專利名稱：具有同心的溫度和流量控制裝置的恒溫閥芯及設(shè)有這種閥芯的混合龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于混合龍頭的恒溫(溫控)閥芯(芯筒)。更具體 地，本發(fā)明涉及具有同心的溫度和流量控制裝置的恒溫閥芯，即這樣一種 具有第 一控制元件和與該第 一控制元件不同的第二控制元件的閥芯，所述 第一控制元件用于設(shè)定將熱的入流流體與冷的入流流體混合而得到的出流 流體的溫度，所述第二控制元件用于設(shè)定出流混合物的流量，這兩個(gè)控制 元件被同心地組裝，以便能夠通過(guò)使它們中的各個(gè)繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái) 分別操作它們。
背景技術(shù)：
在實(shí)際中，出流混合物的溫度由大體基于蠟的恒溫元件調(diào)節(jié)，而出流 混合的流量經(jīng)常由兩個(gè)陶瓷盤之間的協(xié)作來(lái)控制，每個(gè)陶瓷盤的一個(gè)面與 另一個(gè)陶瓷盤的一個(gè)面(移)動(dòng)接觸。
這種類型的恒溫閥芯目前在市場(chǎng)上有售，并且從它們的部件具體為了 調(diào)節(jié)溫度和流量?jī)烧叩哪康亩辉O(shè)計(jì)和組裝在一起的意義上來(lái)說(shuō)，它們能
被稱作"集成，，的閥芯。在EP-A-1 235 129中描述了這種集成的閥芯的一 個(gè)示例。
此外，例如從EP-A-0 936 524已知一種恒溫組件，其僅用來(lái)控制和穩(wěn) 定出流混合物的溫度，而不能控制混合物的流量。例如如在US-B-6 325 195 中所述，這種類型的恒溫組件可使用適配器組件作為單個(gè)單元裝配在具有 同心的溫度和流量控制裝置的混合龍頭中。使用先有的(預(yù)先存在的)恒 溫組件而非設(shè)計(jì)上述類型的集成閥芯的優(yōu)點(diǎn)是，由于閥芯依賴于可靠的先 有組件，其限制了研發(fā)閥芯的成本，同時(shí)由于制造先有組件的成本分散于
4數(shù)種應(yīng)用中，還限制了閥芯的產(chǎn)品單位成本。
在實(shí)際中，在內(nèi)部設(shè)置和保持有先有恒溫組件的適配器組件首先必須 將供混合的熱和冷的流體輸送到恒溫組件，其次必須在陶資盤和閥芯主殼
體外部的流量控制元件之間提供機(jī)械連接。為此，US-B-6 325 295提出了 這樣一種適配器組件，其包括兩個(gè)彼此內(nèi)外接合的同心套筒，其中入流的 熱流體和冷流體在它們之間流動(dòng)。需要數(shù)個(gè)密封襯墊(墊片)來(lái)隔離流體 流。結(jié)果，適配器組件具有大量單個(gè)的部件，將這些部件組裝在一起復(fù)雜 而昂貴，同時(shí)考慮到適配器組件反復(fù)承受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，其還具有大 的泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
US-A-6 089 462提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的恒溫閥芯，但是從其部件中的 至少 一些未形成可設(shè)置在多種應(yīng)用中的先有組件的意義上來(lái)說(shuō)，其對(duì)應(yīng)于 上述集成的閥芯。該閥芯用于通過(guò)陶瓷控制盤來(lái)調(diào)節(jié)出流混合物的溫度和 流量?jī)烧咚霰P被一桿驅(qū)動(dòng)而繞其自身的軸線相對(duì)于相鄰的固定靜止部 件轉(zhuǎn)動(dòng)，所述桿與轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)套筒形成為一體且與所述套筒的周緣一部分對(duì) 準(zhǔn)。入流的熱和冷流體在由固定靜止的管狀體限定的相應(yīng)通道中從控制盤 流動(dòng)至調(diào)節(jié)器滑動(dòng)件，所述管狀體與上述套筒不同并且由金屬或陶瓷制成。 ^沒(méi)置數(shù)個(gè)襯墊以密封流體流，同時(shí)考慮在上述固定靜止體與轉(zhuǎn)動(dòng)套筒之間 設(shè)置運(yùn)動(dòng)組件的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出 一種具有同心的溫度和流量控制裝置的恒溫閥 芯，其不僅包括有利地先有的溫度調(diào)節(jié)器恒溫組件，而且還不昂貴且能限 制任何泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
為此，本發(fā)明提供一種如權(quán)利要求1所限定的具有同心的溫度和流量 控制裝置的恒溫閥芯。
這樣，本發(fā)明的恒溫閥芯結(jié)合有單件式(整體式)套筒，其首先能通 過(guò)限制其部件的成本和將它們組裝在一起的成本來(lái)限制閥芯的成本，其次 能限制尤其是在套筒的整個(gè)長(zhǎng)度上的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樘淄脖旧頌闊岷屠淞黧w限定了流動(dòng)通道。特別地，與如US-A-6，325，195所提出的包括兩個(gè)以密 封方式彼此內(nèi)外接合的套筒的適配器組件相比，或是相對(duì)于如 US-A-6，089，462所提出的為了使流體流到恒溫調(diào)節(jié)器而可運(yùn)動(dòng)地組^fc固 定靜止體上的轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)套筒來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的閥芯的套筒需要更少的密封襯 墊，并且在將有利地先有的恒溫組件裝配在其中之前無(wú)需任何中間組件。 套筒的單件式結(jié)構(gòu)還保證了高度的機(jī)械可靠性，從而確保流量控制組件與 外部控制元件(如操控桿)之間的機(jī)械聯(lián)接。
該恒溫閥芯的其它特征單獨(dú)地或以任何技術(shù)上可行的組合的方式在從 屬權(quán)利要求2至10中限定。
本發(fā)明還提供了 一種混合龍頭，其裝配有如上所限定的恒溫閥芯。


通過(guò)閱讀下面參照附圖僅作為示例給出的說(shuō)明可更好地理解本發(fā)明， 在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的恒溫閥芯的縱剖視 圖2是圖1的閥芯的分解透碎見(jiàn) 圖3是沿圖1的III-III線截取的閥芯的橫剖視.圖4是與圖l類似的剖視圖，其中單獨(dú)示出了閥芯的套筒；
圖5是沿圖4的V-V線截取的剖視圖；以及
.圖6和7分別是圖1中的圓圏VI和VII中的細(xì)節(jié)的放大視圖。
具體實(shí)施例方式
圖l和2示出裝配在用于衛(wèi)生設(shè)施(如水池、浴缸、淋浴裝置等)的 混合龍頭上的恒溫閥芯C。該岡芯祐j殳計(jì)成裝配在龍頭裝配體部?jī)?nèi)，以用 于將入流的熱流體R (實(shí)際中為熱水)與入流的冷流體F2 (實(shí)際中為冷水) 混合，以便輸送出流的流體混合物F3 (實(shí)際中為溫度在熱水溫度與冷水溫 度之間的混合水)。
如下文將逐步說(shuō)明，閥芯C適于以獨(dú)特的方式控制混合水F3的溫度和流量?jī)烧摺?br> 閥芯C主要包括 -主外殼體l;
下文中將詳細(xì)描述的恒溫組件2，該恒溫組件2適于被供應(yīng)以熱水 Fj和冷水F2以及控制混合水F3的溫度；
一對(duì)陶瓷盤3和4,它們用于控制輸送到恒溫組件2的熱水和冷水的 流量，這兩個(gè)盤以可相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)的方式經(jīng)它們的面彼此接觸；以及
-長(zhǎng)形的(伸長(zhǎng)的)套筒5，其用于將熱水和冷水從所述盤3和4輸送 到恒溫組件2。
為方便起見(jiàn)，下面的說(shuō)明相對(duì)于套筒5的縱向給出，因而諸如"頂" 和"上"的術(shù)語(yǔ)表示朝向在圖l和4中示出為處于頂部的部分的方向，而 諸如"底"和"下"的術(shù)語(yǔ)表示相反的方向。
恒溫組件2的結(jié)構(gòu)和功能與EP-A-0 936 524中所述的恒溫組件類似。 為方便起見(jiàn)，下文僅簡(jiǎn)要描述組件2，應(yīng)當(dāng)理解，讀者可參閱文獻(xiàn) EP-A-0 936 524來(lái)獲知所述組件的細(xì)節(jié)和變型實(shí)施方式。
這樣，恒溫組件2適于獨(dú)立于供應(yīng)給它的熱水Fi和冷水F2的流量而
起作用，以調(diào)節(jié)離開(kāi)該組件并構(gòu)成混合水F3的這些流體的混合物的溫度。
為此目的，組件2包括長(zhǎng)形的中空外體部2.1，其大體外形基本上呈圍繞中 心縱向軸線X-X的回轉(zhuǎn)體的形式。體部2.1的壁被至少兩個(gè)貫通的側(cè)槽2.2 和2.3徑向貫穿，熱水F,和冷水F2分別經(jīng)這兩個(gè)側(cè)槽從體部的外部流到其 內(nèi)部容積中以便混合在一起。這些槽沿軸線X-X錯(cuò)開(kāi)，并且在這些槽之間 軸向地設(shè)置有調(diào)節(jié)器滑動(dòng)件2.4。該滑動(dòng)件被安裝成以如此方式在體部2.1 內(nèi)軸向滑動(dòng)，即，根據(jù)其軸向位置為槽2.2和2.3形成遮閉件，可觀察到， 逐漸遮閉所述槽中的一個(gè)將^f吏另一個(gè)槽逐漸打開(kāi)，反之亦然?；瑒?dòng)件2.4 的軸向位置由恒溫元件2.5控制，恒溫元件2.5具有,皮迫4吏與所述滑動(dòng)件一 起移動(dòng)的主體2.51。恒溫元件2.5的主體2.51部分地填充有隨溫度升高而 膨脹的材料2.52,并且材料2.52對(duì)于將主體2.51的容納所述材料的部分浸 沒(méi)的混合水F3的溫度敏感。在所述材料2.52的膨脹作用下，恒溫元件2.5
7的活塞2.53相對(duì)于主體2.51沿軸線X-X平移。在實(shí)際中，忽略下述的設(shè) 定操作，則活塞2.53的軸向位置相對(duì)于外體部2.1是固定的，從而混合水 F3的溫度的任何變化都會(huì)導(dǎo)致恒溫元件的主體2.51的相對(duì)移動(dòng)，并且由此 導(dǎo)致滑動(dòng)件2.4相對(duì)于體部2.1的平移運(yùn)動(dòng)。恒溫元件2.5與^H殳(interpose ) 在主體2.51和旋擰在體部2.1的軸向底端上的固定止擋件2.7之間的復(fù)位 彈簧2.6相關(guān)聯(lián)。活塞2.53的頂端靠在與超行程(over-stroke)彈簧2.9 相關(guān)聯(lián)的超行程端部件2.8上。為了能夠使活塞頂端的軸向位置相對(duì)于體 部2.1被調(diào)節(jié)，組件2首先包括以軸線X-X為中心并且頂端延伸到體部2.1 之外的調(diào)節(jié)螺旋件2.10，其次包括調(diào)節(jié)螺母2.11。
在操作中，當(dāng)熱水^供給至槽2.2而冷水卩2供給至槽2.3時(shí)，混合水 F3從滑動(dòng)件2.4沿著恒溫元件2.5的主體2.51的溫度敏感部分向下游流動(dòng)。 如果混合水的溫度升高，則恒溫元件膨脹，并且被迫使與之一起移動(dòng)的滑 動(dòng)件2.4逐漸關(guān)閉槽2.2并逐漸打開(kāi)槽2.3。這通過(guò)改變被接納到體部2.1 內(nèi)的熱水和冷水的流量比例而導(dǎo)致混合水的溫度降低。當(dāng)混合水的溫度降 低時(shí)，進(jìn)行相反的操作。恒溫元件對(duì)混合水溫度的這些修正彼此平衡相抵， 從而使所述溫度穩(wěn)定在取決于活塞2.53的軸向高度的值上。使用者通過(guò)螺 旋件2.10繞軸線X-X的轉(zhuǎn)動(dòng)RT、由此經(jīng)螺^作用而使螺母2.11在軸向 上平移來(lái)選擇混合水的F3的溫度，即調(diào)節(jié)該溫度。只要調(diào)節(jié)器滑動(dòng)件2.4 未完全關(guān)閉熱水槽2.2，即只要所述滑動(dòng)件未以密封方式靠在旋擰上的止擋 件2.7上，則螺母2.11以相應(yīng)的方式拖動(dòng)超行程端部件2.8,因?yàn)楹銣卦?2.5的活塞2.53在彈簧2.6的驅(qū)動(dòng)下纟皮壓靠在端部件2.8上，從而改變活塞 的高度。
此外，如果冷7jc被關(guān)斷，則恒溫元件2.5僅響應(yīng)于熱水活塞2,53隨 后相對(duì)于主體2.51移動(dòng)很大的距離，從而調(diào)節(jié)器滑動(dòng)件2.4平移運(yùn)動(dòng)，直 到其以密封方式靠在旋檸上的止擋件2.7上，并且然后，在必要的情況下， 超行程端部件2.8壓縮超行程彈簧2.9。這導(dǎo)致熱水槽2.2自動(dòng)關(guān)閉，由此 避免了任何燙傷風(fēng)險(xiǎn)。換句話說(shuō)，恒溫組件2結(jié)合有防燙傷的安全功能。
從上文以及在EP-A-0 936 524中給出的實(shí)施方式細(xì)節(jié)可理解，恒溫組
8件2獨(dú)自地用于調(diào)節(jié)混合水F3的溫度，即，獨(dú)立于閥芯C的其它部件進(jìn)行 調(diào)節(jié)。在實(shí)際中，如下所述，該恒溫組件2有利地為與其它部件(例如外 殼體1、控制盤3和4以及套筒5 )組裝在一起以獲得恒溫閥芯C的先有 組件。
如圖3至5中更詳細(xì)示出的，套筒5大致為管狀，并且基本上以軸線 X-X為中心。所述套筒的側(cè)壁51被制成為單一的部分，并且在其底部中其 限定了三個(gè)流體流動(dòng)通道，如在圖5中可清楚看到。這樣，如從圖4中的 左側(cè)部分可見(jiàn)，壁51在其厚度上限定了從壁51的軸向底端面51A沿套筒 的縱向延伸到徑向地通向(open out)套筒的內(nèi)部容積中的出口區(qū)域51B 的第一通道52。沿套筒的周緣，該第一通道52占據(jù)套筒的大約四分之一 (± 15% )。
在直徑方向上與第一通道52相對(duì)地，壁51在其厚度內(nèi)限定了第二通 道53，該第二通道53從端面51A沿套筒的縱向延伸到徑向地通向套筒的 內(nèi)部容積中的出口區(qū)域51C，如從圖4中的右側(cè)部分所示。該出口區(qū)域51C 相對(duì)于通道52的出口區(qū)域51B軸向偏移，并且由壁51的相應(yīng)軸向部分511 與出口區(qū)域51B分開(kāi)，該部分511形成與區(qū)域51B交迭的內(nèi)臺(tái)肩部。沿套 筒5的周緣，第二通道53占據(jù)套筒的大約四分之一 (±15%)。
此外，壁51以繞周方式在內(nèi)部限定了大致以軸線X-X為中心的第三 通道54。該通道54在軸向上使底面51A與套筒的內(nèi)部容積連接，通向所 述內(nèi)部容積中而與通道52的出口區(qū)域51B在軸向上相齊。
在其頂端部分中，套筒5的側(cè)壁51設(shè)置有徑向貫穿所述壁的多個(gè)開(kāi)孔 55。這些開(kāi)孔大致位于與軸線X-X基本垂直的公共平面內(nèi)，在軸向上位于 第二通道53的出口區(qū)域51C上方，并由壁51的形成與出口區(qū)域51C交迭 的內(nèi)臺(tái)肩部的相應(yīng)軸向部分512與出口區(qū)域51C分開(kāi)。開(kāi)孔55的相對(duì)位 置及它們的功能將在下文中描述。
當(dāng)閥芯C處于組裝好的狀態(tài)時(shí)，套筒5的底端面51A以繞軸線X-X 為中心的方式靠在頂盤3的頂面上，其中這兩個(gè)部件被迫使繞軸線X-X — 起轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1和2所示，所述盤3限定了貫穿其厚度的三個(gè)流體通路，即熱水通路31、冷水通路32和混合水通路33。套筒中的通道52、 53和 54的軸向底端分別沿各自的基本上平行于軸線X-X的方向直接疏通到這 些通路31、 32和33中，可觀察到，限定通路33的壁被設(shè)計(jì)成與圍繞中心 通道54的出口的齒形凸緣56互補(bǔ)(圖2 )以在套筒與盤3之間提供轉(zhuǎn)動(dòng) 連接。為了確保熱水流、冷水流和混合水流相對(duì)于外界以及相對(duì)于彼此之 間的密封性，在所述套筒與盤3之間軸向地安置有壓縮襯墊6。該成形襯 墊有利地接納在形成于套筒的端面51A中的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)。
仍在閥芯C的組裝好的狀態(tài)下，恒溫組件2以密封的方式接納在套筒 5中。更確切地，如圖1所示，被旋擰上的止擋件2.7容納在中心通道54 的頂部?jī)?nèi)，以基本與所述止擋件互補(bǔ)的方式,皮支靠，并且具有介i殳在它們 之間的底村墊7，如傳統(tǒng)的O形圏，而外體部2.1的底部容納在套筒的內(nèi) 部容積的其余部分中，并且中間襯墊8和頂襯墊9介設(shè)在它們之間。在該 組裝構(gòu)型中，槽2.1位于通道52的出口區(qū)域51B中，而槽2.3位于通道53 的出口區(qū)域51C中。由此可理解，位于所述套筒的壁51的厚度中且因此 沿通道沒(méi)有泄漏風(fēng)險(xiǎn)的通道52和53用于將熱水Ft和冷水F2各自的水流 從盤3分別傳送到槽2.2和2.3。
同時(shí)，離開(kāi)恒溫組件2的混合水F3供給到中心通道54 ，其中恒溫元 件2.5的主體2.51的底端在中心通道54中延伸。
由此襯墊7在止擋件2.7與套筒5之間使熱水Ft的水流相對(duì)于混合水 F3的水流密封(隔離)。
襯墊8用于在外體部2.1與壁部分511之間使熱水R的水流相對(duì)于冷 水F2的水流密封。在實(shí)際中，襯墊8從以下意義上說(shuō)是一種特殊的襯墊， 即，如圖6中更詳細(xì)地示出，其橫截面基本為矩形，帶有底面和頂面8A 和8B,該底面和頂面具有各自的從它們突出的向下或向上的周緣凸部81、 82。襯墊8容納在形成于體部2.1的外表面中的相關(guān)的周向槽內(nèi)，使得凸 部81和82占據(jù)體部2.1與壁部分511之間的徑向間隙h。襯墊8的特殊 形狀通過(guò)限制襯墊被擠出的任意風(fēng)險(xiǎn)而給予其在壓力下的優(yōu)越性能由于 該襯墊承受熱水和冷水之間的壓差，其任何失效在冷水被切斷的情況下都
10將導(dǎo)致熱水泄漏，隨之引起燙傷的主要風(fēng)險(xiǎn)。即使在間隙h的值大于可由
傳統(tǒng)的o形圏所適應(yīng)的最大值時(shí)，也能提供這種承受壓力的能力。
襯塾9用于在體部2.1與壁部分512之間使冷水相對(duì)于外界密封。在 實(shí)際中，如圖7中更詳細(xì)地示出，襯墊9從以下意義上說(shuō)是一種特殊的襯 墊，即，首先其橫截面大致為矩形，裝配在形成于體部2.1的外表面中的 對(duì)應(yīng)的周向槽內(nèi)，其次，其與軸向卡在襯墊9的頂面9A與體部2.1的相應(yīng) 臺(tái)肩部2.1A之間的軸向保持墊圏10相關(guān)聯(lián)。墊圏IO的外徑基本上等于壁 部分5.12的內(nèi)徑，從而所述墊圏使恒溫組件2在套筒5內(nèi)居中，同時(shí)緊鄰 襯墊9的表面9A上方占據(jù)外體部2.1與壁部分512之間的徑向間隙j2。結(jié) 果，墊圏10防止襯墊9凈皮擠入間隙j2中襯墊的這種失效將導(dǎo)致冷水泄漏 到外界，并且導(dǎo)致相應(yīng)的溢流風(fēng)險(xiǎn)。由此，使襯墊9與墊圏IO相關(guān)聯(lián)用于 有效地密封間隙j2，即使該間隙的值大于可由傳統(tǒng)的O形圏所適應(yīng)的間隙 最大值。
當(dāng)閥芯C處于組裝好的狀態(tài)時(shí)，套筒5經(jīng)剛性叉11(在圖2和3中可 清楚看到)機(jī)械地連結(jié)到恒溫組件2的外體部2.1。該叉具有兩個(gè)平行臂 111，所述平行臂限定了基本垂直于軸線X-X的平面，且它們?cè)谝欢私?jīng)基 本上以軸線X-X為中心的環(huán)形部分112連接在一起。如圖3所示，各個(gè)臂 111接納在相關(guān)的兩個(gè)開(kāi)孔55中，而固定在所述部分112上的內(nèi)柱栓113 接納在第五開(kāi)孔55中。所述臂111之間的徑向間距被設(shè)計(jì)成配合在體部 2.1的兩個(gè)相對(duì)的平坦部(flat) 2.1B上。這樣，通過(guò)平坦部2.1B的底部軸 向地靠在所述臂111的底面上，所述叉11獨(dú)自地用于至少在向上的方向上 將恒溫組件2軸向地保持在套筒5中，并且其還用于通過(guò)平坦部2.1B壓靠 在所述臂111的對(duì)向面上而迫使套筒與外體部2.1繞軸線X-X —起轉(zhuǎn)動(dòng)。
由金屬或塑料材料制成的外殼體1圍繞整個(gè)套筒的外部并且經(jīng)頂端凸 緣以介設(shè)兩個(gè)滑動(dòng)墊圏12的方式軸向保持所述套筒，所述滑動(dòng)墊圏尤其是 由摩擦系數(shù)低的塑料材料制成的墊圏，例如由聚四氟乙烯(PTEE)制成。 在其底端部，殼體1牢固地組裝在例如由塑料材料制成的底座13上，底座 13使得閥芯C能夠分別通過(guò)都軸向貫通該底座的熱水通路131、冷水通路132和混合水通路133連接到熱水和冷水的入口以及連接到龍頭的混合水 出口 。所述底座的頂面按照以軸線X-X為中心的方式壓靠在底盤4的底面 上，并且這兩個(gè)部件被迫使繞軸線X-X與彼此一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述盤4同時(shí)限 定熱水通路41、冷水通路42和混合水通路43,所有這些通路均軸向貫穿 所述盤并且在所迷底座旁通入通路131、 132和133中的相應(yīng)通路，可觀察 到，限定通路43的壁被設(shè)計(jì)成與圍繞通路133的出口的齒形凸緣(圖2 中不可見(jiàn))互補(bǔ)，以使所述底座與盤4一起轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮襯墊14被軸向置于 底座13和盤4之間，該襯墊使熱水流、冷水流和混合水^bf目對(duì)于外界以及 相對(duì)于彼此密封。襯墊14有利地接納在形成于底座的頂面中的相應(yīng)凹槽 內(nèi)。
在操作中，熱水Fi經(jīng)底座13中的通路131進(jìn)入閥芯C，繼續(xù)沿盤4 中的通路41和盤3中的通路31通過(guò)，流入套筒5中的通道52,流過(guò)槽2.2 并進(jìn)入滑動(dòng)件2.4中。同時(shí)，冷水F2經(jīng)底座13中的通路132進(jìn)入閥芯， 繼續(xù)通過(guò)盤4中的通路42和盤3中的通路32，流入通道53，流過(guò)槽2.3， 然后在槽2.4中與熱水混合?；旌纤ㄟ^(guò)繞恒溫元件2.5的溫度敏感部分流 過(guò)復(fù)位彈簧2.6而離開(kāi)所述滑動(dòng)件，然后相繼流過(guò)套筒5中的通道54、盤 3中的通路33、盤4中的通路43和底座13中的通路133，從而最終到達(dá) 龍頭的出口。
通過(guò)體部2.1繞軸線X-X的轉(zhuǎn)動(dòng)RD,由此使所述叉ll轉(zhuǎn)動(dòng)，這又使 套筒5轉(zhuǎn)動(dòng)，這又使盤3相對(duì)于固定靜止盤4轉(zhuǎn)動(dòng)，由此調(diào)節(jié)混合水F3 的流量。所述可動(dòng)盤3相對(duì)于固定靜止盤4的角度位置限定由通路31和 41之間的交匯而產(chǎn)生的熱水流動(dòng)截面(流動(dòng)區(qū)域，flowsection),并且還 限定由通路32和42之間的交匯而產(chǎn)生的冷水流動(dòng)截面。這些通路的形狀 被設(shè)計(jì)成，使得熱水和冷水的流動(dòng)截面彼此相等而與兩個(gè)盤之間的相對(duì)角 度位置無(wú)關(guān)，其中可從完全關(guān)閉到完全打開(kāi)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為了制造閥芯C，恒溫組件2能以圖2所示的被預(yù)先組裝的構(gòu)型獲得， 并且閥芯C的其它部件也可獲得，尤其是殼體l、盤3和4、套筒5。有利 地，所述套筒通過(guò)對(duì)塑料材料進(jìn)行^射模制(注塑成型)而獲得為了在
12壁51的厚度中制出通道52和53 (這些通道通入套筒的內(nèi)部容積中，但是 不通向套筒的外部)，使用向下脫模的模制用銷來(lái)獲得這些通道，同時(shí)與 之一起使用中央銷來(lái)模制所述壁51的內(nèi)表面，尤其是中心通道54和壁部 分511和512的內(nèi)表面。這些銷的使用暗含了通道54的最大內(nèi)徑、壁部分 511的內(nèi)徑和壁部分512的內(nèi)徑之間的尺寸差異。如上所述，這些尺寸差
jl和J2。
為了組裝閥芯C的部件，恒溫組件2通過(guò)穿過(guò)套筒5的頂端而被裝配 在套筒5中。然后所述叉11可相對(duì)于套筒橫向裝配，以便將套筒連接到組 件2的外體部2.1。并行地，將所述盤3和4及底座13裝配到套筒5的底 端，然后用殼體1使這些部件相對(duì)于彼此保持。
也可設(shè)想上述閥芯C的各種配置和變型。例如
套筒5的通道52和53的周向尺寸不限于套筒的四分之一。特別地， 在用于高流量岡芯的情況下它們可高達(dá)套筒周緣的大致一半；和/或
在閥芯的底部中可使用除包括盤3和4的組件以外的其它控制組件， 只要所述組件允許通道52和53被供給以熱流體和冷流體，同時(shí)為了控制 流量的目的仍可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)所述套筒而被致動(dòng)。
權(quán)利要求
1. 一種具有同心的溫度和流量控制裝置的恒溫閥芯(C)，所述閥芯包括·恒溫組件(2)，所述恒溫組件用于調(diào)節(jié)入流的熱和冷流體(F1和F2)的出流混合物(F3)的溫度，所述恒溫組件包括外體部(2.1)，所述外體部分別為所述熱和冷流體限定第一和第二進(jìn)入槽(2.2和2.3)；·控制組件(3，4)，所述控制組件用于控制送至所述第一和第二槽的熱和冷流體的流量；和·致動(dòng)套筒(5)，所述致動(dòng)套筒用于致動(dòng)所述控制組件，所述套筒以密封的方式接納所述恒溫組件的外體部的至少一部分；所述閥芯的特征在于，所述致動(dòng)套筒(5)是限定有第一內(nèi)部通道(52)和第二內(nèi)部通道(53)兩者的單一部件，所述第一內(nèi)部通道(52)用于使所述熱流體(F1)的流體流從所述控制組件(3，4)流至所述第一槽(2.2)，所述第二內(nèi)部通道(53)用于使所述冷流體(F2)的流體流從所述控制組件流至所述第二槽(2.3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥芯，其特征在于，所述致動(dòng)套筒(5) 由注射模制的塑料材料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥芯，其特征在于，所述第一和第二 通道(52和53)中的每一個(gè)占據(jù)所述套筒(5)的周緣的大約四分之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥芯，其特征在于，所述第一和第二 通道中的每一個(gè)在所述套筒(5)的周緣的大約二分之一上延伸。
5. 根據(jù)前述任意權(quán)利要求所述的閥芯，其特征在于，所述閥芯還包 括在所述恒溫組件(2)的外體部(2.1)和所述套筒(5)之間提供機(jī)械連 接的叉(ll)，所述叉適于將所述外體部沿所述套筒的縱向保持在所述套 筒中，以及適于迫使所述外體部與所述套筒一起繞所述套筒的中心縱向軸 線(X-X)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥芯，其特征在于，所述叉(11)具有至少兩個(gè)臂(111),所述至少兩個(gè)臂位于與所述套筒(5)的縱向(X-X) 基本垂直的平面內(nèi)，所述至少兩個(gè)臂被接納在由所述套筒限定的相關(guān)開(kāi)孔 (55)中，并且所述至少兩個(gè)臂利用互補(bǔ)形狀與由所述恒溫組件(2)的外 體部(2.1)限定的平坦部(2.1B)協(xié)作。
7. 根據(jù)前述任意權(quán)利要求所述的閥芯，其特征在于，在所述第一通 道(52)通向所述套筒(5)的內(nèi)部容積中的區(qū)域(51B)處，所述第一通 道由橫向介設(shè)在所述套筒和所述恒溫組件(2)的外體部(2.1)之間的第 一襯墊(8)密封，所述第一襯墊具有基本上為矩形的截面，并且在其相對(duì) 于所述套筒的縱向(X-X)橫向延伸的面(8A， 8B)的每一個(gè)上設(shè)置有突 出的周緣凸部(81, 82)，所述周緣凸部基本上占據(jù)所述套筒和所述外體 部之間的間隙(h)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的閥芯，其特征在于，在所述第二通道 (53)通向所述套筒的內(nèi)部容積中的區(qū)域(51C)處，所述第二通道(53)由橫向介設(shè)在所述套筒和所述恒溫組件(2)的外體部(2.1)之間的第二 襯墊(9)密封，所述第二襯墊具有基本上為矩形的截面，并且與保持元件 (10)相關(guān)聯(lián)，所述保持元件配合在所述第二襯墊的相對(duì)于所迷套筒的縱 向(X-X)橫向延伸的面(9A)上并且基本占據(jù)所述套筒和所述外體部之 間的間隙(j2)。
9. 根據(jù)前述任意權(quán)利要求所述的閥芯，其特征在于，所述控制組件 包括兩個(gè)陶瓷盤(3， 4),每個(gè)陶瓷盤的一個(gè)面與另一個(gè)陶瓷盤的一個(gè)面 動(dòng)接觸，這些盤中的第一個(gè)盤(3)被迫使與所述套筒(5) —起運(yùn)動(dòng)并且 分別為所述熱和冷流體(R和F2)限定第一和第二通路(31和32)，所 述第一和第二通路分別通向所述套筒的第一和第二通道(52和53)中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥芯，其特征在于，所述閥芯還包括外殼 體(1)，在所述外殼體中所述套筒(5)以用于在所述套筒的周向上滑動(dòng) 的凈皮介設(shè)的裝置(12)保持在其縱向(X-X)上，并且所述兩個(gè)陶資盤中 的第二個(gè)盤(4)被直接或間接地迫使與所述外殼體(1) 一起運(yùn)動(dòng)。
11. 一種混合龍頭，其特征在于，所述混合龍頭裝配有根據(jù)前述任意 權(quán)利要求所述的恒溫閥芯(C)。
全文摘要
一種恒溫閥芯(C)，包括用于調(diào)節(jié)入流的熱和冷流體(F1和F2)的出流混合物(F3)的溫度的恒溫組件(2)、用于控制供給到所述恒溫組件的熱和冷流體的流量的兩個(gè)陶瓷盤(3，4)以及在內(nèi)部密封地接納所述恒溫組件的外體部(2.1)的盤致動(dòng)套筒(5)。為了降低閥芯的成本和泄漏風(fēng)險(xiǎn)，所述致動(dòng)套筒由單一部件制成，其限定了分別用于熱和冷流體的從所述盤延伸到由所述恒溫組件的外體部限定的相應(yīng)進(jìn)入槽(2.2，2.3)的兩個(gè)內(nèi)部流通通道(52，53)。
文檔編號(hào)G05D23/13GK101523322SQ200780036154
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者C·梅斯 申請(qǐng)人:韋內(nèi)特公司