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Die
Erfindung betrifft ein Thermostat-Mischventil für Armaturen, das ein Kopfstück, in dem
eine Spindel sowie ein Kegel angeordnet sind, und eine Durchtrittshülse, in
der ein Schlitten und ein Thermoelement mit einer Feder beweglich
angeordnet sind, umfasst, wobei in Abhängigkeit der Bewegungen des Schlittens
der Zulauf von warmem und kaltem Wasser durch Fenster regelbar ist.
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Thermostat-Mischventile
der hier betrachteten Art finden Anwendung in thermostatisch regelbaren
Brause- und/oder Wannen-Mischarmaturen, Bidet- und Waschtischarmaturen.
Bei diesen Armaturen ist einerseits die Wassermenge durch den Benutzer
regelbar, andererseits die gewünschte
Wassertemperatur einstellbar. Die Armaturen verfügen über einen Kaltwasser- und einen
Warmwasser-Zulauf. Beide Zuläufe
münden
in einer Mischkammer, die mit dem Auslauf der Armatur verbunden
ist. Im Bereich der Mischkammer ist ein Thermoelement vorgesehen,
das die vom Benutzer eingestellte Temperatur regelt. Das Thermoelement
ist in der Lage, auf Temperaturschwankungen des Mischwasser zu reagieren
und in Abhängigkeit
davon entweder den Kaltwasser- oder den Warmwasser-Zulauf zu drosseln bzw.
freizugeben, sodass die vom Benutzer gewünschte Temperatur annähernd konstant
bleibt.
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Thermostat-Mischventile
der eingangs genannten Art sind bekannt (vgl.
DE 3300600 A1 ,
DE 19541505 A1 ). Keines
der bekannten Mischventile weist einen Kragen auf, der in den Schlitten
hineinragt. Folglich ist im Falle eines Defekts an dem Thermoelement,
dessen Fehlens oder Entschraubens, keine einwandfreie Funktion des
Ventils mehr gegeben ist, wodurch insbesondere die Gefahr besteht, dass
aufgrund der Federkraft der Schlitten sich in Richtung einer Absperrung
des Kaltwasser-Zulaufs bewegt. In diesem Fall strömt ausschließlich heißes Wasser
durch den Warmwasser-Zulauf in das Ventil. Da das Thermoelement
defekt ist, besteht nicht mehr die Möglichkeit einer selbständigen Reaktion.
Für den
Benutzer besteht die Gefahr sich an dem heißen Wasser zu verbrühen.
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Hier
will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein Thermostat-Mischventil für Armaturen zu schaffen, bei
dem im Falle eines Defekts des Thermoelementes, dessen Fehlens oder
Entschraubens, jedenfalls eine manuelle Betätigung des Ventils gewährleistet
ist. Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe bei einem Thermostat-Mischventil der eingangs
genannten Art dadurch gelöst,
dass der Kegel um einen Kragen verlängert ist, der in den Schlitten
hineinragt, und dass eine Berührung
von Kragen und Schlitten ermöglicht
ist.
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Mit
der Erfindung ist ein Thermostat-Mischventil für Armaturen geschaffen, das
im Falle eines defekten Thermoelementes jedenfalls eine manuelle Betätigung ermöglicht.
Insbesondere ermöglicht
das erfindungsgemäße Thermostat-Mischventil
aufgrund des verlängerten
Kragens, dass ein mechanischer Schluss zustande kommt, der ein Verschieben
des Schlittens in Richtung des Warmwasser-Zulaufs ermöglicht.
Die Gefahr eines Verbrühens
ist damit praktisch ausgeschlossen.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist zwischen Kragen und Schlitten ein
Strömungskanal
ausgebildet. Der Strömungskanal
verändert
sich je nach Stellung des Schlittens und des Kragens zueinander.
Mit Hilfe des sich verändernden
Strömungskanals
des Kaltwassers ist die anschließende Vermischung mit dem Warmwasser
derart beeinflusst, dass sich die Temperaturregelung des Mischwassers
verbessert.
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In
anderer Weiterbildung der Erfindung weisen die Fenster im Wesentlichen
den gleichen Querschnitt auf. Im Gegensatz zum Stand der Technik,
bei dem in der Regel die Fenster des Kaltwasser-Zulaufs aufgrund
des in der Regel höheren
Wasserdrucks kleiner ausgebildet sind, kann bei dem erfindungsgemäßen Thermostat-Ventil
auf die Verkleinerung von Fenstern im Zulauf zur Druckregulierung
verzichtet werden.
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Andere
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Thermostat-Mischventil
in vergrößerter Darstellung
in einer Hälfte
im Längsschnitt,
in der anderen Hälfte
in Seitenansicht in der Position "kalt" und
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2 das in 1 dargestellte Thermostat-Mischventil
in einer Hälfte
im Längsschnitt,
in der anderen Hälfte
in Seitenansicht in der Stellung "warm".
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Das
als Ausführungsbeispiel
gewählte
Thermostat-Mischventil weist ein Kopfstück 1 auf, in dessen
einen Ende eine drehbare und radial geführte Spindel 2 vorgesehen
ist. Die Spindel 2 korrespondiert mit einer Gewindehülse 3,
die über
einen Gewindering 3' bewegbar
in dem Kopfstück 1 angeordnet
ist. Die Gewindehülse 3 steht
in Verbindung mit einem Kegel 5, der in dem Kopfstück 1 axial
geführt ist.
An seinem der Spindel 2 abgewandten Ende ist das Kopfstück 1 mit
einer Durchtrittshülse 6 verschraubt,
in der ein Schlitten 7 beweglich angeordnet ist. Der Schlitten 7 ist
mit einem Thermoelement 8 verbunden.
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Das
Kopfstück 1 besteht
aus einem symmetrischen Hohlkörper,
dessen beide Stirnflächen
offen sind. Im Bereich der Spindel 2 ist das Kopfstück 1 mit einem
eingezogenen Rand 11 versehen, an dem die Spindel 2 axial
abgestützt
und radial geführt
ist. An den Rand 11 schließt ein abgestufter hohlzylindrischer
Teil 12 an. Im Abstand von dem Rand 11 ist in dem
hohlzylindrischen Teil 12 ein Innenvielkant 13 vorgesehen,
der von einer Vielzahl von Zähnen
gebildet ist. Der Vielkant 13 verhindert eine Drehung des Gewinderings 3' sowie des Kegels 5.
Außen
ist an dem Kopfstück 1 an
dem der Spindel 2 abgewandten Ende ein Außengewinde 14 angeordnet.
Etwa in der Mitte des Kopfstücks 1 ist
außen
eine Gewindebohrung 15 angeordnet, die zur Aufnahme einer – nicht dargestellten – Madenschraube
zur Befestigung des Thermostat-Mischventils
in der Armatur vorgesehen ist. Zwischen Außengewinde 14 und
Gewindebohrung 15 ist außen in dem Kopfstück eine
Ringnut 16 zur Aufnahme eines Dichtungsrings 41 angeordnet. Der
Dichtring 41 dichtet den Kaltwasser-Bereich nach außen ab.
Innen ist im Bereich der Madenschraube 15 und der Ringnut 16 eine
zylindrische Dichtfläche 17 ausgebildet.
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Die
Spindel 2 ist an ihrem einen Ende außen als Vielkant 21 ausgeführt und
innen mit einem Sackloch 22 mit Innengewinde versehen,
die einen Steckkopf für
die Befestigung eines nicht dargestellten Drehgriffs oder Hebels
bilden. Im Abstand von dem Steckkopf ist außen an der Spindel 2 eine
Ringfläche 23 vorgesehen,
mit der die Spindel 2 an dem Rand 11 des Kopfstücks 1 radial
geführt
ist. Die Ringfläche 23 ist
von einer Ringnut 24 unterbrochen, die einen Dichtring 42 aufnimmt.
Auf der dem Vielkant 21 zugewandten Seite ist im Anschluss
an die Ringfläche 23 ein
Einstich 25 vorgesehen, der einen Sicherungsring 91 aufnimmt,
der außen
auf dem Rand 11 aufliegt. Auf der dem Vielkant 21 abgewandten
Seite weist die Spindel 2 im Anschluss an die Ringfläche 23 einen
Spindelbund 26 auf, dessen Durchmesser größer als
der der Ringfläche 23 ist.
Auf den Spindelbund 26 ist um die Ringfläche 23 herum
ein Ring 92, beispielsweise aus Bronze, gelegt. Bei in
das Kopfstück 1 eingesetzter
Spindel 2 liegt der Ring 92 an dem eingezogenen
Rand 11 an. Im Anschluss an den Spindelbund 26 ist
ein Absatz 27 vorgesehen, an den sich ein Außenmehrkant 28 anschließt. Um den
Absatz 27 ist ein Ring 93, beispielsweise aus
Bronze, gelegt, der dicker als der Absatz 27 ist und daher
in Richtung der Gewindehülse 3 über den
Absatz 27 hervorsteht.
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Der
Außenmehrkant 28 der
Spindel 2 ragt in Montagestellung in die Gewindehülse 3,
die innen als Innenmehrkant 31 ausgebildet ist. Außen ist
die Gewindehülse 3 mit
zwei zueinander beabstandeten Gewinden 32 und 33 ausgestattet.
Die Gewinde 32 und 33 sind gegenläufig ausgebildet.
Die Gewindehülse 3 ist
durch das Gewinde 32 mit dem Gewindering 3' verschraubt,
der mit einem Innengewinde 34' versehen ist. Außen weist
der Gewindering 3' auf
seiner dem Thermoelement 8 zugewandten Seite einen Außenvielkant 35' auf. Der Außenvielkant 35' korrespondiert
mit dem Innenvielkant 13 des Kopfstücks 1. Der Gewindering 3' ist dadurch
drehfest aber axial beweglich in dem Kopfstück 1 gehalten. Mit
seiner dem Thermoelement 8 abgewandten Seite stützt sich der
Gewindering 3' an
dem Bronzering 93 ab.
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Mittels
eines Innengewindes 51 ist der Kegel 5 mit dem
Gewinde 33 der Gewindehülse 3 verschraubt.
An das Innengewinde 51 schließt sich eine Fettkammer 52 in
Form einer Bohrung an, die durch einen Boden 53 begrenzt
ist. Außen
ist im Bereich des Innengewindes 51 an dem Kegel 5 ein
Außenvielkant 54 angeordnet,
der mit dem Innenvielkant 13 des Kopfstücks 1 korrespondiert
und durch diesen gegen Verdrehen gesichert ist. In Höhe des Bodens 53 weist
der Kegel 5 eine Erweiterung des Außendurchmessers in Form einer
Zylinderfläche 55 auf.
In die Zylinderfläche 55 ist
eine Ringnut 56 eingelassen, in die ein Dichtring 43 eingelegt
ist. Der Dichtring 43 dichtet den Kegel 5 gegen
das Kopfstück 1 ab.
Die Fettkammer 52 erstreckt sich über den gesamten Bereich zwischen
den Dichtringen 42 und 43, wie dies aus konventionellen
Ventiloberteilen bekannt ist. Benachbart zu der Ringnut 56 weist
der Kegel 5 zwei Nuten 561 und 562 auf,
die im Bereich der Zylinderfläche 55 vorgesehen
und im Ausführungsbeispiel um
180° versetzt
zueinander angeordnet sind. Sie befinden sich im Bett des Dichtungsrings 43 und
sind nach Art einer Sekante durch den kreisförmigen Querschnitt der Zylinderfläche 55 ausgebildet.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels
können
die Nuten 561 und 562 auch in einem anderen Winkel
versetzt zueinander oder auch auf derselben Seite des Kegels 5 angeordnet
sein. Im Anschluss an die Zylinderfläche 55 weist der Kegel 5 ein
Verlängerungsstück 57 auf,
das im Durchmesser verkleinert ist. Das Verlängerungsstück 57 geht über in einen
Kragen 58, der sich bei gleichbleibendem Durchmesser bis
zu seinem freien Ende erstreckt. Der dem Thermoelement 8 zugewandte
Bereich des Kegels 5 ist mit einer Bohrung 59 versehen,
die in dem Boden 53 endet.
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Die
Durchtrittshülse 6 weist
an ihrem der Spindel 2 zugewandten Ende ein Innengewinde 61 auf,
mit dem sie auf das Außengewinde 14 des
Kopfstücks 1 aufgeschraubt
ist. Im Anschluss an das Innengewinde 61 sind in der Hülse 6 Fenster 62 für den Wasserdurchtritt
vorgesehen, die in derselben Querebene symmetrisch verteilt in ihrer
Wandung ausgespart sind. Im Ausführungsbeispiel
sind zwei Fenster 62 vorgesehen. Die Fenster 62 sind
für den
Durchtritt kalten Wassers vorgesehen. Im Abstand zu den Fenstern 62 sind
Fenster 63 für
den Durchtritt warmen Wassers vorgesehen, die im Wesentlichen den gleichen
Querschnitt wie die Fenster 62 auf weisen und zu den Fenstern 62 vergleichbar
ausgebildet sind. Zwischen den Fenstern 62 und 63 ist
ein Dichtring 44 von einer Ringnut 64 aufgenommen.
Der Dichtring 44 trennt Warm- und Kalt-Wasserbereich. In
Richtung des der Spindel 2 abgewandten Endes der Durchtrittshülse 6 ist
ein Haltering 45 vorgesehen, der ein – nicht dargestelltes – Sieb stützt, das sich
auf der dem Haltering 45 abgewandten Seite benachbart zu
dem Dichtungsring 44 abstützt. Das Sieb bedeckt folglich
die Fenster 63. Ein weiteres – nicht dargestelltes – Sieb ist
zwischen den Dichtringen 41 und 45 vorgesehen
und bedeckt die Fenster 62. Weiterhin ist an dem der Spindel 2 abgewandten
Ende der Durchtrittshülse 6 ein
Dichtring 46 vorgesehen, der den – Warmwasser-Bereich vom Mischwasser-Bereich
trennt. An dem freien Ende der Durchtrittshülse 6 ist diese innen
eingezogen ausgebildet, sodass innen ein Absatz 65 hervorgerufen
ist. Zwischen den Fenstern 63 und dem Absatz 65 ist
eine Mischkammer 66 gebildet.
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Der
Schlitten 7 ist im Bereich der Fenster 62 und 63 in
der Durchtrittshülse 6 angeordnet.
Der Schlitten weist außen
eine Zylinderfläche 71 auf,
in die eine Ringnut 72 eingebracht ist. Die Ringnut 72 nimmt
einen Dichtring 47 auf, mit dem der Schlitten 7 gegen
die Durchtrittshülse 6 abgedichtet
ist. Auf seiner der Spindel 2 abgewandten Stirnseite ist
der Schlitten 7 mit einer kreisförmigen Vertiefung 73 versehen.
Auf der Vertiefung 73 stützt sich eine Schraubenfeder 94 ab.
Die Schraubenfeder 94 stützt sich an ihrem anderen Ende
auf der der Spindel 2 zugewandten Seite des Absatzes 65 der
Durchtrittshülse 6 ab. In
dem der Spindel 2 abgewandten Bereich ist der Schlitten 7 mit
drei Stegen 74 versehen, die in einem Ring 75 enden,
der mit einem Innengewinde 76 versehen ist. In Abhängigkeit
von den Bewegungen des Schlittens 7 in axialer Richtung
ist der Zulauf von warmem und kaltem Wasser durch die Fenster 62 und 63 in
Richtung der Mischkammer 66 regelbar. Von der der Spindel 2 zugewandten
Seite ragt der Kragen 58 des Kegels 5 in den Schlitten 7.
In der äußersten
Position tritt das dem Thermoelement 8 zugewandte Ende
des Kragens 58 mit den Stegen 74 in Berührung. Durch
Hineinragen des Kragens 58 in den Schlitten 7 ist
ein Strömungskanal 77 für das Kalt-Wasser
ausgebildet. Durch eine Veränderung der
Position des Kragens 58 zum Schlitten 7 ist eine Veränderung
des Strömungsquerschnitts
möglich.
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Das
Gewinde 76 des Schlittens 7 korrespondiert mit
einem Gewinde 81 des Thermoelementes 8. Das Thermoelement 8 ist
in an sich bekannter Weise ausgebildet. Es enthält in einem Metallgehäuse 82 eine
sich in Abhängigkeit
von der Temperatur in ihrem Volumen verändernde Flüssigkeit. Je nach Temperatur
wird so ein auf der der Spindel 2 zugewandten Seite im
Anschluss an das Gewinde 81 in einen Zylinder 83 geführten Stift 84 in
Axialrichtung verstellt. Der Stift 84 greift in einen Topf 85 ein.
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Der
Topf 85 weist außen
eine leicht konische Form auf, die an ihrem der Spindel abgewandten Ende
in einen Kragen 851 übergeht.
Der Kragen 851 weist einen Durchmesser auf, der im Wesentlichen demjenigen
der Bohrung 59 des Kegels 5 entspricht. Auf der
der Spindel 2 abgewandten Seite stützt sich der Topf 85 mit
dem Kragen 851 auf einen Sicherungsring 95 ab,
der in eine in der Bohrung 59 vorgesehene Nut eingesetzt
ist. Auf der der Spindel 2 zugewandten Seite stützt sich
auf dem Kragen 851 des Topfes 85 eine Schraubenfeder 96 ab,
die sich an ihrem anderen Ende an dem Boden 53 des Kegels 5 abstützt.
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Das
Mischventil ist in montiertem Zustand fest in eine Armatur eingesetzt
und im dargestellten Fall mittels einer Madenschraube, die durch
das Gehäuse
der Armatur in die Gewindebohrung 15 eingeschraubt ist,
gegen Verdrehen und axiales Verschieben gesichert. Eine Drehung
der Spindel 2 über
den Vielkant 21 mittels eines nicht dargestellten Drehgriffs
führt aufgrund
der ineinandergreifenden Mehrkante 28, 31 zu einer
Drehbewegung der Gewindehülse 3.
Die Drehbewegung der Gewindehülse 3 führt einerseits
aufgrund der drehfesten Anordnung des Gewinderings 3' zu einer Axialbewegung
der Gewindehülse 3 selbst
sowie aufgrund der drehfesten Anordnung des Kegels 5 in
dem Kopfstück 1 durch die
Kombination der Vielkante 13, 54 zu einer Axialbewegung
des Kegels 5.
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Eine
solche Axialbewegung des Kegels 5 kann bewirken, dass der
Kragen 58 des Kegels 5 mit den Stegen 74 des
Schlittens 7 in Berührung
kommt und bei Fortsetzung der Axialbewegung diesen in Anlage mit
der das Durchtrittsfenster 63 auf der der Feder 94 zugewandten
Seite bringt (1). Hierdurch ist
die Axialbewegung des Kegels 5 in Richtung des Thermoelementes 8 begrenzt.
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Eine
Drehung der Spindel 2 in die entgegengesetzte Richtung
bewirkt eine Axialbewegung des Kegels 5 in Richtung der
Spindel 2. Diese Axialbewegung ist begrenzt durch das Anschlagen
der einander zugewandten Stirnseiten der Gewindehülse 3' und des Kegels 5.
Die Axialbewegung wird in Abhängigkeit
der Stellung des Kegels 5 bzw. des Schlittens 7 von
den Federn 94 bzw. 96 unterstützt. Zwar ist der Kegel 5 mit
dem Schlitten 7 nicht direkt verbunden; unter dem Einfluss
der Feder 94 bewegt sich jedoch der Schlitten 7 in
Richtung der Spindel 2. Diese Bewegung kann einerseits
dadurch begrenzt sein, dass der Kragen 58 in Berührung mit
den Stegen 74 verbleibt und bei Beendigung der Drehung
der Spindel 2 der Kegel 5 in einer Position verharrt,
bevor er seine Maximalbewegung ausgeführt hat. Erreicht der Kegel 5 seine
vorstehend beschriebene axiale Begrenzung in Richtung der Spindel 2,
ist die Axialbewegung des Schlittens 7 andererseits durch
die Anlage des Schlittens an der dem Thermoelement 8 zugewandten
Seite des Kopfstücks 1 begrenzt,
wodurch die Zufuhr kalten Wassers durch das Fenster 62 abgesperrt
ist (2).
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Die
Regelung des Mischventils mit Hilfe des Thermoelementes 8 erfolgt
folgendermaßen:
Bei dem in 2 dargestellten
Zustand, strömt
allein warmes Wasser durch die Fenster 63 in die Mischkammer 66.
Das Metallgehäuse 82 leitet
diese hohe Temperatur des Wassers an die in dem Gehäuse 82 vorhandene
Flüssigkeit
weiter. Unter dem Einfluss der Erwärmung vergrößert sich das Volumen der Flüssigkeit,
wodurch der Stift 84 in Richtung der Spindel 2 aus
dem Hohlzylinder 83 gedrückt wird. Hierdurch wird – theoretisch – der Topf 85 ebenfalls
in Richtung der Spindel 2 bewegt. Da jedoch die Kraft der
Feder 96 größer als
die Kraft der Feder 94 ist, verändert der Topf 85 seine
Position nicht; vielmehr wird das Thermoelement 8 sowie
der mit ihm verschraubte Schlitten 7 in die der Spindel 2 entgegengesetzte
Richtung gedrückt,
wodurch im Bereich des Fensters 62 vom Schlitten 7 ein
Spalt frei gegeben wird, sodass auch kaltes Wasser in die Mischkammer 66 einströmen kann.
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Vergleichbares
gilt für
den Fall, das allein kaltes Wasser in die Mischkammer 66 einströmt. In diesem
Fall reduziert sich das Volumen der in dem Metallgehäuse 82 des
Thermoelementes 8 vorhandenen Flüssigkeit, sodass der Stift 84 sich
in Richtung des Hohlzylinders 83 zurückzieht. Unter dem Einfluss der
Kraft der Feder 94 wird in diesem Fall der Schlitten 7 gemeinsam
mit dem Thermoelement 8 in Richtung der Spindel 2 gedrückt, wodurch
der Eintritt warmen Wassers durch die Fenster 63 in die
Mischkammer 66 möglich
ist.
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Das
Mischventil steht unter dem Einfluss des in dem Rohrleitungssystem,
an das das Mischventil angeschlossen ist, herrschenden Drucks. Dieser Druck
ruft eine Kraft in axialer Richtung hervor, die den Kegel 5 in
Richtung Spindel 2 verschieben möchte. Ebenfalls kann eine Kraft
in gleicher Richtung entstehen, wenn die Feder 96 durch
ihre Anlage an dem Topf 851 und dessen Anlage an dem Stift 84 des Thermoelementes 8 durch
Ausfahren des Stiftes 84 komprimiert wird und somit eine
axiale Kraft auf den Kegel 5 in Richtung der Spindel 2 erzeugt.
Da der Kegel 5, die Gewindehülse 3 sowie der Gewindering 3' über Gewinde
miteinander verbunden sind, ist eine Axialbewegung dieser drei Teile
zueinander ohne gleichzeitige Verdrehung untereinander nicht möglich. Eine
ungewollte Verdrehung der drei Teile zueinander ist dadurch verhindert,
dass ein aufgrund der Kraft vom Kegel 5 in Axialrichtung
zurückgelegter Weg
ohne Wegverluste über
die Gewindehülse 3 an den
Gewindering 3' übertragen
wird. Der Gewindering 3' drückt durch
seine axial bewegliche Lagerung im Kopfstück 1 den auf seiner
dem Thermoelement 8 abgewandten Seite angeordneten Ring 93 gegen den
Spindelbund 26 der Spindel 2. Die Spindel 2 erfährt dadurch
ebenfalls eine Axialkraft, die sie mittels des Spindelbundes 26 auf
den Ring 92 weitergibt, der sich auf der Innenseite des
eingezogenen Randes 11 des Kopfstücks 1 abstützt. Dadurch
ist der Bund 26 der Spindel 2 zwischen den Ringen 92 und 93 gepresst
gehalten, wodurch eine Drehbewegung der Spindel 2 und damit
eine selbsttätige
Veränderung der
vom Benutzer gewählten
Einstellung wirksam verhindert ist. Die axial freie Lagerung der
Gewindehülse 3' und das Weiterleiten
der axialen Kraft auf den Spindelbund 26, der wiederum
an dem eingezogenen Rand 11 des Kopfstücks 1 anliegt, ist
im Wesentlichen als Scheibenbremse zu betrachten. Das Vorsehen der
Ringe 92 und 93, wie dies im vorliegenden Fall
dargestellt ist, dient zusätzlich
zur Minimierung des Verschleißes.
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Wird
die durch die Armatur strömende
Wassermenge durch den Benutzer mit Hilfe eines im Anschluss an die
Mischkammer 66 des Thermostat-Mischventils vorgesehenen
Absperrogans abgesperrt, verbleibt Wasser unter Druck in dem Mischventil.
Da sowohl im Bereich des Kaltwasser- als auch des Warmwasser-Zulaufs
in der Armatur Rückschlagventile
vorgesehen sind, die einen ständigen Wasserfluss
von der druckhöheren
zur druckniederen Wasserseite verhindern, kann das beim Absperren
der Armatur verbleibende Wasser nicht mehr entweichen. Das Mischventil
ist ab der Position des Dichtrings 43 in dem dem Thermoelement 8 zugewandten
Bereich mit Wasser gefüllt.
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Bei
der Betätigung
des Mischventils ohne vorheriges Öffnen des Absperrorgans muss
das Wasser verdrängt
werden. Da jedoch sowohl die Rückschlagventile
als auch das Absperrorgan in unmittelbarer Nähe zum Mischventil angeordnet
sind, ist eine Axialbewegung des Kegels aufgrund der Inkompressibilität des Mediums
Wasser kaum möglich, sodass
die Betätigung
des Mischventils negativ beeinflusst ist. Bei dem im Ausführungsbeispiel
dargestellten Mischventil führt
jedoch eine Betätigung
der Spindel 2 in dem in 2 dargestellten
Zustand zu einer Drehbewegung der Gewindehülse 3, die eine Axialbewegung
des Kegels 5 in Richtung des Thermoelementes 8 bewirkt.
Aufgrund der Abdichtung des Kegels 5 gegen das Kopfstück 1 mit
Hilfe des Dichtrings 43 ist eine solche Bewegung aufgrund
der Inkompressibilität
des Wassers normalerweise nicht möglich. Es tritt im Ausführungsbeispiel
die Nut 561 mit dem Dichtring 43 in Funktion:
Beim Drehen der Spindel 2 wird über die Gewindekombinationen 32, 34' und 33, 51 der
Kegel in Richtung des Thermoelementes bewegt und muss dabei das
in dem Ventil befindliche Wasser verdrängen. Hierdurch steigt der Wasserdruck
in dem Ventil. Das Wasser verschiebt den Dichtring 43 aus
seiner ursprünglichen
Position in Richtung der Nut 561. Der Dichtring 43 rutscht
teilweise in die Nut 561, wodurch ein Spalt zwischen Dichtring
und der sekantenförmigen
Nut 561 bzw. zwischen Dichtring und zylinderförmiger Dichtfläche 17 des
Kopfstücks 1.
Es ist hierdurch für
das Wasser die Möglichkeit
geschaffen, in die Fettkammer 52 zu strömen und ein Betätigen des
Ventils zu ermöglichen.
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Ein
Verstellen des Kegels in Richtung der Spindel 2 ist bei
mit Wasser gefüllter
Fettkammer 52 normalerweise nicht möglich, da das Wasser aus der Fettkammer
verdrängt
werden müsste.
In diesem Fall ist bei mit Wasser gefüllter Fettkammer 52 das erfindungsgemäße Ventil
trotz der Inkompressibilität des
Wassers zu betätigen,
da das Wasser bei einer Drehbewegung der Spindel 2 und
der aufgrund der Gewindekombinationen 32, 34' und 33, 51 in
Abhängigkeit
der Federkräfte
der Federn 94 und 96 hervorrufbaren Axialbewegung
des Kegels 5 in Richtung der Spindel 2, beim Austritt
aus der Fettkammer 52 den Dichtring 43 aus seiner
ursprünglichen
Position in Richtung der Nut 562 verschiebt. Der Dichtring 43 rutscht
dann teilweise in die Nut 562, wodurch auch hier ein Spalt
zwischen Dichtring 43 und der sekantenförmigen Nut 562 bzw.
zwischen Dichtring und zylinderförmiger
Dichtfläche 17 des
Kopfstücks 1 entsteht.
Hierdurch ist für
das Wasser die Möglichkeit geschaffen,
aus der Fettkammer 52 zu entweichen. Nachdem das Wasser
aus der Fettkammer 52 wenigstens teilweise entwichen ist,
tritt die Dichtung 43 wieder zurück in ihre ursprüngliche
Position.
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Aufgrund
des an dem Verlängerungsstück 57 vorgesehenen
Kragens 58 ist zusätzlich
eine Sicherheitsfunktion hervorgerufen: Ist nämlich beispielsweise das Thermoelement 8 defekt,
seine mechanische Verbindung zum Schlitten 7 unterbrochen oder
fehlt es vollständig,
ist das Mischventil nicht mehr in der Lage, eine annähernd konstante
Temperatur zu schaffen. In diesem Fall kommt es dazu, dass der Kaltwasser-Zulauf
abgesperrt und der Heisswasser-Zulauf vollständig geöffnet wird, wodurch für den Benutzer
die Gefahr eines Verbrühens
besteht. In diesem Fall strömt
allein heißes
Wasser in die Mischkammer 66. Durch Drehen der Spindel 2 in Richtung
der Einstellung "kalt" durch den Benutzer, wird
der Kegel 5 axial in Richtung des Schlittens 7 bewegt.
Durch die Verlängerung
des Verlängerungsstücks 57 um
den Kragen 58 kommt dieser in Berührung mit dem Schlitten 7 und
drückt
diesen bei weiterer Drehung in Anlage mit der Durchtrittshülse 6 im Bereich
der Fenster 63, wodurch der Heisswasser-Zulauf abgesperrt
wird und für
den Benutzer damit die Gefahr eines Verbrühens vermieden ist. Zudem trägt die Verlängerung
des Verlängerungsstücks 57 mit
dem Kragen 58 mit seinen verschiedenen Stellungen in Relation
zu dem Schlitten 7 und somit sich verändernden Form des Strömungskanals 77 des Kaltwassers
positiv zur Temperaturregelung des Mischwassers bei.