DE1022863B

DE1022863B - Valve drive, especially for thermostatically controlled mixing valves

Info

Publication number: DE1022863B
Application number: DEW14006A
Authority: DE
Inventors: Clifford Lewis Barker
Original assignee: Kohler Mira Ltd
Current assignee: Kohler Mira Ltd
Priority date: 1953-05-20
Filing date: 1954-05-15
Publication date: 1958-01-16

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilantrieb, der besonders für Mischventile, und zwar vornehmlich für solche Mischventile bestimmt ist, die von Hand einstellbar und zugleich mit einer von der Temperatur des Strömungsmittels beeinflußten thermostatischen Betätigungsvorrichtung versehen sind.The invention relates to a valve drive which is particularly suitable for mixing valves, namely primarily is intended for such mixing valves that are adjustable by hand and at the same time with one of the temperature of the fluid influenced thermostatic actuator are provided.

Es ist an sich bekannt, Ventile zur Erzielung einer feinen Einstellung mit einem zwischen der Ventilspindel und ihrem Betätigungsglied angeordneten Untersetzungsgetriebe zu versehen. Bei einem bekannten Ventil dieser Art besteht das Untersetzungsgetriebe aus einem seitlich am Ventilgehäuse angeordneten Zahnradgetriebe, das mit einem auf der Ventilspindel sitzenden Zahnrad im Eingriff steht.It is known per se, valves to achieve a fine adjustment with a valve between the valve stem and to provide a reduction gear arranged on its actuator. With a well-known Valve of this type, the reduction gear consists of a laterally arranged on the valve housing Gear drive that meshes with a gear seated on the valve spindle.

Der Ventilantrieb nach der Erfindung ist ebenfalls mit einem Untersetzungsgetriebe versehen, das eine für Mischventile erwünschte feinfühlige Einstellung der Mischkomponenten oder Mischtemperatur ermöglicht, sich besonders raumsparend unterbringen läßt und dabei den Vorteil hat, daß es als Reibungskupplung wirkt, somit für solche Ventilantriebe besonders geeignet ist, bei denen es einerseits auf feinfühlige Einstellung, andererseits auf Schutz gegen Überlastung ankommt. Erfindungsgemäß besteht das Untersetzungsgetriebe aus einem an, sich für andere Zwecke bekannten Reibrädergetriebe mit Kugeln, die in einem an der Ventilspindel festgelegten, sie konzentrisch umschließenden Kugelkäfig angeordnet sind, an einer sie umschließenden, mit dem Betätigungsglied der Ventilspindel zu drehenden Lauffläche abrollen und zwischen dieser Lauffläche und einer gleichachsig dazu liegenden, inneren Gegenfläche eines nabenartigen Gehäuseansatzes mit Federungsdruck verklemmt sind. Vorzugsweise ist die den Kugelkäfig umschließende Lauffläche durch die kegelige Innenfläche eines den Kugelkäfig übergreifenden, büchsenartigen Getriebeteils gebildet, der an der Ventilspindel frei drehbar und axial verschiebbar gelagert und durch eine an der Ventilspindel abgestützte Feder mit seiner kegeligen Innenfläche an die Kugeln des Unter-Setzungsgetriebes angedrückt ist.The valve drive according to the invention is also provided with a reduction gear, the one for mixing valves the desired sensitive setting of the mixing components or mixing temperature enables can be accommodated in a particularly space-saving manner and has the advantage that it is used as a friction clutch acts, so it is particularly suitable for those valve drives that are sensitive on the one hand Setting, on the other hand, protection against overload is important. According to the invention there is the reduction gear from a known for other purposes friction gears with balls that are in a fixed on the valve spindle, they are arranged concentrically enclosing ball cage, on one they surrounding, roll with the actuator of the valve spindle to be rotated running surface and between this running surface and an inner counter-surface of a hub-like one lying coaxially with it Housing extension are jammed with spring pressure. Preferably the one surrounding the ball cage Running surface through the conical inner surface of a sleeve-like gear part that overlaps the ball cage formed, which is freely rotatable and axially displaceable on the valve spindle and supported by a the spring supported by the valve spindle with its conical inner surface on the balls of the reduction gear is pressed.

Bei dieser Ausbildung benötigt das Untersetzungsgetriebe nur wenig Raum, so daß es sich verdeckt innerhalb des Betätigungsgliedes der Ventilspindel unterbringen läßt. Da das Getriebe nur durch die Laufflächenreibung der Kugeln angetrieben wird, besteht keine Gefahr, daß die Ventilspindel überdreht werden kann. Der Ventilantrieb nach der Erfindung eignet sich daher auch besonders zur Verwendung bei einem thermostatisch gesteuerten Mischventil, dessen Verschlußteil mit der drehbaren Ventilspindel von außen verstellbar- ist, wobei die Verstellkraft am Thermostaten und dieser am Verschlußteil angreift. Hierbei ist die auf den Verschlußteil einwirkende Ventilantrieb, besonders für
thermostatisch gesteuerte MischventileIn this design, the reduction gear requires little space, so that it can be accommodated in a concealed manner within the actuating member of the valve spindle. Since the gear is only driven by the running surface friction of the balls, there is no risk that the valve spindle can be over-turned. The valve drive according to the invention is therefore also particularly suitable for use in a thermostatically controlled mixing valve, the closure part of which is adjustable from the outside with the rotatable valve spindle, the adjusting force acting on the thermostat and the latter acting on the closure part. Here is the valve drive acting on the closure part, especially for
thermostatically controlled mixing valves

Anmelder:Applicant:

Walker Crosweller & Company Limited,Walker Crosweller & Company Limited,

Cheltenham, GloucestershireCheltenham, Gloucestershire

(Großbritannien)(Great Britain)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46Representative: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney,
Munich 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 20. Mai 1963Claimed priority:
Great Britain May 20, 1963

Clifford Lewis Barker,Clifford Lewis Barker,

Cheltenham, Gloucestershire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt wordenCheltenham, Gloucestershire (UK),
has been named as the inventor

thermostatische Betätigungsvorrichtung gegen Überlastung beim Verstellen der Ventilspindel von Hand durch das als Reibungskupplung wirkende Kugelgetriebe wirksam geschützt.thermostatic actuation device against overload when adjusting the valve spindle by hand effectively protected by the ball gear acting as a friction clutch.

Die Zeichnungen zeigen ein Beispiel für die Ausführung des Untersetzungsgetriebes nach der Erfindung bei einem Mischventil, und zwar zeigtThe drawings show an example of the implementation of the reduction gear according to the invention at a mixing valve, namely shows

Fig. 1 die Ansicht des Ventils, teilweise im Schnitt, undFig. 1 is a view of the valve, partially in section, and

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht der Einzelteile des Untersetzungsgetriebes.Fig. 2 is a perspective view of the individual parts of the reduction gear.

Das in Fig. 1 dargestellte Mischventil soll vornehmlich zum Mischen von kaltem mit warmem Wasser oder Dampf verwendet und so geregelt werden, daß das Gemisch eine gleichbleibende Temperatur aufweist. Das Ventil hat ein Gehäuse 1 mit einer oberen Öffnung, die durch einen Deckel 2 dicht verschlossen ist. Der Deckel ist mit einem als Überwurfmutter ausgebildeten Verschlußring 3 auf dem Gehäuse befestigt. Das Gehäuse weist getrennte, in der Zeichnung nicht dargestellte Einlaßstutzen für kaltes und warmes Wasser oder Dampf und einen ebenfalls nicht dargestellten Auslaßstutzen auf, durch den das Mischwasser abfließt. In dem Gehäuse 1 befindet sich ein hier nicht sichtbarer, beweglicher Ventilverschluß bekannter Ausführung für die Medien, mit dem ihre Mischungsanteile geregelt werden können. Weicht die Mischungstemperatur von ihrem eingestellten Wert ab, so wird dieser Ventilverschluß entweder selbst-The mixing valve shown in Fig. 1 is intended primarily for mixing cold with warm Water or steam are used and controlled so that the mixture has a constant temperature having. The valve has a housing 1 with an upper opening which is sealed by a cover 2 is locked. The lid is formed as a union nut locking ring 3 on the Housing attached. The housing has separate, not shown in the drawing inlet port for cold and warm water or steam and an outlet connection, also not shown, through which the Mixed water flows off. In the housing 1 there is a movable valve closure (not visible here) known design for the media, with which their mixing proportions can be regulated. Dodges the Mixture temperature from its set value, this valve closure is either self-

709 849/213709 849/213

tätig durch eine Bimetallspirale 4 oder von Hand durch einen Knopf 5 verstellt, der von außen bedient wird. Der Knopf kann den beweglichen Ventilverschluß über eine Spindel 6 drehen, die den Deckel 2 durchragt und am unteren Ende im Gehäuse mit einem Arm 7 versehen ist. Das freie Ende dieses Armes 7 ist an das äußerste Ende der Bimetallspirale 4 angenietet, so daß beim Drehen der Spindel sowohl die Bimetallspirale als auch der bewegliche Ventilverschluß verstellt werden.active by a bimetallic spiral 4 or manually adjusted by a button 5, which is operated from the outside will. The knob can turn the movable valve closure via a spindle 6 that holds the cover 2 protrudes through and is provided with an arm 7 at the lower end in the housing. The free end of this Arm 7 is riveted to the extreme end of the bimetallic spiral 4 so that when the spindle is rotated both the bimetallic spiral and the movable valve closure can be adjusted.

Der Knopf 5 besteht aus einem Hohlzylinder, der oben durch eine Platte 8 abgedeckt ist und unten eine Innenverzahnung 9 enthält, die in ein Zahnrad 11 eingreift. Das Zahnrad 11 füllt den ganzen Durchmesser der Innenverzahnung aus, wird also durch die Zahnung mit dem Knopf gekuppelt, so daß es sich nicht gegen ihn verdrehen kann. Der Knopf kann von dem Zahnrad abgezogen, allein gedreht und in einer anderen Stellung wieder auf das Zahnrad aufgesteckt werden. Das Zahnrad 11 hat an der Unterseite eine runde Ausnehmung 12 und oben eine Ringnut 13. Es sitzt frei drehbar auf der Spindel 6, kann auf ihr axial verschoben werden und wird durch eine Schraubenfeder 14 nach unten gedruckt. Die Schraubenfeder 14 liegt mit dem unteren Ende in der Ringnut 13, mit dem oberen Ende an einer Scheibe 15, die sich an einem Querstif t15 α der Spindel abstützt. The button 5 consists of a hollow cylinder which is covered at the top by a plate 8 and at the bottom contains internal teeth 9 which mesh with a gear 11. The toothed wheel 11 fills the entire diameter of the internal toothing, so it is coupled to the button by the toothing so that it cannot rotate against it. The button can be removed from the gearwheel, rotated by itself and put back onto the gearwheel in a different position. The gear wheel 11 has a round recess 12 on the underside and an annular groove 13 on top. It sits freely rotatable on the spindle 6, can be moved axially on it and is pressed downwards by a helical spring 14. The lower end of the helical spring 14 lies in the annular groove 13 and the upper end on a disk 15 which is supported on a cross pin t15 α of the spindle.

Der Deckel 2 weist oben eine Nabe 16 auf. Zwischen dieser Nabe 16 und dem Zahnrad 11 ist ein Kugelkäfig 17 mit Kugeln 18 angeordnet, der mit einem Ouerstift an der Spindel 6 befestigt ist. Die Kugeln 18 berühren sowohl die Innenfläche der Ausnehmung 12 in dem Zahnrad 11 als auch die Außenfläche der Nabe 16, so daß diese beiden Flächen als äußere und innere Laufflächen für die Kugeln 18 dienen.The cover 2 has a hub 16 at the top. Between this hub 16 and the gear 11 is a Ball cage 17 with balls 18 is arranged, which is fastened to the spindle 6 with a Ouerstift. the Balls 18 contact both the inner surface of the recess 12 in the gear 11 and the outer surface of the hub 16, so that these two surfaces serve as outer and inner running surfaces for the balls 18 to serve.

Die Ausnehmung 12 ist kegelig und nach unten erweitert. Da das Zahnrad 11 durch die Feder 14 nach unten gedrückt wird, werden die Kugeln 18 durch die Keilwirkung der kegeligen Ausnehmung 12 fest gegen ihre beiden Laufflächen gepreßt.The recess 12 is conical and widened downwards. Since the gear 11 by the spring 14 after is pressed down, the balls 18 are firmly against the tapered recess 12 by the wedge effect their two treads pressed.

Wird der Knopf 5 von Hand um die Spindelachse gedreht, so wird auch das Zahnrad 11 mitgedreht, so daß die Kugeln 18 an der feststehenden Nabe 16 abrollen und den Käfig mit um die Spindelachse drehen, jedoch dreht sich der Knopf 5 wesentlich schneller als der Käfig. Da der Käfig an der Spindel befestigt ist, dreht sie sich mit dem Käfig und verstellt dabei die Bimetallspirale 4.If the button 5 is rotated by hand about the spindle axis, the gear 11 is also rotated, see above that the balls 18 roll on the stationary hub 16 and rotate the cage around the spindle axis, however, the knob 5 rotates much faster than the cage. Since the cage is attached to the spindle, it rotates with the cage and adjusts the bimetal spiral 4.

Bei Mischventilen ist die genaue Einregelung der Mischtemperatur schwierig, da der bewegliche Ventilverschluß nur sehr wenig bewegt zu werden braucht, um die eingestellte Mischtemperatur zu verändern. Mit dem Untersetzungsgetriebe nach der Erfindung wird die Einstellung des beweglichen Ventilverschlußteiles zur Änderung der Mischungstemperatur beträchtlich erleichtert. Wegen des Untersetzungsgetriebes kann der Abstand zwischen den einzelnen Gradstrichen vergrößert werden, so daß sich der be~ Sollte versucht werden, durch Kraftanwendung den Widerstand zu überwinden, den der bewegliche Ventilverschluß dem Verstellen durch den Knopf entgegensetzt, so kann die Bimetallspirale trotzdem nicht überdreht werden, da sich das Zahnrad, wenn ein zu großes Drehmoment auf den Knopf ausgeübt wird, gegen den Druck der Spiralfeder 14 anhebt und dann nicht mehr mit seiner kegeligen Fläche auf die Kugeln drückt, sondern sich um die Spindel dreht, ohne die Kugeln, den Käfig und die Spindel mitzudrehen.In the case of mixing valves, precise regulation of the mixing temperature is difficult because of the movable valve closure only needs to be moved very little to change the set mixing temperature. With the reduction gear according to the invention, the setting of the movable valve closure part to change the mixing temperature considerably facilitated. Because of the reduction gear the distance between the individual graduation lines can be increased so that the be ~ An attempt should be made to overcome the resistance posed by the movable one by applying force If the valve closure opposes the adjustment by the button, the bimetallic spiral still cannot overturned, because if too much torque is exerted on the knob, the gear will lifts against the pressure of the spiral spring 14 and then no longer with its conical surface on the balls but rotates around the spindle without rotating the balls, cage and spindle.

Damit die Drehung des Knopfes gegen den Deckel begrenzt wird, hat der Knopf an der Unterseite eine bogenförmige Aussparung 19, in die ein fester Ansatz 20 des Deckels ragt. Durch diese Begrenzung der Knopfdrehung ist der Einstellbereich des beweglichen Ventilverschlusses und damit der Regelbereich der Mischtemperatur begrenzt. Soll die Temperatur über den so begrenzten Regelbereich hinaus verändert werden, so wird der Knopf zunächst bis zu dem entsprechenden Anschlag gedreht, dann von dem Zahnrad nach oben abgezogen und in etwas zurückgedrehter Stellung wieder auf das Zahnrad aufgesetzt.To limit the rotation of the button against the lid, the button has a button on the underside arcuate recess 19 into which a fixed extension 20 of the lid protrudes. By limiting the Turning the knob is the setting range of the movable valve closure and thus the control range of the Mixing temperature limited. If the temperature is to be changed beyond the limited control range, so the knob is first turned to the appropriate stop, then by the gear pulled off upwards and placed back on the gear in a slightly turned back position.

Claims

Patent claims:

1. Valve drive, especially for mixing valves, with one between the rotatable valve spindle and its operating member arranged reduction gear, characterized in that the Reduction gear consists of a known friction gear with balls (18), which are arranged in a ball cage (17) fixed on the valve spindle and enclosing them concentrically are, on an enclosing them, with the actuator (5) of the valve spindle rolling running surface (12) and between this running surface and one coaxial to it lying inner mating surface of a hub-like housing extension (16) clamped with spring pressure are.

2. Valve drive according to claim 1, characterized in that the ball cage (17) enclosing Running surface through the conical inner surface (12) of a ball cage (17) overlapping, sleeve-like transmission part (11) is formed, which on the valve spindle (6) freely rotatable and axially mounted displaceably and supported by a spring (14) supported on the valve spindle with its conical inner surface (12) is pressed against the balls (18) of the reduction gear.

3. Valve drive according to claim 1 and 2 characterized through its use in the thermostatically controlled mixing valve, its Closure part is adjustable from the outside, the adjusting force on the thermostat (4) and this on Attacks locking part.

Documents considered: German Patent Specifications No. 602 611, 809 505; Vieker, »Simple Gears«, Academic

movable valve closure can be adjusted very precisely. lagsgesellschaft Leipzig, 1950, p. 212.

1 sheet of drawings