КЛАПАН ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ СМЫВНОГО БАЧКА ТУАЛЕТА Российский патент 1994 года по МПК E03D1/32 

Изобретение относится к санитарной технике и касается клапана для заполнения смывного бачка туалета.

Известен клапан для заполнения смывного бачка туалета, содержащий корпус, подводящий и отводящий патрубки, мембранную секцию с камерой противодавления, причем мембранная секция размещена между подводящим и отводящим патрубками, а камера противодавления образована мембраной и основанием корпуса и сообщена посредством отверстия в мембране с подводящим патрубком и посредством отверстия в стенке корпуса с зоной перед питающей секцией [1].

Недостатком этого клапана является образование шума при заполнении смывного бачка туалета водой.

Известен клапан для заполнения смывного бачка туалета, содержащий корпус с соединительным и кольцевыми каналами, входной патрубок с внутренней цилиндрической поверхностью, звукогасящую упругую втулку и размещенную в ней корзину с отверстиями, мембрану, ее основание, прижимной элемент, размещенный по оси мембраны толкатель, резьбовую втулку и выходной патрубок [2].

Однако такой клапан является сложным как в конструктивном выполнении, так и в изготовлении.

Целью изобретения является создание клапана, устраняющего шум при протекании воды через клапан в смывной бачок и являющегося простым как в конструктивном выполнении, так и в изготовлении.

Для этого, в клапане для заполнения смывного бачка туалета, содержащем корпус с соединительным и кольцевыми каналами, входной патрубок с внутренней цилиндрической поверхностью, звукогасящую упругую втулку, размещенную в ней корзину с отверстиями, мембрану, ее основание, прижимной элемент, установленный по оси мембраны толкатель, резьбовую втулку и выходной патрубок, упругая втулка установлена во входном патрубке и выполнена с продольными ребрами, расположенными на ее наружной поверхности и опирающимися на внутреннюю цилиндрическую поверхность входного патрубка, корзина выполнена на наружной поверхности с продольными ребрами, расположенными между прорезями корзины, основание выполнено в виде ступенчатого диска, а прижимной элемент - в виде кольцевой вставки и кольца с желобами и кольцевым выступом, при этом толкатель мембраны размещен в выемке, отформированной в мембране, а кольцо, кольцевая вставка и ее толкатель прижаты к основанию посредством входного патрубка, упругой втулки, корзины и резьбовой втулки.

Основание может быть выполнено с осевым кольцевым выступом, а толкатель - с раструбом, охватывающим кольцевой выступ с зазором, и установлен на соосной кольцевому выступу игле, один конец которой соединен с основанием.

Основание может быть выполнено с трубчатым выступом с осевым отверстием, а толкатель - с соединенной с раструбом втулкой с осевым отверстием, при этом свободный конец иглы установлен в осевом отверстии втулки толкателя с кольцевым зазором, а между основанием и мембраной образована камера давления, полость которой сообщена посредством кольцевого зазора с подающим патрубком и посредством осевого отверстия трубчатого выступа с полостью смывного бачка.

Кольцевая вставка может быть выполнена с осевым отверстием, образованным отогнутым наружу закругленным краем, при этом кольцевой канал образован закругленным краем кольцевой вставки и желобом кольца и сообщен посредством переходного канала, ось которого параллельна оси входного патрубка, с выходным патрубком и входным патрубком посредством кольцевого канала, выполненного с переменным сечением и образованного мембраной и кольцевым выступом кольца.

На фиг.1 изображен клапан, разрез в закрытом положении; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез входной части клапана; на фиг.4 - разрез толкателя; на фиг.5 - вид сверху узла соединения двуплечего рычага и шпиндельного вала клапана.

Корпус 1 клапана состоит из питающей секции 2 и мембранной секции 3, система осей которых расположена пересекающимся образом, посредством чего питающая 2 и мембранная 3 секции взаимно соединяются, посредством среднего простенка 4 и боковых простенков 5 и 6, один из которых, например, простенок 6, находится в зоне закрывающей пластины 7 питающей секции 2, создавая переходной канал 8 между питающей и мембранной секциями корпуса 1 кольца, а также посредством закрывающей пластины 7, которая в соответствующем положении выступает за край питающей секции 2 в сторону мембранной секции 3.

В центре закрывающей пластины 7 питающей секции 2 корпуса 1 клапана имеется отверстие 9, которое усилено отогнутым во внутрь кольцом, установленным вертикально. Между периферийной стенкой 10 питающей секции и усиливающим кольцом отверстия 9 имеется прикрепленная к закрывающей пластине 7 переходная стенка 11, которая в сочетании с периферийной стенкой 10 и закрывающей пластиной 7 образует открытый вниз нисходящий канал 12, к которому примыкает переходной канал 8 (фиг.2).

Мембранная секция 3 корпуса 1 клапана по существу образована основанием 13 в виде ступенчатого диска и резьбовой кромкой 14. Основание содержит центральную дисковую секцию 15, которая расположена рядом с питающей секцией 2, и крайнюю секцию 16, которая по существу на толщину центральной дисковой секции 15 смещена от питающей секции 2 и таким образом соединяют центральную секцию 15 основания 13 и резьбовую кромку 14 мембранной секции 3 корпуса 1 клапана.

Основание выполнено с осевым кольцевым выступом 17, выходящим за центральную дисковую секцию 15 в направлении от питающей секции 2, окружающим его коаксиально и на некотором расстоянии, выступом 18, снабженным продольным пазом 19.

В крайней секции 16 основания 13 выполнен желобок 20, который по оси имеет полукруглое поперечное сечение. В колобок 20 введена крайняя выпуклость 21 мембраны 22 с отверстием по центру, через которое введен толкатель 23 и зафиксирован там.

Толкатель 23 выполнен с раструбом 24 цилиндрической формы и втулкой 25, которая центрально закреплена на внешней стороне раструба 24. На своем свободном конце втулка 25 оканчивается сферической частью 26, выполненной с центральным отверстием 27, диаметр которого меньше, чем внутренний диаметр втулки 25. Вдоль внешней поверхности втулки 25 расположено четыре крыла 28, которые заканчиваются на расстоянии l от основания 30 раструба 24, причем расстояние l соответствует толщине мембраны 22 в соответствующем положении. Для облегчения введения толкателя 23 в мембрану 22 крылья 28 скошены со стороны сферической части 26. Диаметр центрального отверстия мембраны 22 и внешний диаметр втулки 25 соответствуют один другому, диаметр отверстия 27 для обеспечения свободного соединения больше, чем внутренний диаметр кольцевого выступа 17, а внутренний диаметр раструба 24 является согласованным путем обеспечения соединения с внутренним диаметром выступа 18.

В раструбе 24 толкателя 23 расположен продольный буртик 31, который вводится путем свободного соединения внутри продольного паза 19 выступа 18. Толкатель 23 мембраны посредством отверстия 27 размещен на игле 32, которая плотно вставлена, будучи отлитой целиком, единым блоком в кольцевой выступ 17.

Мембрана 22 содержит плоскую центральную часть 33, которая закрывает внешнюю поверхность основания 30 раструба 24. К плоской центральной части присоединена нисходящая выпуклость 34, выступающая за плоскую поверхность центральной части 33 вокруг внешней поверхности раструба 24, охватывая приблизительно одну треть раструба. В зоне наибольшего диаметра нисходящей выпуклости 34 имеется, кроме того, гибкая, например, шарнирная часть 35 мембраны 22. К шарнирной части 35 прикреплена крайняя выпуклость 21, которая направлена от плоскости шарнирной части 35 к крайней секции 16 основания 13, в желобок которого введена крайняя выпуклость 21.

Нисходящая ступень 36, которая предусмотрена между желобком 20 и резьбовой кромкой 14, закрыта при помощи кольцевой вставки 37, которая в радиальном направлении тянется от крайней выпуклости 21 и шарнирной части 35 мембраны 22 и оканчивается на внутренней поверхности нисходящей выпуклости 34, в то время как внутренняя часть вставки 37 круговым образом изогнута от соответствующих поверхностей между вставкой 37 и мембраной 22 в направлении от мембраны 22 под углом приблизительно 30^о. Внутренний край вставки 37 закруглен вдоль своей окружности, что приводит к подобию осевых сечений внутренней поверхности выпуклости 34 и соответствующей части вставки 37, при этом оба элемента расположены отдельно. В зоне крайней выпуклости 21 вставка 37 снабжена усиливающим нисходящим пояском 38.

На плоской нисходящей части вставки 37 и на наружной поверхности нисходящей выпуклости 34 мембраны 22 расположено кольцо 39 с желобком, которое имеет центральное отверстие 40, с помощью которого оно посредством свободного соединения помещается на крыльях 28 толкателя 23. Сторона кольца 39, обращенная к мембране 22 и вставке 37, содеpжит четыре главные части. На выходе отверстия 40 предусмотрено круговое сферическое углубление 41, кроме того, имеется установленный в радиальном направлении наружу кольцевой выступ 42, который удерживает мембрану 22, за выступом 42 в радиальном направлении наружу предусмотрен нисходящий желоб 43 с плоским краем 44, который совпадает с плоской частью вставки 37. Другая сторона кольца 39 содержит внутреннюю несущую втулку 45, которая определяет отверстие 40, наружное несущее кольцо 46 и расположенное между ними нисходящее углубление 47. В последнюю введена сориентированная радиально наружу фланцевой частью звукогасящая упругая втулка 48, которая снабжена продольными ребрами на своей наружной поверхности, формирующими выработку 49 для корзины 50. Последняя содержит нижнюю часть 51, которая достигает свободного конца иглы 32, внешнюю стенку 52, выполненную с продольными прорезями, основание 53, которое удерживается посредством выработки 49 во втулке 48, и продольные ребра 54, преимущественно четыре, которые расположены между прорезями внешней стенки 52 и тянутся от основания 53 до нижней части 51, оканчиваясь небольшими колонками, в то время как эти небольшие колонки своими свободными концами достигают втулки 45 кольцо 39 с желобком.

Корзина 50 и втулка 48 в сборе введены во входной патрубок 55, который содержит нарезную муфту 56 и цилиндрическую секцию 57, оканчивающуюся сориентированной радиально наружу фланцевой частью 58. Между муфтой 56 и цилиндрической секцией 57, где внешний и внутренний диаметры цилиндрической секции 57 больше, чем один из диаметров муфты 56, имеется предусмотренная на внутренней стороне выработка для втулки 48. Фланцевая часть 58 удерживается посредством внешнего несущего кольца 46, кольца 39 с желобком, в результате зажимается фланцевая часть 58 втулки 48, которая при этом частично упруго деформируется.

Резьбовая втулка 59 размещена над входным патрубком 55 и напротив фланцевой части 58 и соединена с резьбовой кромкой 14 мембранной секции 3 корпуса 1 клапана.

Желобок 43 кольца 39 и круглый внутренний край вставки 37 образуют кольцевой канал 60 переменного сечения, который в осевом поперечном сечении похож на серп. Как видно из фиг.2, к каналу 60 через вставку 37 присоединен переходной канал 8. С этой целью положение вставки 37 и кольца 39 с желобком зафиксировано от вращения. Вставка 37 и кольцо 39 с желобком колеблются так, что колено (фиг,2), которое соединяет канал 60 с каналом 8, установлено на уровне канала 8, который выполнен горизонтальным, т.е. колено канала фактически располагается ниже системы осей мембранной секции 43, а не в соответствии с сечением А-А на фиг.1, которое проведено через системы осей мембранной секции 3.

Внутренняя сторона раструба 24 толкателя предусматривает допуск типа зазор иглы 32 относительно отверстия 27. Мембрана 22, с одной стороны и основание 13 мембранной секции 3 корпуса 1 клапана с другой образуют камеру 61 давления, из которой на расстоянии и выше закрывающей пластины 7 параллельно системе осей мембранной секции 3 отходит трубчатый выступ 62 (фи. 1 и 3). В свободном конце последнего, который по существу закрыт, имеется осевое отверстие 63 небольшого диаметра, наружная оконечность которого попеременно закрывается посредством соответствующей преимущественно эластичной стопорной крышкой 64. Стопорная крышка на перпендикулярном к двуплечему рычагу 65 коротком рычаге 66, который может колебаться вокруг горизонтальной поворотной оси 67, и другом плече двуплечего рычага расположена горизонтально вдоль диаметра закрывающейся пластины 7 и вдали от последней. В преимущественном варианте выполнения поворотная ось 67 расположена между трубчатым выступом 62 и закрывающей пластиной 7 на свободном конце наиболее короткого рычага 66 в плоскости, расположенной перпендикулярно и обращенной к наружной оконечности отверстия 63.

Свободный конец наиболее длинного плеча 68 рычага 65 имеет вид вилки (не показана). На каждой ножке вилки расположен вкладыш для получения цапф 69 подшипника 70 (фиг.5), предназначенного для соединения рычага 65 и шпиндельного вала 71. В данном случае указанное соединение является стопорящим, для чего использована эластичность и другие средства примененных материалов, что приводит к тому, что для завершения соединения применяют шпиндельный вал 71 и подшипник 70. С этой целью подшипник 70 имеет приблизительно 270-градусную секцию 72, которая в сборе со шпиндельным валом 71 способна быть достаточно эластично расширенной и тем самым обеспечивает введение посредством защелкивания шейки 73 шпиндельного вала 71. Шейка 73 шпиндельного вала 71 сверху и снизу ограничена цилиндрическими расширениями 74 и 75. Шпиндельный вал 71 выполнен как поперечный профиль с ножками, обозначенными для формирования резьбы вдоль преобладающего продольного направления, с резьбой, оканчивающейся полной спиралью на нижнем конце шпиндельного вала 71.

В периферийную стенку 10 корпуса 1 клапана введен выходной патрубок 76, который соединен посредством перемещения снизу и содержит верхнюю часть 77, по размеру согласованную с периферийной стенкой 10, а также нижнюю часть 78, которая имеет меньший диаметр, но длиннее, чем верхняя часть 77. Верхний край части 77 в данном случае установлен на уровне нижнего края переходной стенки 11. Выходной патрубок 76 пространственно закреплен относительно периферийной стенки 10. На переходе от верхней части 77 к нижней части 78 выходного патрубка 76 имеется, диаметрально противоположное питающему окончанию переходного канала 8 (фиг.2), перпендикулярное отверстие 79 утечки.

На нижней части 78 патрубка 76 смонтирован поплавок 80. Он содержит коаксиальные и в основном равномерные по длине цилиндры 81 и 82, открытые снизу, при этом внутренний цилиндр 81 открыт и сверху, внешний цилиндр 82 на своем верхнем краю изогнут внутрь и вниз параллельно самому себе вплоть до глубины, равной свободной длине периферийной стенки 10 под верхней частью 77 патрубка, после чего посредством части горизонтального кольца соединен с внутренним цилиндром 81. Между цилиндрами 81 и 82 существует внизу большая поплавковая камера 83, вверху - маленькая нагрузочная камера 84. В последней имеется после закрывающей ее нижней части 85 внутренней стороны цилиндра 81 небольшое дренажное отверстие 86.

Положение поплавка 80 вращательным образом зафиксировано на выходном патрубке 76 посредством взаимодействия продольных внутренних ребер 87 поплавка 80 с продольными желобками 88 внешней поверхности нижней части выходного патрубка 76. В зоне верхнего края внешнего цилиндра 82 поплавок 80 снабжен радиально выступающим придатком 89, который находится в зоне шпиндельного вала 71 и состоит из гайки 90, с одним 360-градусным витком, в которую вкручивается шпиндельный вал 71.

Вдоль внешней поверхности нижней части 78 выходного патрубка 76 размещены ребра 91.

В начале работы указанного клапана поплавок 80 благодаря своему собственному весу и весу присоединенных элементов находится в нижнем положении, в котором плечо 68 двуплечего рычага 65 остается на закрывающей пластине 7 питающей секции 2. Стопорная крышка 64 смещена от оконечности капиллярного осевого отверстия 63.

После открытия клапана трубопровода вода поступает внутрь через входной патрубок 55 в корзину 50, затем регулируется через продольные прорези корзины 50 в элементы, образованные внешней стенкой 52 корзины 50, втулкой 48 и ребрами 54 корзины 50, заполняя крылья 28 толкателя 23 и в то же время блокируя мембрану 22, а также проникая через зазор, образованный между иглой 22, а также проникая через зазор, образованный между иглой 32 и осевым отверстием 27 толкателя 23 в камеру 61 давления, расположенную за мембраной 22. С этого момента в камере давления преодолевается противодавление, вода сдвигает мембрану 22, толкатель 23 вдоль иглы 32 и выступ 18 от кольцевого выступа 42 и поступает в кольцевой канал 60, далее через переходной канал 8 наполняет нисходящий канал 12, откуда она под действием гравитации водоворотом поступает в выходной патрубок 76 и собирается в смывном бачке (не показан).

Одновременно с приведенным истечением воды небольшая часть водного потока под влиянием кинетической энергии потока поступает через отверстие 79 утечки в маленькую нагрузочную камеру 84 поплавка 80, откуда она фактически в то же самое время вытекает наружу через дренажное отверстие 86 еще медленнее, чем поступает вовнутрь. Это приводит к тому, что при повышении уровня воды в смывном бачке нагрузочная камера 84 наполняется водой, поплавок 80 становится тяжелее и движение напротив верхней границы перемещения прекращается.

При поднятии поплавка 80 одновременно рычаг 65 смещается посредством шпиндельного вала 71; стопорная крышка 64 приближается к оконечности капиллярного осевого отверстия 63, которое в конце концов закрывается. Вода, которая тем временем проникла в камеру 61 давления, оказывает давление на большую зону мембраны 22, что приводит к тому, что мембрана 22 остается на кольцевом выступе 42, таким образом прерывая соединение между входным патрубком 55 и кольцевым каналом 60.

При выпуске воды из смывного бачка поплавок опускается до нижнего положения, капиллярное осевое отверстие 63 освобождается и давление в камере давления опускается, т.е. клапан снова приходит в исходное положение.

Измерения показали, что предлагаемый клапан является наиболее тихим среди "малошумящих" известных клапанов.

Сущность изобретения: мембрана закреплена в основании в виде ступенчатого диска мембранной секции корпуса клапана посредством кольцевой вставки, к которой осевым образом прижато кольцо с желобком и кольцевым выступом. Устойчивость мембраны обеспечена раструбом, охватывающим кольцевой выступ с зазором, при этом толкатель установлен на соосной кольцевому выступу игле, один конец которой соединен с основанием. Между мембраной и основанием образована камера давления, полость которой сообщена посредством кольцевого зазора с подающим патрубком и посредством осевого отверстия трубчатого выступа с полостью смывного бачка. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. КЛАПАН ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ СМЫВНОГО БАЧКА ТУАЛЕТА, содержащий корпус с соединительным и кольцевыми каналами, входной патрубок с внутренней цилиндрической поверхностью, звукогасящую упругую втулку и размещенную в ней корзину с прорезями, мембрану, ее основание, прижимной элемент и размещенный по оси мембраны толкатель, резьбовую втулку и выходной патрубок, отличающийся тем, что упругая втулка установлена во входном патрубке и выполнена с продольными ребрами, расположенными на ее наружной поверхности и опирающимися на внутреннюю цилиндрическую поверхность входного патрубка, корзина выполнена на наружной поверхности с продольными ребрами, расположенными между прорезями корзины, основание выполнено в виде ступенчатого диска, а прижимной элемент - в виде кольцевой вставки и кольца с желобком и кольцевым выступом, при этом толкатель мембраны размещен в выемке, отформованной в мембране, а кольцо, кольцевая вставка и ее толкатель прижаты к основанию посредством входного патрубка, упругой втулки, корзины и резьбовой втулки. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что основание выполнено с осевым кольцевым выступом, а толкатель - с раструбом, охватывающим кольцевой выступ с зазором, и установлен на соосной с кольцевым выступом игле, один конец которой соединен с основанием. 3. Клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что основание выполнено с трубчатым выступом с осевым отверстием, а толкатель - с соединенной с раструбом втулкой с осевым отверстием, при этом свободный конец иглы установлен в осевом отверстии втулки толкателя с кольцевым зазором, а между основанием и мембраной образована камера давления, полость которой сообщена посредством кольцевого зазора с подающим патрубком и посредством осевого отверстия трубчатого выступа с полостью смывного бачка. 4. Клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что кольцевая вставка выполнена с осевым отверстием, образованным отогнутым наружу закругленным краем, при этом кольцевой канал образован закругленным краем кольцевой вставки и желобком кольца и сообщен посредством переходного канала, ось которого параллельна оси входного патрубка, с выходным патрубком и с входным патрубком посредством кольцевого канала, выполненного с переменным сечением и образованного мембраной и кольцевым выступом кольца.