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Dokumentenidentifikation DE102005041438A1 01.03.2007
Titel Mischbatterie mit Filtern und Rückschlagventilen
Anmelder Grohe AG, 58675 Hemer, DE
Erfinder Frankholz, Christian, 58730 Fröndenberg, DE;
Kostorz, Jan Ryszard, 58710 Menden, DE
DE-Anmeldedatum 31.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005041438
Offenlegungstag 01.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.03.2007
IPC-Hauptklasse F16K 11/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einer Mischbatterie mit einem Gehäuse, an dessen Anschlussöffnungen für das zufließende Kalt- und Heißwasser jeweils mit einem Deckel abschließbare Zulaufkammern anschließen, in denen jeweils wenigstens eine, einen Siebfilter und ein Rückschlagventil tragende Hülse angeordnet und lösbar an dem Deckel befestigbar ist, ist vorgeschlagen, dass die Hülse aus Kunststoff hergestellt ist, wobei an der einen Stirnseite federnde Rastzungen angeformt sind, die in der Stecklage zur Verbindung in eine Ringnut am Deckel einfassen, wobei der Deckel mit Gewinde in das Gehäuse gedichtet einschraubbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Mischbatterie, insbesondere eine thermostatgeregelte Mischbatterie, mit einem Gehäuse, an dessen Anschlussöffnungen für das zufließende Kalt- und Heißwasser jeweils mit einem Deckel abschließbare Zulaufkammern anschließen, in denen jeweils wenigstens eine, einen Siebfilter und ein Rückschlagventil tragende Hülse angeordnet und lösbar an dem Deckel befestigbar ist.

Eine derartige Mischbatterie ist aus der deutschen Patentschrift 1 775 814 bekannt. Hierbei ist jeweils ein hülsenförmiger Einsatzhohlkörper vorgesehen, der mit einem Deckel mit Hilfe eines Gewindes und einer Flachdichtung verbindbar ist. Der hülsenförmige Hohlkörper weist dabei an seiner Mantelfläche einen Abschnitt mit radialen Durchtrittsöffnungen auf, die an der Außenseite von einem ringförmigen Filtersieb umgeben sind. Außerdem ist in dem hülsenförmigen Hohlkörper stromabwärts hinter den Durchtrittsöffnungen ein spezielles Rückschlagventil mit einer Gummimembran vorgesehen.

Die Herstellung dieses hülsenförmigen Hohlkörpers mit dem Filtersieb und dem speziellen Rückschlagventil ist aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in das Gehäuse der Mischbatterie einsetzbaren Baueinheiten, enthaltend einen Deckel, eine Hülse, einen Filter und ein Rückschlagventil, zu verbessern und so auszubilden, dass sie einfacher und kostengünstiger herstellbar und montierbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Mischbatterie dadurch gelöst, dass die Hülse aus Kunststoff hergestellt ist, wobei an der einen Stirnseite federnde Rastzungen angeformt sind, die in der Stecklage zur Verbindung in einer Ringnut am Deckel einfassen, wobei der Deckel mit einem Gewinde in das Gehäuse gedichtet einschraubbar ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Hülse kostengünstig aus Kunststoff im Spritzgießverfahren herstellbar und mit Hilfe der Rastzungen einfach mit dem Deckel verbindbar ist. Die Verbindung mit den Rastzungen ermöglicht dabei, dass die aus Kunststoff hergestellte Hülse axial zum Deckel fixiert wird, aber die beiden Teile gegeneinander verdrehbar sind. Die relativ empfindliche Kunststoffhülse wird somit beim Einbau nicht auf Torsion, sondern lediglich mit Druckkräften belastet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Hülse im Bereich der federnden Zungen mit einem umlaufenden Flansch versehen werden, mit dem sie an einer Stirnseite des Deckels anliegt. Außerdem können neben den federnden Zungen zur verbesserten Führung Vorsprünge an der Hülse angeformt sein, die in der Stecklage von einer Einsenkung im Deckel aufgenommen werden.

Um die äußeren Belastungen und Montagekräfte sicher aufzunehmen, kann der Deckel vorteilhaft aus Metall, z.B. aus Messing, hergestellt werden.

Vorteilhaft kann der Filter an einem stromaufwärts gelegenen Abschnitt der Hülse ausgebildet werden. Hierbei kann besonders günstig der Filter einstückig mit der Hülse im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Der Filter kann dabei in den Wänden der Hülse von feinen Durchtrittsspalten gebildet werden.

Anstatt eines einstückig mit der Hülse ausgebildeten Rückschlagventils kann mit großem Vorteil in der Hülse stromabwärts hinter dem Filter eine etwa zylindrische Kammer ausgebildet werden, in die eine handelsübliche Rückschlagventileinheit axial einschieb- und fixierbar ist. Hierbei kann zweckmäßig stromaufwärts in der Kammer eine Schulter als Axialanschlag für die Rückschlagventileinheit ausgebildet sein, während am stromabwärts gelegenen Endbereich in der Wandung der Kammer eine Ringnut eingebracht ist, in die federnde Zungen der Rückschlagventileinheit in der Stecklage einfassen und die Axiallage sichern. Die Abdichtung der Rückschlagventileinheit in der Kammer erfolgt durch einen am Außenmantel der Rückschlagventileinheit vorgesehenen O-Ring.

Die Abdichtung der aus dem Deckel, der Hülse, dem Filter und der Rückschlagventileinheit gebildeten Baueinheit in der Stecklage im Gehäuse der Mischbatterie kann durch einen erstens in einer Ringnut am Außenmantel des Deckels angeordneten O-Ring und einem stromabwärts hinter der Filterausbildung am Außenmantel der Hülse 3 angeordneten zweiten O-Ring, mit dem eine Abdichtung zwischen der Außenwandung der Hülse und einer Trennwand im Gehäuse der Mischbatterie sichergestellt wird, erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt in der Zeichnung

1 einen Teil eines Gehäuses einer thermostatgeregelten Mischbatterie mit einmontierter Filter- und Rückschlagventilbaueinheit im Längsschnitt;

2 die in 1 gezeigte Filter- und Rückschlagventilbaueinheit in vergrößerter Darstellung;

3 einen in 2 gezeigten Deckel;

4 eine in 2 gezeigte Hülse;

5 eine in 2 gezeigte Rückschlagventilbaueinheit.

Das in 1 zum Teil dargestellte Gehäuse 1 einer thermostatgeregelten Mischbatterie umfasst lediglich den Heißwasserzufluss, wobei das Mischventil aus dem Gehäuse ausgebaut ist. Symmetrisch zum Heißwasserteil ist an dem Gehäuse 1 ein in der Zeichnung nicht dargestellter Kaltwasserteil vorgesehen.

An einem Anschluss 110 des Gehäuses 1 ist das Heißwasserversorgungsleitungsnetz anschließbar. Der Anschluss 110 ist mit einer Zulaufkammer 11 im Gehäuse 1 verbunden. In der Zulaufkammer 11 ist in einer Trennwand des Gehäuses 1 eine Bohrung 10 ausgebildet, zu der konzentrisch im Gehäuse 1 eine im Durchmesser vergrößerte Außenbohrung 12 vorgesehen ist, in die eine in 2 der Zeichnung dargestellte Baueinheit von außen einführbar und in der Stecklage sicherbar ist.

Die in 2 gezeigte Baueinheit wird von einem metallenen Deckel 2, einer aus Kunststoff hergestellten Hülse 3 sowie einer Rückschlagventileinheit 4 gebildet. Der Deckel 2 weist dabei ein Gewinde 23 sowie einen in einer Ringnut 22 angeordneten O-Ring 50 auf, so dass er in seiner Einschraubposition in der Außenbohrung 12 die Baueinheit in der Stecklage nach außen gedichtet sichert.

Die aus Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellte Hülse 3 weist an der stromaufwärts gelegenen Stirnseite mit Abstand zueinander angeordnete federnde Rastzungen 30 auf, wie es insbesondere aus 4 der Zeichnung zu entnehmen ist. Parallel zu den Rastzungen 30 sind axiale Vorsprünge 31 an der Hülse 3 angeformt. Außerdem weist die Hülse 3 im Bereich der Rastzungen 30 einen umlaufenden Flansch 32 auf. Unterhalb des Flansches 32 ist in der Rasthülse 3 ein Filter 33 ausgebildet, wobei der Filter 33 feine Durchtrittsspalten 330 aufweist und einstückig mit der Hülse 3 im Spritzgießverfahren geformt worden ist. Zwischen den einzelnen Filtersegmenten sind Verstärkungsrippen 35 von dem Flansch 32 zu dem Bereich der Hülse 3 stromabwärts hinter dem Filter 33 ausgebildet.

Stromabwärts hinter dem Filter 33 ist konzentrisch eine im Durchmesser vergrößerte zylindrische Kammer 34 in der Hülse 3 vorgesehen, die eine stromaufwärts gelegene umlaufende Schulter 340 und weiter stromabwärts im Innenmantel eine umlaufende Ringnut 341 aufweist.

In die stromabwärts geöffnete zylindrische Kammer 34 kann die in 5 der Zeichnung gezeigte und im Handel erhältliche Rückschlagventileinheit 4 eingesetzt werden. Sie hat ein zylindrisches ringförmiges Ventilgehäuse 42, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser der Kammer 34 entspricht. Am Außenmantel des Ventilgehäuses 42 ist in einer umlaufenden Ringnut ein O-Ring 41 zur Abdichtung gegenüber der Wandung der Kammer 34 angeordnet. In dem ringförmigen Ventilgehäuse 42 ist ein entsprechend ringförmig ausgebildeter Ventilsitz 43 angeordnet, der mit einem axialbeweglich zum Ventilgehäuse 42 angeordneten Ventilverschlusskörper 44 zusammenwirkt. Der Ventilverschlusskörper 44 wird dabei von einer im Ventilgehäuse 42 abgestützten Schraubenfeder 45 gegen den Ventilsitz 43 gedrückt. Am stromabwärts gelegenen Endbereich des Ventilgehäuses 42 sind radial elastisch auslenkbare federnde Zungen 40 angeformt, die in der Stecklage in der Kammer 34 in die Ringnut 341 einschnappen und die Rückschlagventileinheit 4 axial in der Kammer 34 sichern.

Die in 2 dargestellte Baueinheit kann in folgender Weise montiert werden:

Zunächst kann die Rückschlagventileinheit 4 in die Kammer 34 der Hülse 3 axial bis zur Anlage an der Schulter 340 eingeschoben werden. In dieser Position federn die beim Einschiebvorgang radial nach innen ausgelenkten Zungen 40 in die Ringnut 341 zurück und sichern somit die Rückschlagventilbaueinheit 4 in der Stecklage in der Kammer 34.

Im Anschluss daran kann dann der Deckel 2 mit einer konzentrisch ausgebildeten Einsenkung 21 und einer daran anschließenden Ringnut 20 auf die gegenüberliegende Stirnseite der Hülse 3 mit den Rastzungen 30 axial aufgeschoben werden. Hierbei werden wiederum die Rastzungen 30 von der Einsenkung 21 und einem Rastbund 210 radial nach innen ausgelenkt, bis der Flansch 32 an der Stirnseite des Deckels 2 zur Anlage gelangt. In dieser Position federn die Rastzungen 30 in die Ringnut 20 ein und sichern die Hülse 3 axial zum Deckel 2, wobei die Zungen 30 so dimensioniert sind, dass in der Rastposition der Deckel 2 relativ zur Hülse 33 drehbar ist. In der Rastposition greifen auch die Vorsprünge 31 in die Einsenkung 21 ein und stellen somit eine exakte Führung der Hülse 3 zum Deckel 2 sicher. Abschließend kann dann im Deckel in die Ringnut 22 der O-Ring 50 und in einer an der Hülse 33 ausgebildeten Ringnut 342 ein O-Ring 5 eingelegt werden, wie es aus 2 der Zeichnung zu entnehmen ist.

Die komplettierte Baueinheit kann dann in das Gehäuse 1 über die Außenbohrung 12 in die Zulaufkammer 11 eingeschoben werden und anschließend der Deckel 2 mit seinem Gewinde 23 durch eine Drehbewegung in ein entsprechendes Gewinde im Gehäuse 1 eingeschraubt werden bis der O-Ring 5 in seine Dichtposition zum Gehäuse 1 gelangt, wobei ein umlaufender Ringbund 200 am Kopfstück 2 am Gehäuse 1 zur Anlage gelangt. Hierbei wird von dem Deckel 2 die Hülse 3 in die Bohrung 10 der Trennwand des Gehäuses 1 axial eingeschoben, wobei ein am Außenmantel der Hülse 3 angeordneter O-Ring 5 dichtend zur Anlage an der Wandung der Bohrung 10 gelangt. Da der Deckel 2 zur Hülse 3 axial festliegend, aber drehbar zueinander angeordnet ist, sind die durch den Einschraubvorgang vom Deckel 2 auf die Hülse 3 übertragenen Torsionskräfte vernachlässigbar gering.

In der Einbauposition der Baueinheit, wie es aus 1 der Zeichnung zu entnehmen ist, – und einer an das Versorgungsleitungsnetz angeschlossenen Mischbatterie – strömt bei einem Mischwasserzapfvorgang das Heißwasser an dem Anschluss 110 zu und gelangt von hier in die Zulaufkammer 11. In der Zulaufkammer 11 tritt dann das Heißwasser radial durch die Durchtrittsspalte 330 des Filters 33 in den Innenraum der Hülse 3 ein und gelangt von hier zu der Rückschlagventileinheit 4, wobei der Fließdruck des Heißwassers den Ventilverschlusskörper 44 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 45 vom Ventilsitz 43 abhebt und den Austritt des Heißwassers in einen Heißwasserkanal 111 des Gehäuses 1 freigibt.

In gleicher Weise kann der Zufluss von Kaltwasser an der in der Zeichnung nicht dargestellten gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 erfolgen. Die Mischung des zuströmenden Heiß- und Kaltwassers erfolgt dann in bekannter Weise in einem in der Zeichnung nicht dargestellten thermostatgeregelten Mischventil.


Anspruch[de]
Mischbatterie, insbesondere thermostatgeregelte Mischbatterie, mit einem Gehäuse, an dessen Anschlussöffnungen für das zufließende Kalt- und Heißwasser jeweils mit einem Deckel abschließbare Zulaufkammern anschließen, in denen jeweils wenigstens eine, einen Siebfilter und ein Rückschlagventil tragende Hülse angeordnet und lösbar an dem Deckel befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) aus Kunststoff hergestellt ist, wobei an der einen Stirnseite der Hülse (3) federnde Rastzungen (30) angeformt sind, die in der Stecklage zur Verbindung in eine Ringnut (20) am Deckel (2) einfassen, wobei der Deckel (2) mit Gewinde (23) in das Gehäuse (1) gedichtet einschraubbar ist. Mischbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite der Hülse (3) neben den federnden Zungen (30) zur Führung Vorsprünge (31) angeformt sind, die in der Stecklage von einer Einsenkung (21) im Deckel (2) aufgenommen sind, wobei die Hülse (3) axial festliegend aber drehbar mit einem Flansch (32) an dem Deckel (2) anliegt. Mischbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) an einem stromaufwärts gelegenen Abschnitt als Filter (33) ausgebildet ist, durch den das Wasser von außen in einen von der Hülse (3) umschlossenen Raum eintritt. Mischbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (33) einstückig mit der Hülse (3) hergestellt ist. Mischbatterie nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Filter (33) in der Wandung der Hülse (3) feine Durchtrittsspalten (330) ausgebildet sind. Mischbatterie nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts hinter dem Filter (33) in der Hülse (3) eine Kammer (34) ausgebildet ist, in die eine Rückschlagventileinheit (4) axial einschiebbar und in der Stecklage fixierbar ist. Mischbatterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (34) eine Schulter (340) als Axialanschlag für die Rückschlagventileinheit (4) aufweist. Mischbatterie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Innenwandung der Kammer (34) eine Ringnut (341) eingelassen ist, in die an der Rückschlagventileinheit (4) ausgebildete federnde Zungen (40) nach dem Einschieben in die Kammer (34) einfassen und die Rückschlagventileinheit in der Stecklage axial sichern. Mischbatterie nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts hinter dem Filter (33) an der Außenwandung der Hülse (3) eine Ringnut (342) für die Aufnahme eines O-Rings (5) ausgebildet ist, der in der Einbaulage der Hülse (3) im Gehäuse (1) an einer Wandung einer Bohrung (10) im Gehäuse (1) dichtend zur Anlage gelangt und die Zulaufkammer (11) zur Hülse (3) abdichtet, sodass das Wasser nur durch den Filter (3) weiter in das Gehäuse (1) einströmen kann. Mischbatterie nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (2) aus Metall, beispielsweise Messing, hergestellt ist.






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