischbereich zur Erzeugung von Mischwasser von 300 bis 450C der zugehörige Drehwinkel des Handgriffs noch gestreckt werden, so daß in der sogenannten Komfortzone eine besonders feinfühlige und komfortable Einstellungsmöglichkeit geboten werden kann.These mixing valves are ideal for use in sanitary fittings, the two adjusting movements of the roller slide - by an axial movement the total flow rate, by turning the mixture relationship regulated - are well separated from each other and, in particular, have a sensitive attitude of the mixing ratio. This can be done through an appropriate design the control recesses in the preferred mixing area for generating mixed water from 300 to 450C the associated angle of rotation of the handle can still be stretched, so that in the so-called comfort zone a particularly sensitive and comfortable Setting option can be offered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischventil der eingangs aufgeführten Gattung mit relativ einfachen Mitteln zu schaffen, das besonders dauerhafte und verschleißfeste, dynamisch beanspruchte Dichtglieder hat.The invention is based on the object of providing a mixing valve of the initially mentioned to create the genus listed with relatively simple means, the particularly durable and has wear-resistant, dynamically stressed sealing members.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.This object is achieved according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved. Further refinements of the invention are given in claims 2-7.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt Figur 1 ein Eingriffmischventil im Längsschnitt; Figur 2 das Eingriffmischventil gemäß Figur 1 in der Schnittebene II.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. FIG. 1 shows a one-way mixing valve in longitudinal section; FIG. 2 shows the one-way mixing valve according to FIG. 1 in the sectional plane II.

In einem nur teilweise gezeichneten Ventilgehäuse 1 sind Zulauföffnungen 4,5 für Kalt- und Warmwasser einander gegenüberliegend angeordnet. Oberhalb der Zulauföffnungen 4,5 sind ebenfalls einander gegenüberliegend zwei Ablauföffnungen 7 für das Mischwasser ausgebildet. In einer zylindrischen Bohrung 11 des Ventilgehäuses 1 ist eine Führungshülse 2 in bekannter Weise axial-und drehgesichert gelagert. In der Führungshülse 2 ist konzentrisch zur zylindrischen Bohrung im Ventilgehäuse ein Kolbenschieber 3 dreh- und axial verschiebbar gelagert.In a valve housing 1, which is only partially drawn, there are inlet openings 4.5 for cold and hot water arranged opposite one another. Above the Inlet openings 4, 5 are also two outlet openings opposite one another 7 designed for the mixed water. In a cylindrical bore 11 of the valve housing 1 is a Guide sleeve 2 is axially and rotationally secured in a known manner stored. The guide sleeve 2 is concentric to the cylindrical bore in the valve housing a piston valve 3 rotatably and axially displaceably mounted.

Der Kolbenschieber 3 besteht dabei aus einem Rohr 32 aus keramischem Material, das mit Hilfe eines Hohlbolzens 33 an einem Kopfstück 34 des Rolbenschiebers befestigt ist.The piston valve 3 consists of a tube 32 made of ceramic Material that with the help of a hollow bolt 33 on a head piece 34 of the roller slide is attached.

Der Hohlbolzen 33 dichtet dabei die eine offene Stirnseite des Rohrs 32 mit einem Bolzenkopf 331 ab, nährend an der gegenüberliegenden Stirnseite das Rohr 32 von dem Kopfstück 34 aufgenommen und gedichtet ist. Damit der Kolbenschieber 3 axial beweglich ist, ist außerdem in dem Hohlbolzen 33 ein Be- und Entlüftungskanal 332 ausgebildet, mit dem zum Hohlraum zwischen innerer Stirnseite des Kolbenschiebers 3 und dem Ventilgehäuse 1 eine Verbindung zur Atmosphäre hergestellt wird.The hollow bolt 33 seals one open end face of the pipe 32 with a bolt head 331, on the opposite end face the Tube 32 is received by the head piece 34 and sealed. So that the piston valve 3 is axially movable, there is also a ventilation channel in the hollow pin 33 332 formed, with the cavity between the inner end face of the piston valve 3 and the valve housing 1 a connection to the atmosphere is established.

In der Führungshülse 2 sind in den Bereichen der Zulauf-Öffnungen 4,5 und der Ablauföffnungen 7 separate HUlsensegmente 6 aus Keramikmaterial angeordnet und zu den im Rohr 32 ausgebildeten Radialöffnungen 31 mit Durchtritts6ffnungen vorgesehen. Die Hülsensegmente 6 sind dabei entsprechend der zylindrischen Wandung des Rohres 32 g.foriten Anlagefläche versehen, wobei die Anlageflächen der Keramikglieder,Rohr 32 und Hülsensegmente 6, feinbearbeitet sind, so daß eine flüssigkeitsdichte Abdichtung erzielt werden kann.In the guide sleeve 2 are in the areas of the inlet openings 4, 5 and the drainage openings 7 separate sleeve segments 6 made of ceramic material and to the radial openings 31 with passage openings formed in the tube 32 intended. The sleeve segments 6 are in accordance with the cylindrical wall of the tube 32 g.foriten contact surface provided, the contact surfaces of the ceramic members, tube 32 and sleeve segments 6 are finely machined so that a liquid-tight seal can be achieved.

Zur dichten Verbindung der Wasserzu- und -abfltsse des Ventilgehäuses 1 mit dem Kolbenschieber 3 sind zwischen den Htlsensegmenten 6 und der Wandung der Bohrung 11 elastische Dichtelemente 61 vorgesehen. Die KUlsensegmente 6 mit den Dichtelementen 61 sind dabei in der Führungshülse 2 radial beweglich gehaltert, so daß bei einer entsprechenden Bemessung der Dichtelemente 61 nach dem Einbau des Mischventils in das Ventilgehäuse 1 eine Mindestanpreßkraft der Dichtelemente 61 auf die HUlsen- segmente 6 einwirkt und somit in einfacher Weise die Mindestanpressung der Hülsensegmente 6 an.das Rohr 32 zur flüssigkeitsdichten Anlage erzielt wird. Außerdem ist an der dem Ventilgehäuse 1 zugekehrten Stirnseite der Hülsensegmente 6 eine Flüssigkeitsaufschlagfläche 62 ausgebildet, die so bemessen ist, daß zusätzlich zu der Mindestanpreßkraft bei höheren Flüssigkeitsdrücken eine entsprechend höhere Anpreßkraft der Hülsensegmente 6 auf den Kolbenschieber 3 erreicht wird.For a tight connection of the water inlet and outlet of the valve housing 1 with the piston valve 3 are between the sleeve segments 6 and the wall of the Bore 11 elastic sealing elements 61 are provided. The KUlsensegmente 6 with the Sealing elements 61 are supported in the guide sleeve 2 so that they can move radially, so that with a corresponding dimensioning of the sealing elements 61 after the installation of the Mixing valve in the valve housing 1, a minimum contact pressure of the sealing elements 61 on the sleeve segments 6 acts and thus in a simple manner the minimum pressure of the sleeve segments 6 an.das tube 32 for liquid-tight Plant is achieved. In addition, on the end face facing the valve housing 1 of the sleeve segments 6, a liquid impact surface 62 is formed which is dimensioned in this way is that in addition to the minimum contact force at higher fluid pressures, a correspondingly higher contact pressure of the sleeve segments 6 on the piston valve 3 is achieved will.

Um ein Mischventil mit einer besonders leichtgängigen Bedienungsweise zu erhalten, kann außerdem das Dichtelement 6 mit einem Tragkörper versehen werden, der an einem in der Führungshülse 2 ausgebildeten Anschlag (in der Zeichnung nicht dargestellt) zur Anlage gelangt, Bo daß die erforderliche Mindestanpreßkraft der Hülsensegmente unabhängig von Fertigungstoleranzen des Ventilgehäuses 1 gewährleistet ist. Hierbei kann der auf dem Tragkörper gegen die Wandung der Bohrung 11 gelagert Teil des Dichtelements 61 unabhängig von dem auf der anderen Seite des Tragkörpers gelegenen Teil des Dichtelements stärker verpreßt werden.A mixing valve with a particularly smooth operation to obtain, the sealing element 6 can also be provided with a support body, the one formed in the guide sleeve 2 stop (not in the drawing shown) comes to the plant, Bo that the required minimum contact pressure of the Sleeve segments guaranteed regardless of manufacturing tolerances of the valve housing 1 is. Here, the can be mounted on the support body against the wall of the bore 11 Part of the sealing element 61 independently of the one on the other side of the support body located part of the sealing element are pressed more strongly.

Das Mischventil hat folgende Wirkungsweise: Das Kalt- und Warmwasser wird jeweils durch gegenUberliegend angeordnete Zulauföffnungen 4 und 5 in dem Ventilgehäuse 1 dem Mischventil zugeführt und gelangt über entsprechend gestaltete Durchtrittsöffnungen in dem Dichtelementen 61 und den Hülsensegmenten 6 zu Radialöffnungen 31 am Kolbenschieber 3. Die Radialöffnungen 31 sind zu den Durchtrittsöffnungen in den HUlsensegmenten so angeordnet, daß jeweils die Hälfte des Querschnitte der beiden Radialöffnungen 31 mit den Zulauföffnungen zur Deckung gelangen, wobei die Anordnung so gewählt tst, daß bei einer Drehung des Kolbenschiebers 3 der eine Durchtrittsquerschnitt um einen bestimmten Betrag ver- größert, während der andere Querschnitt sich um einen bestimmten Betrag verringert, so daß durch eine Drehbewegung das Mischungsverhältnis von Kalt- und Warmwasser bestimmt werden kann. Wird dagegen der Kolbenschieber 3 axial in der Führungshülse 2 bewegt, z.B. mit einem inder Zeichnung nicht dargestellten Handgriff, so werden beide Radialöffnungen 31 synchron bewegt und der Durchtrittsquerschnitt vom Kaltwasser und Warmwasser gleichsinnig verringert oder vergrößert, so daß durch eine Axialbewegung die Gesamtdurchflußmenge bestimmt werden kann, während das Xischungsverhältnis konstant bleibt.The mixing valve has the following mode of operation: The cold and hot water is in each case through inlet openings 4 and 5 arranged opposite in the valve housing 1 is fed to the mixing valve and passes through appropriately designed passage openings in the sealing elements 61 and the sleeve segments 6 to radial openings 31 on the piston valve 3. The radial openings 31 are towards the passage openings in the sleeve segments arranged so that each half of the cross-section of the two radial openings 31 come to coincide with the inlet openings, the arrangement being chosen tst that upon rotation of the piston valve 3 of the one passage cross-section by a certain amount enlarges while the other cross section is reduced by a certain amount, so that by turning the mixture ratio can be determined by cold and hot water. If, on the other hand, the spool valve 3 axially moved in the guide sleeve 2, e.g. with a not shown in the drawing Handle, both radial openings 31 are moved synchronously and the passage cross-section of cold water and hot water in the same direction decreased or increased, so that by an axial movement the total flow rate can be determined while the mixing ratio remains constant.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kolbenschieber 3 als Hohlkolben ausgebildet. Selbstverständlich kann der Kolbenschieber auch als Massivkolben ausgebildet sein und mit einem oder mehreren in der Mantelfläche des Kolbens eingelassenen tfberströmkanälen versehen sein. Zweckmäßig wird dabei jedes Hülsensegment so ausgebildet, daß lediglich zwei Segmente benötigt werden, in deren Segmentkörper axial zueinander versetzt jeweils eine Zulauföffnung und eine Ablauföffnung vorgesehen ist, so daß der ffberströmkanal im übrigen von den Hiilsensegmenten abgedeckt ist.In the embodiment described above, the piston valve is 3 designed as a hollow piston. Of course, the piston valve can also be used as a Solid pistons and with one or more in the lateral surface of the Piston recessed overflow channels. Every one of them is useful Sleeve segment designed so that only two segments are required in which Segment body axially offset from one another in each case one inlet opening and one outlet opening is provided so that the ffberströmkanal otherwise covered by the cover segments is.

Schließlich kann der Kolbenschieber auch aus einem tblichen Material, wie Metall oder Kunststoff, hergestellt sein, wobei im Bereich der Steuerausnehmungen entsprechend der zylindrischen Wandung ausgebildete Kerflikplättchen eingesetzt sind.Finally, the spool valve can also be made of a common material, such as metal or plastic, be made in the area of the control recesses Kerflik platelets designed according to the cylindrical wall are used are.

Claims (7)

ANS PRUC HE Eingriffmischventil, insbesondere für Kalt- und Warmwasser, mit einem dreh- und axial verschiebbaren, das Mischungsverhältnis und die Gesamtdurchflußmenge steuernden Kolbenschieber, der in einer im Ventilgehäuse festliegend angeordneten, mit einander etwa gegenüberliegenden Zuflußöffnungen versehenen Fahrungshülse gelagert und mit einer oder mehreren Steuerausnehmungen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (3) wenigstens im Bereich der Steuerausnehmungen aus verschleißfestem Keramikmaterial besteht und in der Führungshülse (2) wenigstens im Bereich jeder Zulauföffnung (4,5) an der zylindrischen Wandung des Kolbenschiebers (3) entsprechend geformte Htlsensegmente (6) aus verschleißfestem Keramikmaterial angelagert sind, wobei die aneinanderliegenden zylindrischen Flächen der Keramikglieder für den flüssigkeitsdichten Abschluß feinbearbeitet sind. ANS PRUC HE one-way mixer valve, especially for cold and hot water, with a rotatable and axially displaceable, the mixing ratio and the total flow rate controlling piston valve, which is arranged in a fixed position in the valve housing, mounted with approximately opposite inflow openings provided driving sleeve and is equipped with one or more control recesses, characterized in that that the piston slide (3) at least in the area of the control recesses made of wear-resistant There is ceramic material and in the guide sleeve (2) at least in the area of each Inlet opening (4,5) on the cylindrical wall of the piston valve (3) accordingly molded shell segments (6) made of wear-resistant ceramic material are attached, wherein the abutting cylindrical surfaces of the ceramic members for the liquid-tight Finishing are finely finished. 2. Eingriffmischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueröffnung als in der Mantelfläche eingelassener Überströmkanal ausgebildet ist und die Hülsensegmente (6) axial zueinander versetzt je eine Zulauföffnung (:,5) und eine Ablauföffnung (7) haben.2. One-handle mixer valve according to claim 1, characterized in that the control opening is designed as an overflow channel embedded in the lateral surface and the sleeve segments (6) are axially offset from one another and each have an inlet opening (:, 5) and a drain opening (7). 3. Eingriffmischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (3) als Hohlkolben ausgebildet ist und als Steuerausnehmungen Radialöffnungen (31) hat, die mit entsprechenden Öffnungen in den Hülsensegmenten (6) verbindbar sind.3. One-handle mixer valve according to claim 1, characterized in that the piston valve (3) is designed as a hollow piston and as control recesses Has radial openings (31) that correspond to openings in the sleeve segments (6) are connectable. 4. Eingriffmischventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Radialöffnung (31) oder Steuerausnehmung ein separates Hulsensegient (6),zugeordnet ist.4. One-handle mixer valve according to claims 1 to 3, characterized in that that each radial opening (31) or control recess is assigned a separate sleeve segment (6) is. 5. Eingriffmischventil nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (3) von einem etwa zylindrischen Rohr (32) aus kerarmischem Material gebildet ist, welches mit Hilfe eines koaxial hindurchgeführten Hohlbolzens (33) an einem Kopfstück (34) befestigt ist und dessen offene Stirnseiten einerseits mit einem Bolzenkopf (331) und andererseits mit dem Kopfstück (34) gedichtet verschlossen sind.5. One-handle mixer valve according to claims 1, 3 and 4, characterized in that that the piston valve (3) from an approximately cylindrical tube (32) made of kerarmischem Material is formed, which with the help of a coaxially passed hollow bolt (33) is attached to a head piece (34) and its open end faces on the one hand sealed with a bolt head (331) and on the other hand with the head piece (34) are. 6. Eingriffmischventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsensegmente (6) axial festliegend aber radial beweglich in der Führungshülse (2) gehaltert sind und mittels elastischer Dichtelemente (61) je eine dichte Verbindung zwischen der Wandung des Ventilgehäuses (1) und dem Hülsensegient (6) hergestellt ist.6. One-way mixing valve according to claims 1 to 5, characterized in that that the sleeve segments (6) are axially fixed but radially movable in the guide sleeve (2) are held and by means of elastic sealing elements (61) each have a tight connection between the wall of the valve housing (1) and the sleeve segment (6) is. 7. Eingriffmischventil nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß.die Dichtelemente (61) und deren Aufnahmen in der Führungshülse (2) mit Anschlägen versehen sind, die so ausgelegt sind, daß die Hülsensegmente (6) eine radiale Mindestanpreßkraft an den Kolbenschieber (3) erfahren und die HQlsensegmente (6) an der der Wandung des Ventilgehäuses (1) zugekehrten Stirnseite eine entsprechend dimensionierte Flussigkeitsaufschlagfläche (62) haben, mit der die Hulsensegmente (6) in Abhängigkeit von den im Ventil herrschenden Fltssigkeitsdruck eine zusätzliche Anpressung an den Kolbenschieber (3) erfahren.7. One-handle mixer valve according to claim 1 and 6, characterized in that dass.die sealing elements (61) and their receptacles in the guide sleeve (2) with stops are provided, which are designed so that the sleeve segments (6) have a minimum radial contact pressure on the piston valve (3) and the sleeve segments (6) on the wall of the valve housing (1) facing a correspondingly dimensioned liquid impact surface (62) with which the sleeve segments (6) depending on the prevailing in the valve Liquid pressure experience an additional pressure on the piston valve (3).
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