СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК E03F1/00 

Изобретение касается системы управления для отсечного вакуумного клапана, предназначенного для вакуумной системы канализации, содержащей корпус с наружной стенкой, расположенный в нем первый клапан, переключаемый динамическим напором, создаваемым скопившейся сточной водой, из первого во второе положение; ограниченную первой мембраной первую камеру с регулировкой давления посредством первого клапана, причем первая мембрана функционально связана со вторым клапаном, через который, в зависимости от его положения, разрежение или атмосферное давление подается на отсечной клапан; первое соединение, через которое первая камера может соединяться с источником разрежения и которое при отсутствующем или слишком малом динамическом напоре перекрыто первым клапаном, находящимся в своем первом положении, а при достаточном динамическом напоре открыто первым клапаном, находящимся в своем втором положении; ведущее к атмосферному давлению, соединенное с первой камерой, предпочтительно имеющее регулируемое поперечное сечение второе соединение, причем при нагруженной достаточным разрежением первой камере первая мембрана вместе со вторым клапаном может переключаться из первого положения, соединяющего отсечной клапан с атмосферным давлением, во второе положение, соединяющее отсечной клапан с разрежением, и при этом первый клапан в своем втором положении, открывающем первое соединение между источником разрежения и первой камерой, перекрывает второе соединение, ведущее к первой камере и нагружаемое атмосферным давлением.

Чтобы содержать в чистоте водоемы, необходимо, чтобы сточная вода попадала в очистные установки. Часто это, однако, невозможно из-за несоразмерно высоких затрат на традиционные канализационные системы или из-за трудных местных условий, таких как недостаточный естественный уклон, малая плотность населения, неблагоприятный грунт или пересечение водоохраной зоны. Но даже для таких проблемных случаев существует возможность производить отведение сточной воды в очистные установки тогда, когда применяется водоотвод разрежения или «вакуумная канализация».

Соответствующая вакуумная система канализации включает в себя в качестве основных составных частей домовые распределительные колодцы с работающей без электричества системой управления и запорные или отсечные клапаны, подсоединяемую систему трубопроводов с упорядоченно расположенными высокими и низкими точками, а также вакуумную станцию со сборными баками для сточной воды, канализационными насосами, вакуумными насосами, измерительными и регулирующими устройствами.

Для транспортировки сточной воды она сначала течет под свободным напором из зданий по обычным домовым трубопроводам к отстойнику, расположенному, например, на границе участка колодца, в котором расположены исключительно пневматически управляемые запорные клапаны и соответствующая система управления. С отстойником соединена заключающая в себе воздух гидрометрическая трубка, при этом заключенный в ней воздух гидростатически сжимается скопившейся в отстойнике жидкостью, так что создается динамический напор.

С помощью имеющегося в системе управления механизма при наличии заданного динамического напора запорный клапан открывается и сточная вода отсасывается в вакуум-трубопровод. Клапан закрывается в зависимости от времени через несколько секунд усилием пружины и вакуумом.

Сама сточная вода скапливается в низких точках в системе трубопроводов и постепенно перемещается дополнительно поступающим воздухом в направлении вакуумной станции. Затем сточная вода из сборного бака вакуумной станции обычными канализационными насосами по напорному трубопроводу и трубопроводу со свободным напором нагнетается к очистной установке. В сборном баке и в системе трубопроводов разрежение поддерживается генератором разрежения, таким как вакуумный насос.

Предназначенная для запорного клапана система управления должна при этом обеспечивать возможность автоматической адаптации к подлежащим отсасыванию порциям сточной воды и к условиям эксплуатации (например, силе имеющегося разрежения) в водоотводной системе.

Система управления, известная из DE-C-43 36 020, является чрезвычайно компактной и конструктивно простой и обладает высокой эксплуатационной надежностью. При этом происходит практически независимое от уровня имеющегося разрежения синхронизированное управление, т.е. после исчезновения динамического напора, если жидкость отсосана, система управления закрывает подвод разрежения к запорному клапану через заданный промежуток времени и запорный клапан продувается окружающим воздухом, так что запорный клапан закрывается. Остающийся после отсасывания промежуток времени до закрытия отсечного клапана необходим для впуска транспортировочного воздуха из окружающей среды в систему разрежения. Для функционирования системы было бы желательно, чтобы отношение объемов впускаемого воздуха и всасываемой жидкости было тем больше, чем слабее имеющееся разрежение. Вышеназванное устройство управления отличается, в частности, также тем, что у него время после открытия, необходимое для впуска воздуха, остается примерно постоянным, и объем отсасываемой порции сточной воды становится тем меньше, чем слабее имеющееся разрежение. Другое преимущество этого устройства управления заключается в том, чтобы воздействовать на резко изменяющееся состояние управления так, чтобы второй капан, управляющий соединением с запорным клапаном, мог резко переключаться.

Кроме того, из US-A-4373838 известна система управления, предлагаемая под названием «AIRVAC». Чтобы у этой системы получить возможность синхронизированного управления посредством камеры с регулируемым давлением, необходимы шланги малого диаметра, которые могут легко закупориваться, так что функциональная пригодность обеспечивается не всегда, в частности, не обеспечивается тогда, когда подведенный из окружающей среды воздух грязный или влажный. Также не существует однозначного открытого/закрытого положения клапана, передающего разрежение к запорному клапану. Это значит, что при слабом вакууме может происходить вибрация запорного клапана. Кроме того, не задано однозначно количество сточной воды или, соответственно, смеси сточной воды и воздуха на один такт открытия запорного клапана. Это может, в частности, при большом поступлении сточной воды привести к функциональным нарушениям. Кроме того, недостаток заключается в том, что время отсасывания неблагоприятным для всей системы образом зависит от имеющегося разрежения, так как отрезки времени открытия, со своей стороны, зависят от имеющегося разрежения. Так, время открытия при малом разрежении короче, чем при сильном разрежении. Из-за этого, в частности, при слабом разрежении и больших скопившихся в отстойниках количествах воды существует опасность, что сеть трубопроводов будет затоплена и, таким образом, больше не будет функционировать надлежащим образом, потому что при затопленной системе сила разрежения продолжает уменьшаться.

Недостаток заключается также в том, что открытие второго клапана, открывающего доступ разрежения к запорному клапану, может происходить уже при малом разрежении, которое, однако, не всегда достаточно для быстрого отсасывания. Из-за этого возрастает опасность, что сточная вода будет поднята в низкотемпературную область трубопровода и может там замерзнуть.

Из DE-A-3727661 известно пневматическое устройство управления для запорного клапана на вакуум-трубопроводе для сточной воды. Чтобы обеспечить точную регулировку и надежное функционирование устройства управления, наряду с первым клапаном, управляемым динамическим напором, и конструктивно затратным устройством синхронизированного управления необходим по меньшей мере один распределительный клапан, а также один клапан минимального разрежения.

Система управления вышеназванного рода описана в EP-A-1091053, она имеет простую конструкцию и обеспечивает невозможность проникновения жидкости в камеру, нагружаемую разрежением.

Другие системы управления для управляемого вакуумом отсечного клапана описаны, например, в EP-A-0649946, DE-A-10026843, DE-U-29616003 или DE-B-10 2006028732.

В основу настоящего изобретения положена задача усовершенствовать систему управления вышеназванного рода так, чтобы при более упрощенной по сравнению с известными системами управления конструкции обеспечивалась высокая надежность. Одновременно должна быть обеспечена невозможность проникновения или, соответственно, скопления в системе управления жидкости, которая ухудшает функциональную надежность. По другому аспекту должна обеспечиваться возможность изменения простым способом включения распределительного клапана и, тем самым, отсечного клапана, так чтобы включение могло происходить при желаемых динамических напорах. Также в случае необходимости должна обеспечиваться возможность ручного переключения системы управления, служащей для управления отсечным клапаном.

Для решения этой задачи по существу предусмотрено, что первый клапан содержит пусковую мембрану, посредством которой может перекрываться первое соединение в первом положении первого клапана, и вторую мембрану, которая соединена через промежуточный элемент с пусковой мембраной и посредством которой может перекрываться второе соединение во втором положении первого клапана, причем промежуточное пространство между пусковой мембраной и второй мембраной может нагружаться динамическим напором.

В общем, предметом изобретения является система управления для отсечного вакуумного капана, предназначенная для вакуумной системы канализации и включающая в себя первый клапан, а также второй клапан, в зависимости от положения которого осуществляется управление отсечным клапаном, через который скопившаяся сточная вода может отсасываться посредством канализационной системы. Для переключения первого клапана, функционально соединенного со вторым клапаном, на него действует создаваемый скопившейся сточной водой динамический напор, который нагружает промежуточное пространство между пусковой мембраной и мембраной динамического напора, образующими один узел и первый клапан.

В отличие от известных ранее конструкций две образующие один узел мембраны, а именно пусковая мембрана и вторая мембрана, которую также можно назвать мембраной динамического напора, образуют первый клапан, через который, в зависимости от установившегося между мембранами динамического напора, первая камера нагружается вакуумом или атмосферным давлением таким образом, что второй клапан, который можно назвать распределительным клапаном, обеспечивает возможность соединения между подводом вакуум-трубопровода и отсечным клапаном или перекрывает его.

Существенный для изобретения конструктивный признак предусматривает, что пусковая мембрана, в зависимости от ее положения, закрывает или открывает вторую камеру, которая находится на пути потока между источником разрежения и первой камерой в первом соединении и которая в первом положении первого клапана соединена с источником разрежения. При этом для регулировки процесса переключения в зависимости от установившегося динамического напора согласно изобретению предусмотрено, что нагружаемая давлением, действующая на пусковую мембрану поверхность второй камеры может регулироваться посредством элемента, управляемого снаружи через корпус.

В частности, предусмотрено, что у второй камеры со стороны пусковой мембраны имеется круглая нижняя поверхность, которая по периметру ограничена уплотнительным элементом, таким как круглое кольцо, и на этот уплотнительный элемент действует доступный снаружи корпуса установочный элемент, предназначенный для перестановки уплотнительного элемента. Если, например, поверхность второй камеры уменьшается, то возможно отсоединение пусковой мембраны от уплотнения и, тем самым, перестановка первого клапана при более низком динамическом напоре, чем при большей нижней поверхности второй камеры.

Предпочтительно, установочный элемент расположен с возможностью перемещения в канальном отверстии, таком как сверление, которое с наружной стороны может герметично закрываться. Чтобы обеспечить возможность определенной перестановки, в сверление могут быть введены штифтовые элементы определенной длины. Однако существует также возможность использования элемента, ввинчиваемого в сверление, чтобы посредством своего рода винта изменять поверхность, нагружаемую разрежением через вторую камеру.

Пусковая мембрана имеет геометрию волнообразного уплотнения, у которого имеется окружной, U-образный в сечении периферийный, то есть внешний участок, и ровный, выполненный в виде плоского уплотнения внутренний участок, который может прилегать к уплотнению, ограничивающему вторую камеру.

Пусковая мембрана может также характеризоваться тем, что она в своем положении, герметизирующем вторую камеру, в сечении имеет U-образную или выполненную в виде двойного U геометрию, предпочтительно с окружным L-образным краем, посредством которого пусковая мембрана может фиксироваться в первой промежуточной стенке корпуса. Получается геометрия, имеющая как бы форму стакана с выпуклой наружу окружной стенкой.

От нижней стенки пусковой мембраны, называемой плоским уплотнением, отходит примерно в центре соединенный со второй мембраной промежуточный элемент, предназначенный для ее совместной перестановки. Для надежного крепления здесь предусмотрено, что от центральной области внутренней стороны нижней стенки отходит снабженный сквозным отверстием внутренний выступ, который герметично пронизан предпочтительно имеющим форму цапфы штифтовым элементом и соединен с первым креплением, от которого отходит вторая мембрана.

В частности, предусмотрено, что вторая мембрана отходит от пластинчатого первого крепления, которое посредством промежуточного или, соответственно, штифтового элемента соединено с пусковой мембраной.

Ограничивающая первую камеру первая мембрана должна, кроме того, также отходить от крепления, называемого вторым креплением, которое посредством проходящего в первой камере пружинного элемента нагружено усилием в направлении второй промежуточной стенки, которая проходит на удалении от первого клапана и сквозь которую проходит золотник второго клапана.

Первая мембрана и пронизанная золотником вторая промежуточная стенка ограничивают третью камеру, которая соединена с подводом, ведущим в атмосферу. Золотник, отходящий от вмещающего первую мембрану второго крепления, создает, таким образом, в зависимости от положения второго клапана, соединение между третьей камерой и четвертой камерой, которое посредством второго клапана может перекрываться относительно подвода разрежения или соединяться с ним. От четвертой камеры отходит также подвод для отсечного клапана.

При закрытом втором клапане через вакуумный подвод разрежение попадает во вторую камеру, закрытую пусковой мембраной в первом положении первого клапана. Первая камера и третья камера нагружены атмосферным давлением. Атмосферное давление устанавливается также на обращенной от пусковой мембраны стороне второй мембраны, которая ограничивает пятую камеру, закрытую с наружной стороны стенкой корпуса. Соединение между подводом атмосферы и пятой камерой осуществляется посредством проходящих в стенке корпуса каналов, при этом атмосфера проходит через фильтр, соединяющий пятую камеру с каналами.

Пятая камера соединена посредством канала, также проходящего в стенке корпуса, с первой камерой. Эта камера также соединена посредством канала, пронизывающего первую промежуточную стенку, с пространством, проходящим между наружной стороной пусковой мембраны и первой промежуточной стенкой.

Если в промежуточном пространстве между пусковой мембраной и второй мембраной устанавливается достаточный динамический напор, то узел «пусковая мембрана - вторая мембрана» переставляется к ограничивающему вторую камеру уплотнению таким образом, чтобы вакуум мог передаваться в первую камеру. Одновременно с помощью второй мембраны закрывается соединительный канал между пятой камерой и первой камерой. За счет уменьшения давления в первой камере при одновременном продолжающемся нагружении атмосферным давлением первой мембраны на обращенной от первой камеры стороне, а также с помощью переставляемой в четвертой камере клапанной тарелки второго клапана, на которую также действует атмосферное давление, но которая, однако, имеет меньшую поверхность, чем первая мембрана с эффективной нагружаемой давлением поверхностью второго крепления, может быть преодолено усилие пружины, прилагаемое пружиной к первой мембране или, соответственно, ее креплению, так что второй клапан переставляется, т.е. открывается. Одновременно посредством золотника клапана перекрывается соединение между третьей и четвертой камерами, так что теперь через открытый второй клапан разрежение может попадать к отсечному клапану и, таким образом, переключает его, поскольку клапанная тарелка закрывает нагружаемое разрежением первое соединение между источником разрежения и первой камерой при одновременном нагружении первой камеры атмосферным давлением.

После желаемого уменьшения динамического напора узел «пусковая мембрана - вторая мембрана», который представляет собой первый клапан, попадает в свое основное положение и в результате герметизирует вторую камеру относительно первой камеры, так что ее дальнейшее нагружение разрежением не происходит. Разрежение само теперь уменьшается благодаря не закрытому более второй мембраной каналу, который соединяет пятую камеру, соединенную с атмосферным давлением, с первой камерой. Благодаря этому усилие пружины может действовать на первую мембрану или, соответственно, ее крепление таким образом, что второй клапан зарывается. Одновременно атмосферное давление передается через более не перекрытый золотником клапана канал во второй промежуточной стенке к отходящему от четвертой камеры подводу отсечного клапана, так что он переключается и закрывается.

В усовершенствованном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что золотник клапана в осевом направлении снабжен выступающим за клапанную тарелку выступом, посредством которого через герметизированное отверстие в корпусе становится возможной осевая перестановка золотника клапана при закрытом втором клапане, в результате чего становится возможным ручное управление системой управления и, тем самым, переключение отсечного клапана.

Кроме того, предлагаемая изобретением система управления отличается от известных ранее конструкций тем, что через подводы для разрежения, соединенные с корпусом посредством соединительных патрубков, отсечной клапан и атмосфера в рабочем положении системы управления ориентированы вертикально, а соединенные с ними камеры ориентированы относительно соединительных патрубков таким образом, что возможно скопившаяся жидкость или конденсат могут стекать под действием силы тяжести. Это касается, по меньшей мере, третьей и четвертой камер.

Другие подробности, преимущества и признаки изобретения описаны не только в пунктах, содержащихся в них признаках, самостоятельно и/или в комбинации друг с другом, но и в предпочтительных примерах осуществления, содержащихся в приведенном ниже описании и на чертежах.

При этом показано:

Фиг.1 - первое изображение в сечении системы управления при отсутствующем динамическом напоре,

Фиг.2 - система управления по фиг.1, на другом изображении в сечении,

Фиг.3 - система управления по фиг.1, при наличии динамического напора перед приведением в действие распределительного клапана, интегрированного в систему управления,

Фиг.4 - система управления по фиг.1-3, при открытом распределительном клапане,

Фиг.5 - система управления по фиг.4, при открытом распределительном клапане, однако уменьшенном динамическом напоре,

Фиг.6 - система управления по фиг.1, однако при открытом вручную распределительном клапане, и

Фиг.7 - увеличенное изображение устройства системы управления, предназначенного для регулировки высоты динамического напора, необходимой для приведения в действие системы управления.

На фиг.1-6 показаны изображения продольных сечений предлагаемой изобретением системы 10 управления, с помощью которой происходит управление отсечным клапаном, предназначенным для вакуумной системы канализации.

Работающая без электричества, однако, при помощи пневматики, называемая также универсальной системой управления, система 10 управления включает в себя ступенчатый цилиндрический корпус 12, снабженный окружной стенкой 14, а также торцевыми стенками 16, 18. На фиг.1 изображена система 10 управления в ее встроенном положении, так что штуцеры или соединительные патрубки 20, 22, 24 ориентированы вертикально вниз. Соединительный патрубок 20, который проходит в области, изображенной справа на чертеже торцевой стенки 18, соединен с источником разрежения вакуумной канализационной системы. Разрежение далее также называется вакуумом.

Соседний патрубок 22 ведет к отсечному клапану, а проходящий в области левой торцевой стенки 16 патрубок 24 создает соединение с атмосферным давлением. Кроме того, имеется подвод 26, который соединен со сборной емкостью, в которой создается динамический напор в зависимости от скопившейся и подлежащей отсасыванию сточной воды. Величина динамического напора определяет включение отсечного клапана описанным ниже образом.

В корпусе 12 имеется первая промежуточная стенка 28, которая на чертеже расположена вблизи левой торцевой стенки 16, и вторая промежуточная стенка 30, которая проходит между первой промежуточной стенкой 28 и правой торцевой стенкой 18.

Основными составными частями системы управления 10 являются называемый первым клапаном пусковой клапан 32, а также второй клапан 34, являющийся распределительным клапаном, посредством которого может создаваться или перекрываться соединение между подводом 20 вакуума и подводом 22 для запорного клапана, причем в зависимости от динамического напора.

Пусковой клапан 32 состоит из пусковой мембраны 36 и второй мембраны 38, которые для обеспечения однонаправленного движения соединены друг с другом соединительным или промежуточным элементом 40.

При закрытом пусковом клапане 32 нижним участком 42 пусковой мембраны 36 закрывается вторая камера 44, которая соединена с соединительным патрубком 20 вакуума посредством канала 46, проходящего в первой промежуточной стенке 28 окружной стенки 14, а также правой торцевой стенке 18. При этом канал 46, который на этих фигурах состоит из участков 45, 47, 49, при закрытом распределительном клапане 34 закрывается посредством примыкающей к седлу 48 клапана клапанной тарелки 50 распределительного клапана 34 относительно камеры 64, называемой четвертой камерой, от которой отходят штуцеры 20, 22 для вакуума или, соответственно, отсечного клапана. При закрытой второй камере 44 нижний участок 42 прилегает к окружному уплотнению 86, такому как круглое кольцо, которое ограничивает вторую камеру 44 по периферии.

Промежуточное пространство 52 между пусковой мембраной 36 и второй мембраной 38 соединено с подводом 26, который нагружен динамическим напором.

Называемая также мембраной динамического напора вторая мембрана 38, которая отходит от пластинчатого первого крепления 54, посредством соединительного элемента 56 соединена с пусковой мембраной 36, которая при этом образует опорный элемент 40 или, соответственно, является его частью. Для надежного соединения у пусковой мембраны 36 с внутренней стороны имеется цилиндрический выступ 58, снабженный сквозным отверстием, через которое герметично проходит штифтообразный соединительный элемент 56 и которое зафиксировано расширением 60, имеющим на конце форму усеченного конуса. Противоположный конец штифтообразного соединительного элемента 56 примыкает к наружной стороне 62 пластинчатого первого крепления 54 второй мембраны 38 и выполнен в форме, напоминающей головку винта.

Пусковая мембрана 36 имеет форму своего рода волнообразного уплотнения, у которого имеется окружной, U-образный в сечении периферийный участок, зафиксированный в первой промежуточной стенке 28. Герметично закрывающий вторую камеру 44 нижний участок 42 действует при этом как плоское уплотнение.

На противоположной относительно пускового капана 32 стороне первой промежуточной стенки 28 имеется камера 72, называемая первой камерой, которая закрыта с одной стороны промежуточной стенкой 28, а с другой стороны мембраной 74, называемой первой мембраной, которая отходит от второго крепления 76. На второе крепление 76 действует пружинный элемент 75, опирающийся на первую промежуточную стенку 28 или отходящий от нее участок, так что второе крепление 76 нагружается усилием в направлении второй промежуточной стенки 30.

От второго крепления 76 отходит также золотник 78 распределительного клапана 34, который проходит через вторую промежуточную стенку 30.

При закрытом пусковом клапане 32 (фиг.1, 2) атмосферное давление попадает через подвод 24, канал 66 в камеру 90, называемую пятой камерой, которая с одной стороны ограничена наружной стороной второй мембраны 38 или, соответственно, первым креплением 54, а с другой стороны торцевой стенкой 16 или соседней с ней стенкой. Между каналом 66 и пятой камерой 90 предусмотрен фильтр 92. От пятой камеры 90 отходит предпочтительно проходящий диаметрально штуцеру 24 и параллельно торцевой стенке 16 другой канал 94, который относительно волнообразной краевой области второй мембраны 38 проходит таким образом, что канал 94 при закрытом пусковом клапане 32 пропускает поток, а при открытом пусковом клапане 32 перекрыт. Через проходящие от стенки 12 корпуса участки 96, 98 канала и сопловой зазор 100, который служит для синхронизированного переключения распределительного клапана 34, первая камера 72 при открытом канале 94 может нагружаться атмосферным давлением тогда, когда пусковой клапан 32 закрыт. Первая камера 72 через канал 102 соединена с пространством между наружной стороной пусковой мембраны 36 и первой промежуточной стенкой 28. Эта область, которая при закрытом пусковом клапане 32 образует кольцевое пространство, обозначена позицией 104.

Кроме того, атмосферное давление через соединительный патрубок 24 устанавливается в третьей камере 82, проходящей между вторым креплением 76, на которое опирается пружина 75, и второй промежуточной стенкой 30. Через проходящую в продольном направлении золотника 78 продольную прорезь 84 при закрытом распределительном клапане 34 атмосферное давление может передаваться в четвертую камеру 64, от которой отходит штуцер 22 соединяющийся с отсечным клапаном. Поэтому на отсечном клапане устанавливается атмосферное давление, в результате чего он закрыт.

Если в промежуточном пространстве 52 между пусковой мембраной 36 и второй мембраной 38 устанавливается динамический напор такой величины, что установившееся во второй камере 44 разрежение, которое притягивает пусковую мембрану 36 и, тем самым, заставляет ее нижний участок 42 примыкать к уплотнению 86, и, тем самым, преодолевается созданное разрежением удерживающее усилие, то узел «вторая мембрана или мембрана 38 динамического напора/пусковая мембрана 36» движется влево (на фиг.3), в результате чего, с одной стороны, канал 94, который также можно назвать вентиляционным каналом, закрывается второй мембраной 38, а с другой стороны, установившееся во второй камере 44 разрежение передается через паз или, соответственно, зазор 120, проходящий в первой промежуточной стенке 28 со стороны мембраны, по каналу 102 в первую камеру 72, так что атмосферное давление отсасывается. Благодаря этому, за счет атмосферного давления, установившегося в третьей камере 82, которая ограничена первой мембраной 74 и вторым креплением 76, с одной стороны, и второй промежуточной стенкой 30, с другой стороны, действующие на второе крепление 76 усилия пружины 75 преодолеваются, в результате чего распределительный клапан 34 открывается, так как его золотник 78 соединен со вторым креплением 76. Таким образом, клапанная тарелка 50 может своим уплотнением 124 отсоединиться от седла 48 клапана, так что нагружаемый разрежением канал 46, ведущий к четвертой камере, больше не будет закрыт, так что через соединительный патрубок 22 отсечной клапан нагружается разрежением. При перестановке золотника 78 одновременно закрываются имеющиеся в продольном направлении в его окружной стенке продольные прорези 84, так что четвертая камера 64 больше не может нагружаться атмосферным давлением.

Переключение распределительного клапана 34 осуществляется независимо от того факта, что как клапанная тарелка 50, так и первая мембрана 74 и ее крепление 76 (2-е крепление) нагружаются атмосферным давлением, так как поверхность распределительной мембраны 74 с эффективной поверхностью крепления 76 больше, чем поверхность клапанной тарелки 50.

Выбор размеров поверхностей и усилий пружины осуществляется таким образом, что абсолютное разрежение в первой камере 72 должно составлять примерно от 0,21 до 0,24 бар, чтобы обеспечить возможность переключения распределительного клапана 34.

Как только после открытия отсечного клапана динамический напор в промежуточном пространстве 52, называемом камерой динамического напора, уменьшится, изображенный на чертеже пусковой клапан 34 переместится за счет предварительного натяжения пусковой мембраны 36 вправо, так что вторая камера 44 будет закрыта благодаря герметичному примыканию нижней поверхности 42 пусковой мембраны 36 к уплотнению 86, окружающему по периферии вторую камеру, так что соединения с атмосферой больше не будет, потому что ведущий к первой камере зазор 120 в первой промежуточной стенке 28 проходит вне второй камеры 44. Одновременно путем перестановки второй мембраны 38, т.е. ее периферийного утолщения, открывается канал 94, так что атмосфера через каналы 96, 98 и сопловой зазор 100 может передаваться в первую камеру 72.

Благодаря описанному выше процессу становится очевидным, что пусковая мембрана 36 и вторая мембрана 38 выполняют функцию клапана.

Поперечное сечение соплового зазора 100 может изменяться путем вращения винта 142, благодаря чему может регулироваться продолжительность, с которой первая камера нагружается атмосферным давлением. Так как теперь с обеих сторон первой мембраны 74 или, соответственно, ее крепления 76 установился одинаковый режим давления, пружина 75 может переставлять второе крепление 76 в направлении второй промежуточной стенки 30 и, тем самым, золотник 78 распределительного клапана 34 таким образом, чтобы распределительный клапан 34 закрывался, то есть уплотнение 124 клапанной тарелки 50 примыкало к седлу 48 клапана. В этот момент подсоединенный к разрежению канал 46 перекрывается относительно четвертой камеры 64. Одновременно через имеющуюся в окружной стенке золотника 78 продольную прорезь 84 атмосферное давление может передаваться в четвертую камеру, в результате чего соответственно через соединительный патрубок 22 нагружается отсечной клапан, так что он закрывается.

Как следует из фиг.6, существует также возможность открывать распределительный клапан 34 без создания необходимого для этого динамического напора в промежуточном пространстве 52 между пусковой мембраной 36 и второй мембраной 38. Для этого предусмотрено, что от золотника 78 отходит выступающий за задаваемую клапанной тарелкой 50 плоскость выступ 160, который ориентирован на отверстие 162 в торцевой стенки 18, при этом отверстие 162 герметизировано гибким элементом, таким как резиновый элемент 164. Посредством элемента 164 возможно, таким образом, действие на золотник 78 клапана осевого усилия на его продолжении (выступ 160), в результате чего золотник 78 клапана переставляется внутрь корпуса 12, чтобы открыть распределительный клапан 34. При прекращении действия осевого усилия на золотник 78 становится ощутимым усилие винтовой пружины 75, в результате чего посредством второго крепления 76 золотник 78 движется назад в свое основное положение для закрытия распределительного клапана 34.

Существенным признаком системы 10 управления согласно изобретению является конструктивная возможность регулирования эффективной действующей на пусковую мембрану 36 поверхности второй камеры 44 так, чтобы пуск системы 10 управления осуществлялся при желаемых динамических напорах. Для этого существует возможность передвигать уплотнение 86, такое как круглое кольцо, ограничивающее вторую камеру 44 по периферии. Это может осуществляться в соответствии с фиг.6 посредством вставляемых в корпус установочных элементов, таких как штифты 200, с помощью которых уплотнение 86 в отдельных областях больше или меньше прижимается внутрь (область 87). Установочные элементы 200 могут иметь желаемую длину и вставляются в неизображенный канал корпуса 12, который снаружи герметично закрыт.

Вместо вставления штифтов различной длины в канал может также ввинчиваться снабженный резьбой штифт, так что становится возможной перестановка по типу регулировочного винта.

На фиг.7 видно также, что участок 49 канала впадает во вторую камеру 44 через отверстие 202, через которое камера 44 может нагружаться разрежением.

Система управления предназначена для отсечного вакуумного клапана вакуумной системы канализации и содержит корпус, расположенный в нем первый клапан, переключаемый динамическим напором, создаваемым скопившейся сточной водой, из первого положения во второе положение, первую камеру с регулировкой давления посредством первого клапана, ограниченную первой мембраной, функционально соединенной со вторым клапаном, через который, в зависимости от его положения, разрежение или атмосферное давление попадает к отсечному клапану. Система содержит также первое соединение, через которое первая камера может соединяться с источником разрежения, которое при отсутствующем или слишком малом динамическом напоре перекрыто первым клапаном, находящимся в своем первом положении, а при достаточном динамическом напоре открыто первым клапаном, находящимся в своем втором положении, и ведущее к атмосферному давлению, соединенное с первой камерой, предпочтительно имеющее регулируемое поперечное сечение второе соединение. Причем при нагруженной достаточным разрежением первой камере первая мембрана вместе со вторым клапаном может переключаться из первого положения, соединяющего отсечной клапан с атмосферным давлением, во второе положение, соединяющее отсечной клапан с разрежением, а первый клапан в своем втором положении, открывающем первое соединение между источником разрежения и первой камерой, перекрывает второе соединение, ведущее к первой камере и нагружаемое атмосферным давлением. При этом первый клапан содержит пусковую мембрану для перекрывания первого соединения в первом положении первого клапана и соединенную через промежуточный элемент с пусковой мембраной вторую мембрану для перекрывания второго соединения во втором положении первого клапана. Промежуточное пространство между пусковой мембраной и второй мембраной нагружается динамическим напором. По другому варианту система содержит первый клапан и функционально связанный с ним второй клапан, в зависимости от положения которого происходит управление отсечным клапаном, через который отсасывается скопившаяся сточная вода посредством канализационной системы. При этом на первый клапан действует создаваемый скопившейся сточной водой динамический напор, нагружающий промежуточное пространство между пусковой и динамического напора мембранами, образующими один узел и первый клапан. Группа изобретений обеспечивает упрощение конструкции. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система (10) управления для отсечного вакуумного клапана, предназначенного для вакуумной системы канализации, содержащая корпус (12) с наружной стенкой; расположенный в нем первый клапан (32), переключаемый динамическим напором, создаваемым скопившейся сточной водой, из первого положения во второе положение; первую камеру (72) с регулировкой давления посредством первого клапана, ограниченную первой мембраной (74), которая функционально соединена со вторым клапаном (34), через который, в зависимости от его положения, разрежение или атмосферное давление попадает к отсечному клапану; первое соединение (46), через которое первая камера может соединяться с источником разрежения, которое при отсутствующем или слишком малом динамическом напоре перекрыто первым клапаном, находящимся в своем первом положении, а при достаточном динамическом напоре открыто первым клапаном, находящимся в своем втором положении; ведущее к атмосферному давлению соединенное с первой камерой, предпочтительно имеющее регулируемое поперечное сечение второе соединение (90, 94, 96, 98), причем при нагруженной достаточным разрежением первой камере первая мембрана вместе со вторым клапаном может переключаться из первого положения, соединяющего отсечной клапан с атмосферным давлением, во второе положение, соединяющее отсечной клапан с разрежением; причем первый клапан в своем втором положении, открывающем первое соединение между источником разрежения и первой камерой, перекрывает второе соединение, ведущее к первой камере и нагружаемое атмосферным давлением,
отличающаяся тем,
что первый клапан (32) содержит пусковую мембрану (36) для перекрывания первого соединения (46) в первом положении первого клапана и соединенную через промежуточный элемент (40) с пусковой мембраной вторую мембрану (38) для перекрывания второго соединения (90, 94, 96, 98) во втором положении первого клапана, причем промежуточное пространство (52) между пусковой мембраной и второй мембраной нагружается динамическим напором.

2. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что пусковая мембрана (36), в зависимости от положения первого клапана (32), закрывает или открывает вторую камеру (44), которая находится на пути потока между источником разрежения и первой камерой (72) в первом соединении (46).

3. Система управления по п.2, отличающаяся тем, что для регулирования нагружаемой давлением действующей на пусковую мембрану (36) поверхности второй камеры (44) предусмотрен установочный элемент (200), управляемый снаружи через корпус (12) системы (10) управления.

4. Система управления по п.3, отличающаяся тем, что у второй камеры (44) со стороны пусковой мембраны имеется круглая нижняя поверхность, которая по периметру ограничена уплотнительным элементом (86), таким как круглое кольцо, и на этот уплотнительный элемент действует доступный снаружи корпуса установочный элемент (200), предназначенный для перестановки уплотнительного элемента.

5. Система управления по п.3 или 4, отличающаяся тем, что установочный элемент (200) расположен с возможностью перемещения в канальном отверстии корпуса (12), таком как сверление, которое с наружной стороны герметично закрыто.

6. Система управления по п.2, отличающаяся тем, что пусковая мембрана (36) в своем герметизирующем вторую камеру (44) положении в сечении имеет U-образную или выполненную в виде двойного U геометрию, с окружным, в сечении предпочтительно L-образным краем, посредством которого пусковая мембрана зафиксирована в первой промежуточной стенке (28) корпуса (12).

7. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что вторая мембрана (38) краевым участком ориентирована на проходящий в стенке корпуса (12) канальный участок (94) второго соединения (90, 94, 96, 98) и закрывает его при открытом первом клапане.

8. Система управления по п.1 или 7, отличающаяся тем, что вторая мембрана (38) отходит от пластинчатого первого крепления (54), которое посредством промежуточного элемента (40) соединено с пусковой мембраной (36).

9. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что первая мембрана (74) отходит от второго крепления, причем ограничивающая первую камеру (72) сторона второго крепления посредством проходящего внутри первой камеры пружинного элемента (75) нагружена усилием в направлении второй промежуточной стенки (30) корпуса, причем от второго крепления отходит проходящий через промежуточную стенку корпуса золотник (78) второго клапана (34), который своей клапанной тарелкой (50) переставляется в четвертой камере и герметично примыкает к седлу (48) клапана, причем в четвертую камеру впадают подвод (20) разрежения и подвод (22) для отсечного клапана, причем при нагруженной разрежением первой камере и перестановке второго крепления против усилия пружинного элемента (75) клапанная тарелка находится на расстоянии от седла клапана, и имеется соединение между этими подводами.

10. Система управления по п.9, отличающаяся тем, что второе крепление (76) с первой мембраной (74) и вторая промежуточная стенка (30) ограничивают третью камеру (82), которая через подвод (24) нагружается атмосферным давлением, причем третья камера посредством золотника (78) второго клапана (34) при закрытом втором клапане соединена с четвертой камерой (64), а при открытом втором клапане третья камера закрыта относительно четвертой камеры.

11. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что второй клапан (34) снабжен золотником (78), который участком (160) проходит через задаваемую клапанной тарелкой (50) плоскость таким образом, что через этот участок снаружи корпуса может прикладываться осевое усилие для открытия второго клапана.

12. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что в функциональном положении системы (10) управления ведущий к источнику разрежения первый подвод, ведущий к отсечному клапану второй подвод, а также соединенный с атмосферой третий подвод переходят в соответствующие имеющие форму трубы соединительные патрубки (20, 22, 24), которые проходят вертикально или по существу вертикально и соединены с третьей и четвертой камерами (82, 64) таким образом, что скопившаяся жидкость стекает под действием силы тяжести.

13. Система управления для отсечного вакуумного клапана, предназначенного для вакуумной системы канализации, содержащая первый клапан (32), а также функционально связанный с ним второй клапан (34), в зависимости от положения которого происходит управление отсечным клапаном, через который отсасывается скопившаяся сточная вода посредством канализационной системы, отличающаяся тем, что на первый клапан (32) действует создаваемый скопившейся сточной водой динамический напор, который нагружает промежуточное пространство (52) между пусковой мембраной (36) и мембраной (38) динамического напора, образующими один узел и первый клапан.