DE1600701C - Mixing valve with concentric cylindrical regulating bodies - Google Patents
Mixing valve with concentric cylindrical regulating bodiesInfo
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Description
Bei Ventilen mit axial bewegbarem Regelkern sind zur Absperrung der Einlaßventile sowohl Dichtringe zwischen Kern und Hülse, als auch Dichtringe zwischen Hülse und Gehäuse notwendig, da sonst Querströmungen zwischen den Einlassen und Leckströmungen nach außen unvermeidbar sind.In the case of valves with an axially movable control core, both sealing rings are required to shut off the inlet valves necessary between core and sleeve, as well as sealing rings between sleeve and housing, otherwise cross flows between the inlets and leakage flows to the outside are unavoidable.
Das Merkmal, wonach die Hülse und nicht der Kern axial verschiebbar ist, bringt den Vorteil, daß die Abdichtungen zwischen Gehäuse und Hülse als dicht schließende Einlaßventile genützt werden, wodurch Querströmungen zwischen den Einlassen und Leckströmungen nach außen vermieden werden.The feature that the sleeve and not the core is axially displaceable has the advantage that the seals between the housing and the sleeve are used as tightly closing inlet valves, whereby Cross flows between the inlets and leakage flows to the outside are avoided.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Dichtungsglieder von einer Anzahl gleich großerIn a preferred embodiment, the sealing members are of a number of equal size
zwei axial zueinander versetzte Durchbrechungen 11 und 12. Diese Durchbrechungen befinden sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel in identischen Winkellagen und erstrecken sich über angenähert 180° des Umfanges des Kerns, wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht. two axially offset openings 11 and 12. These openings are located at embodiment shown in identical angular positions and extend over approximately 180 ° the circumference of the core, as shown in FIG. 3 and 4 can be seen.
Die Hülse 10 hat auch zwei Durchbrechungen 13 und 14 (s. F i g. 3 und 4). Diese Durchbrechungen liegen im gleichen axialen Abstand voneinander wie ίο die Durchbrechungen 11 und 12 des Kerns, sind indessen an gegenüberliegenden Seiten der Hülse 10 angeordnet, wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht.The sleeve 10 also has two openings 13 and 14 (see FIGS. 3 and 4). These breakthroughs are at the same axial distance from each other as ίο the openings 11 and 12 of the core, are meanwhile arranged on opposite sides of the sleeve 10, as shown in FIG. 3 and 4 can be seen.
In ihrer Mantelfläche hat die Hülse 10 fünf ringslaufende Nuten 15, 16, 17, 18 und 19, in die je einIn its outer surface, the sleeve 10 has five circumferential grooves 15, 16, 17, 18 and 19, each with a
O-Ringe gebildet, die in Rillen in der Wand der Aus- 15 O-Ring zum Abdichten an der Wand der Ausspasparung oder der Hülse angebracht sind. Hierdurch rung 7 eingelegt ist. Die Nuten 15 und 16 befindenO-rings formed in grooves in the wall of the recess 15 O-ring for sealing on the wall of the recess or the sleeve are attached. As a result, 7 is inserted. The grooves 15 and 16 are located
sich auf entgegengesetzten Seiten der Durchbrechung 13 der Hülse 10, während die Nuten 17 und 18 auf entgegengesetzten Seiten der Durchbrechung 14 deron opposite sides of the opening 13 of the sleeve 10, while the grooves 17 and 18 on opposite sides of the opening 14 of the
wird eine besonders einfache Ausbildung erzielt, indem sowohl die Außenfläche der Hülse als auch die
Wand der Aussparung zylindrisch ausgebildet werden können, und gleichzeitig wird das Ventil so ba- 20 Hülse angeordnet sind, und die letzte Nut 19 sich an
lanciert, daß der Wasserdruck nicht das Ventil öff- dem vom Ablauf 5 abgekehrten Ende der Hülse benen
oder schließen kann.a particularly simple design is achieved by both the outer surface of the sleeve and the
Wall of the recess can be made cylindrical, and at the same time the valve is arranged so that the sleeve is arranged and the last groove 19 is positioned so that the water pressure cannot open or close the valve at the end of the sleeve facing away from the drain 5 .
Erfindungsgemäß können die DurchbrechungenAccording to the invention, the openings
des Kerns und der Hülse sich um ungefähr 180° inof the core and the sleeve move approximately 180 ° in
findet.finds.
Die Durchströmungsmenge und das Mischverhältnis werden durch Zusammenwirkung der beidenThe flow rate and the mixing ratio are determined by the interaction of the two
Umfangsrichtung erstrecken, wobei die Zuläufe in 25 Paare von Durchbrechungen 11,12 und 13,14 gereringslaufende Vertiefungen in der Wand der Gehäu- gelt, und das Wasser wird diesen von den Zuläufen 3 seaussparung einmünden. Hierdurch werden bei gedrängter Bauart große Durchströmungsareale erExtend circumferentially, with the inlets running in 25 pairs of openings 11,12 and 13,14 Depressions in the wall of the piles, and the water is these from the inlets 3 merge into the sea recess. This results in large flow areas in the compact design
reicht, während beim erwähnten bekannten Misch-is sufficient, while with the known mixing
und 4 durch ringslaufende Vertiefungen 20 und 21 in der Wand der Aussparung 7 zugeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hülseand 4 supplied through recesses 20 and 21 running around the ring in the wall of the recess 7. In the illustrated embodiment, the sleeve
ventil die Durchströmungsareale und die Regelberei- 30 10 im Zwischenraum zwischen der Außenseite ehe von den konkaven zylindrischen Flächen der Kerns 9 und der Aussparung 7 sowohl axial ver-valve the flow areas and the control area 30 10 in the space between the outside before the concave cylindrical surfaces of the core 9 and the recess 7 both axially
alsas
Schieberteile begrenzt sind.Slider parts are limited.
Die Durchbrechungen des einen der beiden Regelkörper können sich erfindungsgemäß in identischen Winkellagen befinden, während die Durchbrechungen des anderen Regelkörpers sich in bezug auf eine Diametralebene des betreffenden Regelkörpers in symmetrischen Winkellagen befinden und mit ihren Enden nicht ganz bis zur genannten DiametralebeneAccording to the invention, the openings in one of the two regulating bodies can be identical Angular positions are, while the openings of the other control body with respect to a Diametral plane of the rule body in question are in symmetrical angular positions and with their Ends not quite up to the aforementioned diametrical plane
schiebbar als auch drehbar gelagert. Beide Bewegungsarten werden mittels eines Handgriffes 22 erzeugt, der mit einem Arm 23 versehen ist, dessen eines Ende mittels eines Stiftes 24 in einem Schlitz 25 eines das eine Ende der Hülse 10 abschließenden Endteils 26 drehbar gelagert ist. Der Arm 23 err streckt sich durch eine Aussparung 27 eines Lagers 28 hinaus, das in die Seite eines Deckels 29 eingeslidable and rotatable. Both types of movement are generated by means of a handle 22, which is provided with an arm 23, one end of which by means of a pin 24 in a slot 25 one end part 26 which closes off one end of the sleeve 10 is rotatably mounted. The arm 23 err extends through a recess 27 of a bearing 28 that is inserted into the side of a cover 29
reichen. Durch diese Ausbildung wird für die Tatsa- 40 setzt ist, der am Ventilgehäuse 1 drehbar gelagert ist. ehe kompensiert, daß eine durchströmende Wasser- Der Deckel 29 ist mit leichter Passung an einer menge nicht linear zum Durchströmungsareal variiert. Lagerfutterung 30 befestigt, die mittels eines Stopp-pass. This design is for the fact 40 is, which is rotatably mounted on the valve housing 1. before compensating that a flowing water- The cover 29 is with a slight fit on a amount does not vary linearly to the flow area. Bearing chuck 30 attached, which by means of a stop
Die Erfindung soll im folgenden an Hand der ringes 31 im Gehäuse 1 axial festgehalten ist. Die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigt Aussparung 27 des Lagers 28 hat eine keilförmigeIn the following, the invention is to be axially retained in the housing 1 by means of the ring 31. the Drawing will be explained in more detail. In this shows recess 27 of the bearing 28 has a wedge-shaped
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungs- 45 und eine abgerundete Seitenwand, wie aus Fig. 1 beispiel eines erfindungsgemäßen Mischventils in of- und 2 hervorgeht, und das Lager 28 ist durch Wülste1 shows a longitudinal section through an embodiment 45 and a rounded side wall, as from FIG. 1 example of a mixing valve according to the invention in FIG. 2 and FIG. 2, and the bearing 28 is formed by beads
32, 33 im Deckel 29 festgehalten, wie aus Fig. 5 hervorgeht.32, 33 held in the cover 29, as can be seen from FIG.
Das dargestellte Ventil wirkt folgendermaßen: DieThe valve shown works as follows: The
F i g. 3, 4 und 5 Querschnitte nach den Linien 50 Mengenregelung wird durch eine Wippbewegung des III-III, IV-IV und V-V in F i g. 1 und Handgriffes 22 erzeugt, wodurch dessen Arm 23F i g. 3, 4 and 5 cross-sections according to the lines 50 Volume control is activated by a rocking movement of the III-III, IV-IV and V-V in FIG. 1 and handle 22 generated, whereby the arm 23
Fig. 6 und 7 Längsschnitte nach den Linien über den Stift 24 eine axiale Bewegung der Hülse 10 VI-VI und VII-VII in Fig. 3. im Verhältnis zum Kern 9 sowie im Verhältnis zu6 and 7 are longitudinal sections along the lines over the pin 24 showing an axial movement of the sleeve 10 VI-VI and VII-VII in FIG. 3 in relation to the core 9 and in relation to
In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Ventilgehäuse, den beiden mit den Zuläufen 3 und 4 verbundenen das auf seiner Unterseite mit einem Stutzen 2 verse- 55 Vertiefungen 20 und 21 erzeugt. Das Michverhältnis hen ist, worin zwei Zuläufe 3 und 4 für warmes bzw. wird dagegen durch eine Drehbewegung des Hand-In the drawing, 1 denotes a valve housing, the two connected to the inlets 3 and 4 which creates depressions 20 and 21 on its underside with a connecting piece 2. The relationship with me hen is, in which two inlets 3 and 4 for hot or, on the other hand, are opened by turning the hand
fener Lage,fener location,
F i g. 2 einen Teil des in F i g. 1 gezeigten Schnittes, aber in der geschlossenen Lage des Ventils,F i g. 2 a part of the in F i g. 1 section, but in the closed position of the valve,
kaltes Wasser vorgesehen sind. Das Ventilgehäuse 1 hat ferner einen Auslauf 5, an dessen Ende ein Mundstück 6 eingesetzt ist.cold water are provided. The valve housing 1 also has an outlet 5, at the end of which a Mouthpiece 6 is inserted.
Die beiden Zuläufe 3 und 4 münden in der Wand einer Aussparung 7 des Ventilgehäuses aus. In eine verengte Bohrung 8 am Ende der Aussparung ist das eine Ende eines zylindrischen Regelkerns 9 fest eingesetzt. Der Außendurchmesser des Kerns 9 ist kleigriff es 22 um die Achse der Aussparung 7 geregelt, wodurch der Arm 23 über die Seitenwände des Schlitzes 25 und den Stift 24 die Hülse 10 dreht. In F i g. 1 ist das Ventil ganz offen mit dem Handgriff 22 auf das Mischverhältnis 1:1, d. h. gleich große Zuströmung von den beiden Zuläufen 3 und 4, eingestellt. Die Hülse 10 ist nämlich im Verhältnis zum Kern 9 so weit axial verschoben, daß die beidenThe two inlets 3 and 4 open into the wall of a recess 7 of the valve housing. In a narrowed bore 8 at the end of the recess, one end of a cylindrical control core 9 is firmly inserted. The outside diameter of the core 9 is regulated around the axis of the recess 7, whereby the arm 23 rotates the sleeve 10 via the side walls of the slot 25 and the pin 24. In Fig. 1, the valve is fully open with the handle 22 to the mixing ratio 1: 1, i. H. same large inflow from the two inlets 3 and 4, set. The sleeve 10 is in fact in proportion to the core 9 axially shifted so far that the two
ner als der Durchmesser der Aussparung 7, und in 65 Durchbrechungen 13 und 14 der Hülse sich der den Zwischenraum zwischen dem freien Teil des Durchbrechungen 11 und 12 des Ventils gegenüber Kerns und der Einsparung ist ein hülsenförmiger befinden. Ferner nimmt die Hülse 10 im Verhältnis Schieber 10 eingesetzt. Der Kern 9 ist hohl und hat zum Kern 9 eine solche Winkellage ein, daß diener than the diameter of the recess 7, and in 65 openings 13 and 14 of the sleeve the space between the free part of the openings 11 and 12 of the valve opposite The core and the saving is a sleeve-shaped one. Furthermore, the sleeve 10 increases in proportion Slide 10 used. The core 9 is hollow and has such an angular position to the core 9 that the
Durchbrechung 13 der Hülse die Durchbrechung 11 des Kerns etwas weniger als halb freilegt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, während die Durchbrechung 14 der Hülse die Durchbrechung 12 des Kerns 9 etwas weniger als halb freilegt, wie aus F i g. 4 hervorgeht. Im ganzen ist für die Durchströmungsmenge ein freies Durchströmungsareal vorhanden, das etwas kleiner ist als das Areal einer der Durchbrechungen 11 und 12. Bei axialer Bewegung der Hülse wird dieses Areal eingeengt, weil die Durchbrechungen 11 und 12 im Verhältnis zu den Durchbrechungen 13 und 14 axial versetzt werden, wodurch die Durchströmungsmenge abnimmt, das Mischverhältnis aber unverändert bleibt, indem an den Seitenbereichen der Durchbrechungen 11 und 12 gleich große Areale abgeschnitten werden. Umgekehrt kann durch Drehung des Handgriffes 22 das Mischverhältnis geändert werden, ohne daß gleichzeitig die Durchströmungsmenge geändert wird. Dadurch wird nämlich die freie Öffnung zwischen dem einen Paar Durchbrechungen 11 und 13 vergrößert, während gleichzeitig die freie Öffnung zwischen dem anderen Paar Durchbrechungen 12 und 14 entsprechend verkleinert wird. Durch Drehung des Handgriffes erfolgt mit anderen Worten am einen Einlauf eine Einengung und am anderen Einlauf eine gleich große Erweiterung. Indessen variiert die Durchströmungsmenge nicht genau linear mit dem freien Durchströmungsareal, für diese Tatsache ist indessen durch die symmetrische, aber gegenseitig versetzte Anbringung der Durchbrechungen 13 und 14 in bezug auf die Diametralebene 10 α der Hülse 10 (s. F i g. 3 und 4) kompensiert.Opening 13 of the sleeve exposes the opening 11 of the core a little less than half, as can be seen from FIG. 3, while the opening 14 of the sleeve exposes the opening 12 of the core 9 a little less than half, as is shown in FIG. 4 emerges. Overall, a free flow area is available for the flow rate, which is slightly smaller than the area of one of the openings 11 and 12. When the sleeve moves axially, this area is narrowed because the openings 11 and 12 are axial in relation to the openings 13 and 14 are offset, as a result of which the flow rate decreases, but the mixing ratio remains unchanged, in that areas of the same size are cut off on the side areas of the openings 11 and 12. Conversely, by turning the handle 22, the mixing ratio can be changed without changing the flow rate at the same time. As a result, the free opening between the one pair of openings 11 and 13 is enlarged, while at the same time the free opening between the other pair of openings 12 and 14 is correspondingly reduced. In other words, by turning the handle, there is a constriction at one inlet and an expansion of the same size at the other inlet. However, the flow rate does not vary exactly linearly with the free flow area, but for this fact is due to the symmetrical but mutually offset attachment of the openings 13 and 14 in relation to the diametrical plane 10 α of the sleeve 10 (see Figs. 3 and 4 ) compensated.
Da die Regelung auf dem Zusammenspiel zwischen der Außenseite des Kerns 9 und der Innenseite der Hülse 10 beruht, kann man die gleiche Regelung dadurch erreichen, daß die Hülse 10 axial beweglich und der Kern 9 drehbar gelagert ist. In diesem Fall muß man zwar zwei Handgriffe verwenden, kann aber die einfache Schieberführung zwischen dem Kern 9 und dem Ventilgehäuse beibehalten.Because the scheme is based on the interaction between the outside of the core 9 and the inside the sleeve 10 is based, the same control can be achieved in that the sleeve 10 is axially movable and the core 9 is rotatably mounted. In this case you have to use two handles but the simple slide guide between the core 9 and the valve housing is retained.
Dreht man die Hülse 10 aus der in F i g. 3 und 4 gezeigten Lage um etwa 90° im Uhrzeigersinn, dann wird die Durchbrechung 12 ganz geöffnet und die Durchbrechung 11 ganz geschlossen. Beim Weiterdrehen der Hülse 10 im Uhrzeigersinn wird die Durchbrechung 12 teilweise geschlossen und auch die Durchflußmenge vermindert. Zur Begrenzung dieser Bewegung der Hülse 10 ist deshalb ein Stift 34 vorgesehen, von dem ein Ende am Ventilgehäuse 1 befestigt ist, während sein anderes Ende in einer Spur 35 des Lagerfutters 30 läuft. Diese nicht näher dargestellte Spur 35 erstreckt sich längs etwa 180° des Lagerfutterumfangs.If the sleeve 10 is rotated from the position shown in FIG. 3 and 4 by about 90 ° clockwise, then the opening 12 is fully opened and the opening 11 is completely closed. As you continue to turn the sleeve 10 clockwise, the opening 12 is partially closed and also the flow rate is reduced. A pin 34 is therefore used to limit this movement of the sleeve 10 provided, one end of which is attached to the valve housing 1, while its other end in a Track 35 of the bearing chuck 30 is running. This track 35, not shown in more detail, extends along approximately 180 ° the size of the bearing chuck.
Das endgültige Sperren des Mischventils ist durch die in die Nuten 15, 16, 17, 18 und 19 eingelegten O-Ringe sichergestellt. Jeder Zulauf 20 und 21 ist von den O-Ringen in den Nuten 16, 17 und 18, 19 in Fig. 2 abgesperrt. In halb offener Lage verhindert der O-Ring in der Nut 17 eine Durchströmung vom einen Einlauf zum anderen. Der O-Ring in der Nut 19 dichtet nach außen, und der O-Ring in der Nut 15 dichtet gegen unerwünschte innere Leckage ab.The final blocking of the mixing valve is through the slots 15, 16, 17, 18 and 19 inserted O-rings secured. Each inlet 20 and 21 is 19 in. From the O-rings in grooves 16, 17 and 18 Fig. 2 locked. In the half-open position, the O-ring in the groove 17 prevents the flow from flowing through one enema to the other. The O-ring in the groove 19 seals to the outside, and the O-ring in the groove 15 seals against undesired internal leakage.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, befindet sich immer, unangesehen der Lage des Schiebers, ein O-Ring zu jeder Seite der Zuläufe 20 und 21, und da die O-Ringe gleich groß sind, kann der Wasserdruck nicht den Schieber in axialer Richtung beeinflussen, weshalb das Ventil balanciert ist.As can be seen from the drawing, regardless of the position of the slide, there is always a O-ring on each side of inlets 20 and 21, and since the O-rings are the same size, the water pressure can do not affect the slide in the axial direction, which is why the valve is balanced.
Eine Abdichtung zwischen der Hülse 10 und der Wand der Aussparung 7 kann auch auf sonstige Weise erzeugt werden, z. B. dadurch, daß die Aussparung abgestuft und die Hülse 10 entsprechend abgestuft ist, so daß die dadurch gebildeten Schulterflächen der beiden Teile zusammenwirken können, um in der geschlossenen Lage des Ventils zwischen den Zuläufen unter sich sowie zwischen den Zuläufen und der Außenseite des Gehäuses abzusperren. In diesem Fall ist die einfache Verschiebungsbewegung des Schiebers nicht mehr verwendbar. Die Bewegung muß über ein Gewinde od. dgl. übertragen werden.A seal between the sleeve 10 and the wall of the recess 7 can also be achieved in some other way generated, e.g. B. in that the recess is stepped and the sleeve 10 is stepped accordingly is, so that the shoulder surfaces of the two parts formed thereby can cooperate to in the closed position of the valve between the inlets below and between the inlets and shut off the outside of the housing. In this case that is the simple shift motion of the slide can no longer be used. The movement must be transmitted via a thread or the like.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
hältnis der beiden Medien zu regeln, dadurch Beim bekannten Ventil kann durch gegenseitige gekennzeichnet, daß der Regelschieber .Bewegung der Schieberteile Und des Regelkerns einer-(10) als eine den Regelkern (9) an diesen anlie- seits eine stetige Erhöhung der Durchströmungsgend umschließende Hülse ausgebildet ist, in de- menge ohne wesentliche Beeinflussung des Mischverren Wand zwei axial zueinander versetzte Durch- 15 hältnisses und andererseits eine stetige Änderung des brechungen (13 und 14) vorgesehen sind, die mit Mischverhältnisses ohne wesentliche Beeinflussung den entsprechend zueinander versetzten Durch- der eingestellten Durchströmungsmenge erreicht werbrechungen (11 und 12) des Regelkerns zusam- den.like with a control slide and one with. A mixing valve of this type is known in which the cylindrical valve with openings is provided with the control slide consisting of two slide parts which are both axially displaceable to one another, which are also rotatable by means of a common handle and which are actuated by the valve, and each has a concave cylindrical total flowing volume or the mixing ratio area to rest on the valve body,
The known valve can be characterized by mutual that the regulating slide. Movement of the slide parts and the regulating core of a- (10) as one of the regulating core (9) on this side a steady increase of the flow-enclosing sleeve is designed, in which two axially offset throughputs and, on the other hand, a constant change in the refraction (13 and 14) are provided without significantly influencing the mixing distortion wall The flow rate reaches breaks (11 and 12) of the control core together.
ner zwischen der Hülse (10) und der Wand der Erfindungsgemäß ist der Regelschieber als eine Aussparung (7) ringslaufende Dichtungsglieder 25 den Regelkern an diesen anliegend umschließende (15, 16 und 17, 18 und 19) vorgesehen sind, die Hülse ausgebildet, in deren Wand zwei axial zueinanderart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie in der versetzte Durchbrechungen vorgesehen sind, die der geschlossenen Stellung des Ventils sowohl mit entsprechend zueinander versetzten Durchbrezwischen den Ausmündungen der Zuläufe (3 und chungen des Regelkerns zusammenwirken, wobei die 4) als auch seitlich zu diesen abdichten. 30 Hülse wenigstens axial verschiebbar in einer Ausspa-The present invention aims to be mounted in a recess (7) of the valve to maintain the stated advantages with respect to the housing (1) and the two inlets (3 control of the flow rate and the Mixing and 4) at an axial distance from each other in the ratio a simplified design of a wall of the recess (7) open out, with fer- to create valve of the type mentioned,
ner between the sleeve (10) and the wall of the invention, the control slide is provided as a recess (7) circumferential sealing members 25 (15, 16 and 17, 18 and 19) surrounding the control core, the sleeve is formed in which Wall two are axially designed and arranged in such a way that they are provided in the staggered openings which, in the closed position of the valve, cooperate with appropriately offset openings between the outlets of the inlets (3 and chungen of the control core, with the 4) as well as laterally seal this. 30 sleeve at least axially displaceable in a recess
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