КЛАПАН С ДВОЙНЫМ СЛИВОМ Российский патент 2006 года по МПК F16K21/04 E03D1/22 

Изобретение относится к сливным клапанам для организации слива из емкости различного вида жидких сред, в том числе для слива воды из смывных бачков с верхним пуском, имеющих различную высоту, используемых, например, для промывки унитазов, устанавливаемых в санитарных узлах зданий различного назначения.

Известен сливной клапан, размещенный в каркасе, подъемный механизм, установленный с возможностью взаимодействия с пускателем привода, при этом сливной клапан содержит полый шток с верхним открытым концом для слива воды и уплотнительные средства, закрепленные на нижнем конце штока, каркас выполнен с патрубком, совмещенным со сливным отверстием или соединенным со сливной трубой, при этом полый шток размещен с возможностью закрытия уплотнительными средствами прохода из чашеобразной полости в патрубок каркаса, а верхний конец штока связан с поддерживающими его опорными элементами (патент RU №2107130, кл. F 16 K 31/18, 20.03.1998).

Однако данный сливной клапан излишне металлоемкий и имеет сложное конструктивное исполнение, что ведет к снижению надежности его работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является клапан с двойным сливом, содержащий седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом седло закреплено в днище емкости, узел перелива выполнен в виде трубы и на последней установлен поплавок, запорный элемент установлен на нижнем конце трубы узла перелива, при этом труба узла перелива установлена с возможностью осевого перемещения посредством механизма подъема запорного элемента, выполненного в виде шарнирного узла соединенного с узлом перелива и кинематически связанного с кнопками большого и малого слива, установленными в закрепленной в емкости упорной втулке, размещенной над седлом (патент RU №2107130, 20.03.1998).

Данный клапан обеспечивает возможность двойного слива жидкости из емкости. Однако надежность его работы недостаточно высока, что связано с тем, что конструкция шарнирного механизма достаточно сложна и включает в себя два подпружиненных рычага и две подвески. Кроме того, требуется соосность расположения отверстия в крышке емкости и сливного отверстия в днище емкости, что не всегда выполнимо.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является повышение надежности и экономичности работы клапана и обеспечение возможности регулировки слива жидкости из емкости в зависимости от потребностей.

Указанный технический результат достигается за счет того, что клапан с двойным сливом содержит седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом седло закреплено в днище емкости, узел перелива выполнен в виде трубы и на последней установлен поплавок, запорный элемент установлен на нижнем конце трубы узла перелива, при этом труба узла перелива установлена с возможностью осевого перемещения посредством механизма подъема запорного элемента, выполненного в виде шарнирного узла, соединенного с узлом перелива и кинематически связанного с кнопками большого и малого слива, установленными в закрепленной в емкости упорной втулке, размещенной над седлом, при этом узел перелива снабжен внутренней трубой, установленной коаксиально с возможностью осевого перемещения и фиксации своего положения посредством уплотнительной прокладки относительно трубы узла перелива, на седле закреплен стакан с крышкой, в которой выполнено центральное отверстие, труба узла перелива пропущена через центральное отверстие в крышке стакана, а поплавок расположен внутри стакана, при этом стакан закреплен на седле посредством байонетного соединения, на крышке стакана выполнены два гнезда, в каждом из которых установлена стойка, а на закрепленной на стойках упорной втулке посредством резьбового соединения установлена регулировочная втулка, на которой закреплен обод с выполненной на последнем шарнирной опорой, уплотнительная прокладка зажата между трубами узла перелива накидной гайкой, шарнирный узел выполнен в виде рычага, в средней части которого выполнена установленная в шарнирной опоре поворотная ось, один конец рычага уперт в основание штока, который соединен с подпружиненной относительно упорной втулки кнопкой большого слива, причем кнопка малого слива выполнена с ограничителем ее хода относительно упорной втулки, а другой конец рычага соединен с верхним концом тяги, которая со стороны ее нижнего конца соединена с кронштейном, жестко закрепленным на фланце, выполненном на трубе узла перелива выше стакана, а в стакане над поплавком с упором в последний короткой горизонтальной стороной расположены два L-образных вертикальных упорных рычага, вертикальные длинные стороны упорных рычагов пропущены через отверстия, выполненные в крышке стакана, горизонтальная и вертикальная стороны упорных рычагов выполнены под острым углом по отношению друг к другу, первый из упорных рычагов установлен между поплавком и накидной гайкой, при этом высота первого упорного рычага равна расстоянию между поплавком и накидной гайкой в верхнем положении поплавка при максимально поднятом запорном элементе, а второй упорный рычаг выполнен с продолговатым наклонным отверстием в верхней части длинной стороны рычага, выступом с внутренней стороны рычага напротив продолговатого отверстия и фиксирующим усом напротив отверстия в крышке стакана, при этом отверстие в крышке стакана для второго упорного рычага выполнено напротив стойки клапана, на последней с возможностью перемещения вдоль нее установлена направляющая рамка с консольной осью, пропущенной через продолговатое отверстие второго упорного рычага, а на внешней по отношению к стакану стороне направляющей рамки выполнен С-образный фиксатор, в котором установлены два жестко связанных между собой дополнительных поплавка с возможностью регулировки высоты их установки относительно запорного элемента, причем при нажатой кнопке малого спуска выступ с внутренней стороны второго упорного рычага расположен напротив накидной гайки с упором в последнюю, а посредством уса второй упорный рычаг зафиксирован относительно отверстия в крышке стакана.

Анализ работы различного рода клапанов для слива жидкости из емкости показал, что одним из основных требований к ним является надежность их работы, универсальность их использования и экономичность при сливе жидкой среды из емкости. Выполнение на трубе узла перелива фланца с жестко закрепленным на нем с кронштейном позволяет резко упростить конструкцию шарнирного узла, который содержит всего один рычаг. Одновременно представляется возможным легко регулировать длину тяги, что дает возможность устанавливать клапан с двойным сливом в емкостях различной высоты, практически без переделки клапана. Установка стакана на седле клапана посредством байонетного соединения позволяет легко собирать и разбирать клапан с двойным сливом без использования специального инструмента, что резко снижает эксплуатационные расходы и дает возможность быстро произвести сборку клапана при его монтаже в емкости, например в сливном бачке унитаза, а также в процессе эксплуатации быстро произвести прочистку клапана или замену поврежденной детали клапана. Установка шарнирного узла и кнопок на стойках, которые зафиксированы на крышке стакана позволяет собрать соосную конструкцию, что позволяет избежать перекосов при подъеме запорного элемента. Использование накидной гайки и уплотнительной прокладки для фиксации положения труб узла перелива относительно друг друга позволяет герметично и быстро соединять трубы. Выполнение клапана с L-образными упорными рычагами совместно с поплавком, расположенным внутри стакана, и дополнительными поплавками на направляющей рамке позволяет удерживать запорный элемент в поднятом положении до слива заранее рассчитанного количества жидкости из емкости, в которой установлен клапан.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленного в изобретении технического результата - повышение надежности работы клапана с двойным сливом при сохранении экономичности слива жидкой среды из емкости, в которой установлен клапан.

На фиг.1 представлен продольный разрез клапана с двойным сливом. На фиг.2 представлен вид А на фиг.1. На фиг.3 представлен общий вид клапана с двойным сливом в сборе.

Клапан с двойным сливом содержит седло 1, узел перелива 2 и механизм подъема запорного элемента 3. Седло 1 закреплено в днище 4 емкости, а узел перелива 2 выполнен в виде двух соединенных между собой труб 5 и 6, причем труба 5 (внутренняя труба) коаксиально вставлена в трубу 6. Внутренняя труба 5 установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации своего положения посредством уплотнительной прокладки 7 относительно трубы 6. Запорный элемент 3 установлен на нижнем конце трубы 6. Внутренняя труба 5 совместно с трубой 6 установлена с возможностью осевого перемещения посредством механизма подъема запорного элемента 3, выполненного в виде шарнирного узла 17, соединенного с узлом перелива 2 и кинематически связанного с кнопкой большого слива 8, установленной в закрепленной в крышке 9 емкости упорной втулке 10, размещенной над седлом 1 посредством двух стоек 11. На седле 1 закреплен стакан 12 с крышкой 13, в которой выполнено центральное отверстие. На трубе 6 со стороны ее наружной поверхности установлен поплавок 14. Труба 6 пропущена через центральное отверстие в крышке 13 стакана 12, а поплавок 14 расположен внутри стакана 12. Стакан 12 закреплен на седле 1 посредством байонетного соединения 15. На крышке 13 стакана 12 выполнены два гнезда 16, в каждом из которых установлена стойка 11. На закрепленной на стойках 11 упорной втулке 10 кнопки 8 посредством резьбового соединения установлена регулировочная втулка 18, на которой закреплен обод 19 с выполненной на последнем шарнирной опорой 20. Уплотнительная прокладка 7 зажата между трубами 5, 6 узла перелива накидной гайкой 21. Шарнирный узел 17 выполнен в виде рычага 22, в средней части которого выполнена установленная в шарнирной опоре 20 поворотная ось 23. Один конец рычага 22 уперт в основание штока 24, который соединен с подпружиненной относительно упорной втулки 10 кнопки 8 большого слива и кнопкой 25 малого слива жидкости из емкости, причем последняя выполнена с ограничителем 26 ее хода относительно упорной втулки 10, а другой конец рычага 22 соединен с верхним концом тяги 27, которая со стороны ее нижнего конца соединена с кронштейном 28, жестко закрепленным на фланце 29, выполненном на наружной трубе 6 узла перелива выше стакана 12. В стакане 12 над поплавком 14 с упором в последний короткой горизонтальной стороной расположены два L-образных вертикальных упорных рычага 30 и 31. Вертикальные длинные стороны упорных рычагов 30 и 31 пропущены через отверстия, выполненные в крышке 13 стакана 12. Горизонтальная и вертикальная стороны упорных рычагов 30 и 31 выполнены под острым углом α по отношению друг к другу. Первый из упорных рычагов 30 установлен между поплавком 14 и накидной гайкой 21, при этом высота первого упорного рычага 30 равна расстоянию между поплавком 14 и накидной гайкой 21 в верхнем положении поплавка 14 при максимально поднятом запорном элементе 3. Второй упорный рычаг 31 выполнен с продолговатым наклонным отверстием 32 в верхней части длинной стороны рычага 31, выступом 33 с внутренней стороны рычага 31 напротив продолговатого отверстия 32 и фиксирующим усом 34 напротив отверстия в крышке 13 стакана 12. Отверстие в крышке 13 стакана 12 для второго упорного рычага 31 выполнено напротив одной из стоек 11 клапана, на последней с возможностью перемещения вдоль нее установлена направляющая рамка 35 с консольной осью 36, пропущенной через продолговатое отверстие 32 второго упорного рычага 31, а на внешней по отношению к стакану 12 стороне направляющей рамки 35 выполнен С-образный фиксатор 37, в котором установлены два жестко связанных между собой дополнительных поплавка 38 с возможностью регулировки высоты их установки относительно запорного элемента 3, причем при нажатой кнопке 25 малого спуска выступ 33 с внутренней стороны второго упорного рычага 31 расположен напротив накидной гайки 21 с упором в последнюю, а посредством уса 34 второй упорный рычаг 31 зафиксирован относительно отверстия в крышке 13 стакана 12.

Клапан с двойным сливом работает следующим образом.

В исходном положении запорный элемент 3 лежит на седле 1, перекрывая его.

Для организации полного слива жидкости из емкости производят нажатие на кнопку 8 большого слива на полную глубину ее хода. При этом кнопка 8, перемещаясь вниз, сдвигает вниз шток 24 на максимально возможную величину его хода. Головка штока 24 давит на рычаг 22. В результате поворота рычага 22 происходит перемещение вверх тяги 27, которая через кронштейн 28 передает движение вверх трубе 6 узла перелива, что вызывает перемещение вверх запорного элемента 3. Одновременно при подъеме трубы 6 вверх поднимается и установленный на ней поплавок 14, который воздействует на упорные рычаги 30 и 31. При достижении максимальной высоты подъема первый упорный рычаг 30 за счет выполнения его сторон под острым углом α по отношению друг к другу длинной своей стороной заходит под накидную гайку 21 трубы 6 и таким образом удерживает трубу 6 и, следовательно, запорный элемент 3 в поднятом положении. Подъем запорного элемента 3 вверх приводит к открытию седла 1 и сливу из емкости находящейся в ней жидкости. Поплавок 14 удерживает в верхнем положении трубы 5 и 6 с запорным элементом 3 после того, как будет отпущена кнопка 8 большого слива, нажатие на которую привело к открытию сливного клапана. После снижения уровня жидкости в емкости ниже уровня расположения поплавка 8 и последующего снижения уровня жидкости в стакане 12 начинается обратное движение поплавка 14 и трубы 6 узла перелива под собственным весом вниз. Перемещение поплавка 14 вниз освобождает первый упорный рычаг 30 из зацепления с накидной гайкой 21, что вызывает движение запорного элемента 3 вниз до тех пор, пока он не опустится на седло 1. Клапан автоматически возвращается в исходное закрытое положение.

Для организации малого слива жидкости из емкости производят нажатие на кнопку 25 малого слива, что обеспечивает перемещение кнопки 25 совместно со штоком 24 на меньшую глубину ее хода, величина которого определяется ограничителем хода 26. Таким образом при нажатии на кнопку 25 она, перемещаясь вниз, сдвигает вниз шток 24 на предварительно заданную величину его хода. Головка штока 24 давит на рычаг 22. В результате поворота рычага 22 происходит перемещение вверх тяги 27, которая через кронштейн 28 передает движение вверх трубе 6 узла перелива, что вызывает перемещение вверх запорного элемента 3. Одновременно при подъеме трубы 6 вверх поднимается и установленный на ней поплавок 14, который воздействует на упорные рычаги 30 и 31. При достижении заданной кнопкой 25 высоты подъема первый упорный рычаг 30 не заходит длинной стороной под накидную гайку 21 трубы 6. При этом второй упорный рычаг 31 поднимается на высоту выступа 33, который находится под накидной гайкой 21. Одновременно второй упорный рычаг 31, находясь в зацеплении с направляющей рамкой 35, поднимает вверх дополнительные поплавки 38, причем последние поджимают второй упорный рычаг 31 и таким образом удерживает наружную трубу 6 и, следовательно, запорный элемент 3 в поднятом положении. Подъем запорного элемента 3 вверх приводит к открытию седла 1 и сливу из емкости находящейся в ней жидкости. Поплавок 14 и дополнительные поплавки 38 удерживают в поднятом положении трубы 5 и 6 с запорным элементом 3 после того, как будет отпущена кнопка 25 малого слива, нажатие на которую привело к открытию клапана. После снижения уровня жидкой среды в емкости ниже уровня расположения поплавков 38 начинается обратное движение дополнительных поплавков 38 вниз. Перемещение дополнительных поплавков 38 вниз освобождает второй упорный рычаг 31 из взаимодействия с накидной гайкой 21, что вызывает движение запорного элемента 3 вниз до тех пор, пока он не опустится на седло 1. Клапан автоматически возвращается в исходное закрытое положение, при этом из емкости произведен слив жидкости, определенный уровнем расположения дополнительных поплавков 38.

Настоящее изобретение может быть использовано везде, где требуется автоматическое поддержание в емкости строго определенного уровня жидкости.

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к сливным клапанам, и предназначено для организации слива из емкости различного вида жидкостей. Клапан с двойным сливом содержит седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента. Седло закреплено в днище емкости. Узел перелива выполнен в виде трубы. На трубе установлен поплавок. Запорный элемент установлен на нижнем конце трубы узла перелива. Труба узла перелива установлена с возможностью осевого перемещения посредством механизма подъема запорного элемента. Последний выполнен в виде шарнирного узла, соединен с узлом перелива и кинематически связан с кнопками большого и малого слива. Эти кнопки установлены в закрепленной в емкости упорной втулке. Втулка размещена над седлом. Узел перелива снабжен внутренней трубой. Она установлена коаксиально с возможностью осевого перемещения и фиксации своего положения посредством уплотнительной прокладки относительно трубы узла перелива. На седле закреплен стакан с крышкой. В крышке выполнено центральное отверстие. Труба узла перелива пропущена через центральное отверстие в крышке стакана. Поплавок расположен внутри стакана. Стакан закреплен на седле посредством байонетного соединения. На крышке стакана выполнены два гнезда. В каждом гнезде установлена стойка. На закрепленной на стойках упорной втулке посредством резьбового соединения установлена регулировочная втулка. На втулке закреплен обод с выполненной на последнем шарнирной опорой. Уплотнительная прокладка зажата между трубами узла перелива накидной гайкой. Шарнирный узел выполнен в виде рычага. В средней части рычага выполнена установленная в шарнирной опоре поворотная ось. Один конец рычага уперт в основание штока. Шток соединен с подпружиненной относительно упорной втулки кнопкой большого слива. Кнопка малого слива выполнена с ограничителем ее хода относительно упорной втулки. Другой конец рычага соединен с верхним концом тяги. Тяга со стороны ее нижнего конца соединена с кронштейном, жестко закрепленным на фланце. Фланец выполнен на трубе узла перелива выше стакана. В стакане над поплавком с упором в последний короткой горизонтальной стороной расположены два L-образных вертикальных упорных рычага. Вертикальные длинные стороны упорных рычагов пропущены через отверстия. Отверстия выполнены в крышке стакана. Горизонтальная и вертикальная стороны упорных рычагов выполнены под острым углом по отношению друг к другу. Первый из упорных рычагов установлен между поплавком и накидной гайкой. Высота первого упорного рычага равна расстоянию между поплавком и накидной гайкой в верхнем положении поплавка при максимально поднятом запорном элементе. Второй упорный рычаг выполнен с продолговатым наклонным отверстием в верхней части длинной стороны рычага, выступом с внутренней стороны рычага напротив продолговатого отверстия и фиксирующим усом напротив отверстия в крышке стакана. Отверстие в крышке стакана для второго упорного рычага выполнено напротив стойки клапана. На стойке с возможностью перемещения вдоль нее установлена направляющая рамка с консольной осью, пропущенной через продолговатое отверстие второго упорного рычага. На внешней по отношению к стакану стороне направляющей рамки выполнен С-образный фиксатор. В последнем установлены два жестко связанные между собой дополнительных поплавка с возможностью регулировки высоты их установки относительно запорного элемента. При нажатой кнопке малого спуска выступ с внутренней стороны второго упорного рычага расположен напротив накидной гайки с упором в последнюю. Посредством уса второй упорный рычаг зафиксирован относительно отверстия в крышке стакана. Изобретение направлено на повышение надежности работы клапана и снижение расхода жидкости при сливе ее из емкости. 3 ил.

Клапан с двойным сливом, содержащий седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом седло закреплено в днище емкости, узел перелива выполнен в виде трубы и на последней установлен поплавок, запорный элемент установлен на нижнем конце трубы узла перелива, при этом труба узла перелива установлена с возможностью осевого перемещения посредством механизма подъема запорного элемента, выполненного в виде шарнирного узла, соединенного с узлом перелива и кинематически связанного с кнопками большого и малого слива, установленными в закрепленной в емкости упорной втулке, размещенной над седлом, отличающийся тем, что узел перелива снабжен внутренней трубой, установленной коаксиально с возможностью осевого перемещения и фиксации своего положения посредством уплотнительной прокладки относительно трубы узла перелива, на седле закреплен стакан с крышкой, в которой выполнено центральное отверстие, труба узла перелива пропущена через центральное отверстие в крышке стакана, а поплавок расположен внутри стакана, при этом стакан закреплен на седле посредством байонетного соединения, на крышке стакана выполнены два гнезда, в каждом из которых установлена стойка, а на закрепленной на стойках упорной втулке посредством резьбового соединения установлена регулировочная втулка, на которой закреплен обод с выполненной на последнем шарнирной опорой, уплотнительная прокладка зажата между трубами узла перелива накидной гайкой, шарнирный узел выполнен в виде рычага, в средней части которого выполнена установленная в шарнирной опоре поворотная ось, один конец рычага уперт в основание штока, который соединен с подпружиненной относительно упорной втулки кнопкой большого слива, причем кнопка малого слива выполнена с ограничителем ее хода относительно упорной втулки, а другой конец рычага соединен с верхним концом тяги, которая со стороны ее нижнего конца соединена с кронштейном, жестко закрепленным на фланце, выполненном на трубе узла перелива выше стакана, а в стакане над поплавком с упором в последний короткой горизонтальной стороной расположены два L-образных вертикальных упорных рычага, вертикальные длинные стороны упорных рычагов пропущены через отверстия, выполненные в крышке стакана, горизонтальная и вертикальная стороны упорных рычагов выполнены под острым углом по отношению друг к другу, первый из упорных рычагов установлен между поплавком и накидной гайкой, при этом высота первого упорного рычага равна расстоянию между поплавком и накидной гайкой в верхнем положении поплавка при максимально поднятом запорном элементе, а второй упорный рычаг выполнен с продолговатым наклонным отверстием в верхней части длинной стороны рычага, выступом с внутренней стороны рычага напротив продолговатого отверстия и фиксирующим усом напротив отверстия в крышке стакана, при этом отверстие в крышке стакана для второго упорного рычага выполнено напротив стойки клапана, на последней с возможностью перемещения вдоль нее установлена направляющая рамка с консольной осью, пропущенной через продолговатое отверстие второго упорного рычага, а на внешней по отношению к стакану стороне направляющей рамки выполнен С-образный фиксатор, в котором установлены два жестко связанные между собой дополнительных поплавка с возможностью регулировки высоты их установки относительно запорного элемента, причем при нажатой кнопке малого спуска выступ с внутренней стороны второго упорного рычага расположен напротив накидной гайки с упором в последнюю, а посредством уса второй упорный рычаг зафиксирован относительно отверстия в крышке стакана.