Водосмесительный кран однорукояточного типа Советский патент 1991 года по МПК F16K11/72 

Фиг. 6

Изобретение относится к арматуре- строению, в частности к водосмеси- тельному крану с одной рукояткой.

Целью изобретения является повышение надежности работы при непрерывном регулировании расхода сметанной воды без изменения ее температуры за счет взаимодействия кривогшнейной формы проходных отверстий седел с дугообразными канавками дисковой заслонки .

На фиг. 1 изображен водосмеситель- ный кран однорукояточного типа, раз

жимающимися к дисковой заслонке 6 с помощью пружинных средств - пружин 8 и 9. В дисковой заслонке 6 выполнено по меньшей мере одно управляющее отверстие в виде канала 10, проходящего вдоль участка окружности с центром на оси вращения 11 дисковой заслонки 6. На корпусе 1 установлена рукоятка 12 для перемещения дисковой заслонки 6 относительно седел 4 и 5. Рукоятка 12 соединена с по-1- мощью шарнира 13, позволяющего совершать колебания относительно гори

Изобретение позполяет повысить надежность работы водосмесительного крана при непрерывном регулировании расхода смешанной воды без изменения ее т-ры за счет взаимодействия криволинейной формы проходных отверстий седел с дугообразными канавками дисковой заслонки. Подвижный противодиск устлновлен в корпусе с возможностью взаимодействия с дисковой заслонкой 6. Противоднск охва- тыплет седла 4, 5 и аксиально подвижен по отношению к ним. Канал (К) 10 выполнен на рабочей поверхности заслонки 6 в виде замкнутой канавки, перекрытой торцовой, поверхностью про- тиводнска, образующей нижнюю стенку К 10. К 10 состоит из среднего участка, переходящего п пару дугообразных концевых участков,и коллектора 22, постоянно соединяющего средний участок К 10 со смесительной камерой. Ширина К 10 неизмененна по всей его длине и равна внутреннему диаметру седел 4, 5. Глубина непрерывно меняется по длине К 10 от миним. значения на концах концевых участков до макс.значения на среднем. Сумма поперечных сечений К 10 по отношению к седлам 4,5 постоянна при любом угловом положении заслонки 6. 3 з.п.ф-лы, 18 ил. (/

рез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1 , 15 зонтальной оси, с опорным диском 14,

35

когда дисковая заслонка находится в закрытом положении{ на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, когда дисковая заслонка находится в полуоткрытом положении при смешивании одинаковых ко- 20 личеств горячей и холодной воды; на фиг. 4 - сечение R-R на фиг.1 у на фиг.5 - дисковая заслонка в открытом положении для равного смешивания горячей и холодной воды, вид 25 сверху; на фиг. 6 - то же, вид снизу { на фиг. 7 - дисковая заслонка в полностью открытом положении только для выдачи горячей воды, вид сверху; на фиг. 8 - то же, вид снизу; зо на фиг. 9 - дисковая заслонка в полностью открытом положении только для выдачи холодной воды, вид сверху; на фиг. 10 - то же, вид снизу; на фиг.11 - дисковая заслонка со сто- роны, имеющей управляющее отверстие; на фиг. 12 - сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 13 - сечение Д-Д на фиг. 11, на фиг. 14 - сечение Е-Е на фиг.11; на фиг.15 - сечения Ж-Ж, И-И, К-К на фиг. 14; на фиг. 16 - вид седел, контактирующих с дисковой заслонкой, где показан противодиск, на фиг. 17 - вариант выполнения дисковой заслонки, позволяющий осуществить выпуск воды в осевом направлении; на фиг. 18- сечение Л-Л на фиг.17.

Водосмесительный кран однорукояточного типа содержит корпус 1, ограничивающий смесительную каме-pv ., соединенную с распределительным выходным отверстием 3. Два отдельно пшюл- ненные седла 4 и 5 соединены соответственно с патрубками для ввода горячей и холодной воды. В корпусе I подвижно относительно центральной ог-н установлена тисковая заспог.ка , контактирующая сноси нижнем рабочей поверхппс i Ы 1 7 с селлями 4 и гэ, ирп40

45

50

55

5

о

0

5

0

5

расположенным внутри корпуса 1,и жестко соединенного с ним. Кроме того, шарнир 13 может совершать колебательное движение относительно вертикальной оси посредством имеющейся канавки, проходящей вдоль дуги окружности в верхней части опорного диска 14.

За счет поворота рукоятки 12 относительно шарнира 13 происходит изменение скорости потока проходящей воды, а при вращении шарнира 13 в опорном диске 14 происходит изменение степени смешивания горячей и холодной воды.

Рукоятка 12 снабжена приливом 15, размещенным в выемке 16, выполненной на подвижной дисковой заслонке 6. Дисковая заслонк 6 выполнена из двух жестко соединенных между собой дисков: верхнего посадочного диска 17 и нижнего диска 18. По крайней мере один из дисков, например нижний диск 18, выполнен из керамики. Два седла 5 и 4 выполнены в виде керамических втулок. Дисковая заслонка 6 выполнена в форме сектора со скрученными углами и снабжена средствами перемещения от полностью закрытого положения до полностью открытого положения. Такими средствами являются выполненный на верхнем диске 17 дисковой заслонки 6 штырь 19 и выполненная в опорном диске 14 диаметральная прорезь 20, в которой с возможностью поворота размещен упомянутый штырь 19.

В корпусе 1 установлен с возможностью взаимодействия с дисковой заслонкой 6 подвижный противодиск 21, который охватывает седла 4 и 5 и аксиально подвижен по отношению к ним. Канал 10 выполнен на рабочей поверхности 7 дисковой з-аслонки 6 в виде замкнутой клнлнки, перекрытой торцовой поверхностью противодиска 21, образующей нижнюю стенку канала 10. Причем канал 10 состоит из среднего участка, перехолящего в пару дугообразных концевых участков, и коллектора 22, постоянно соединяющего средний участок канала 10 со смесительной камерой . При -этом ширина канала 10 неизменна по всей его длине и равна внутреннему диаметру седел 4 и 5, а глубина непрерывно меняется по длине канала 10 от минимального значения на концах дугообразных концевых участков до максимального значения на среднем участке. Причем сумма поперечных сечений канала по отношению к седлам постоянна при любом угловом положении дисковой за- слонки 6.

Коллектор 22 проходит радиально и входит в смесительную камеру 2 (фиг. 1-16). На Лиг. 17 и 18 изображен вариант выполнения дисковой заслонки 6, когда коллектор 23 смещен в радиальном направлении относительно оси вращения дисковой заслонки 6 от среднего участка канала 10.

R нижней «лети корпуса 1 установлен блочный элемент 24, выполненный со ступенчатыми отверстиями 25 и 26, в которых размешены подвижно установленные седла 4 и 5. Причем прижимающие седла 4 и 5 к дисковой заслонке b пружины 8 и 9 размещены между каждым торцом седла и ступенью отверстия блочного -элемента 24. Геж- ду cooTBeTCTBvioriHMH торцовыми поверхностями 5 и 6.блочного элемента 24 и противодиска 71 размещены дополнительные пружинные средства - пружины 27, обеспечивающие при любом давлении воды герметизацию между дисковой заслонкой 6 и седлами 4 и 5.

Скорость потока воды является равномерной, поэтому изменение температуры смешанной воды достигается за счет удержания неизменным поперечного сечения седла 4 (5), которое перекрывает управляющее отверстие - канал 10, так как канал 10 проходит вдоль части окружности, центр которой помещается на оси вращения при движении, когда необходимо осуществить изменение температуры смеси.

С целью варьирования соотношения смеси горячей и холодной воды используют изменение полезного поперечного

10

20

25

6270966

сечения канала 10 по толщине диска (фиг.11-16), когда глубина канала 10 растет от дугообразных концевых участков в сторону коллектора 22,

Изменение сечения может достигаться при линейном режиме, глубина может варьировать вдоль кривых, которые могут оцениваться так, чтобы можно было получить зависимость вариаций температуры смеси от углового вращения рукоятки 1, которое может в любом случае рассчитываться заранее.

Кран открыт при максимальной ско- 15 рости потока и подвижная дисковая заслонка 6 повернута в позицию, в которой смешение осуществляется в одинаковых количествах горячей и холодной воды.

Для получения только горячей воды достаточно повернуть дисковую заслонку 6 в положение, показанное на фиг.8, где рабочая поверхность 7 дисковой заслонки 6 закрывает седло 5 холодной воды, но одновременно открывает седло 4 с максимальным полезным сечением потока горячей воды. Обратная ситуация пока 1ана на Лиг. 10, где горячая вода полностью отключена, а холодная вода полностью включена.

Для варьирования температуры смеси необходимо вращать дисковую заслонку 6 относительно оси, обусловленной штырем 19, поэтому независимо от углового положения, принимаемого дисковой заслонкой 6, т.е. независимо от температуры смеси, полетное сечение, сохраняющееся п канале 10, псегда остается одним и тем уе.

Таким обратом, ча счет применения входящего в подвижную лископую заслонку 6 по крайней мере одного керамического диска 18, в котором канал 10 меняет свое сечение по толщине диска, т.е. на плоскостях, перпендикулярных плоское ти контакта между диском 18 и седлами 4 и 5, обеспечивается возможность получения точной регулировки температуры смеси, поскольку обеспечивается возможность получения точной пропорции между угловым движением рукоятки 12 и смесью горячей и холодной воды независимо .от. скорости выходящего потока.

Поскольку сумма обоих полезных сечений потоков горячей и холодной воды равна, скорость потока выпускаемой воды остается равной, какой бы она не была, для любого горизонтального

30

35

40

45

50

55

углового движения рукоятки, когда температура изменяется от температуры холодной воды до температуры горячей воды (т.е., когда рукоятка поворачивается относительно вертикальной оси) .

При изменении скорости потока выпускаемой воды от нуля до максимальной величины и наоборот (т.е. за счет, изменения наклона рукоятки) температура выпускаемой воды остается постоянной, поскольку равные сечения потока соответственно открывают или закрывают каждое из двух седел 4 и 5.

Формула изобретения

g

Q 5 о д

5

полней на рабочей поверхности дисковой заслонки в виде замкнутой канавки, перекрытой торцовой поверхностью противодиска, образующей нижнюю стенку канала, причем канал состоит из среднего участка, переходящего в пару дугообразных концевых участков, и коллектора, постоянно соединяющего средний участок канала со смесительной камерой, при этом ширина канала неизменна по всей его длине,а глубина канала непрерывно меняется по длине от минимального значения на концах дугообразных концевых участков до максимального значения на среднем участке, причем сумма поперечных сечений канала по отношению к седлам постоянна при любом угловом положении дисковой заслонки, также дисковая заслонка снабжена средствами ее перемещения в радиальных относительно оси вращения направлениях от полностью закрытого до полностью открытого положения.

в нижней части корпуса и выполненным со ступенчатыми отверстиями, в которых размещены подвижно установленные седла, причем прижимающие седла к дисковой заслонке пружинные средства размещены между каждым торцом седла и ступенью отверстия блочного элемента, а дополнительные пружинные средства размещены между соответствующими торцовыми поверхностями блочного элемента и противодиска.

Ј

л

Na

5-6

10

фагЗ

B-B it

21

фаг.1/

Фиг. 5

Фиг. 7

Фиг. 9

Фиг. 8

Фиг. Ю

SLj

4 V sXNNN4-4 V

/

Фиг.IS