Клапан попутного давления с поплавковым приводом Советский патент 1992 года по МПК E03D1/32 

Изобретение относится к санитарной технике, а именно к клапанам с поплавковым приводом и попутным давлением на запирание клапана, устанавливаемым на питающей трубе смывного бачка, и может быть использовано и в других отраслях народного хозяйства, где требуется дозированный расход жидкости и надежное запирание клапана.

Известен клапан поплавкового типа с использованием напора воды на запирание клапана. Клапан содержит корпус, установленный в нем перфорированный по краю и выточкой в центре диск, запорный элемент в виде поршня со штоком, свободно размещенным в выточке листа и взаимодействующим с поплавком.

Недостатками этого клапана являются недостаточная надежность открытия клапана при повышении напора воды (ночью) в системе водоснабжения в районах с повышенной этажностью зданий, вызываемая недостаточностью массы поплавка, так как в таких клапанах от поплавка требуется больше усилий не на запирание клапана, а на его открытие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержит корпус, запорный элемент, шток которого посредством рычага соединен с поплавком, имеющим негерметичную камеру с отверстием в днище, перекрытыми внутри камеры обратным клапаном, и воздушные отверстия на боковой стенке.

Недостатком этого устройства является то, что поплавок выполнен зацело с условной перегородкой, образуемой воздушным отверстием на боковой стенке, разграничивающим поплавок на герметичную и негерметичную камеры.

Поплавок, его камеры не имеют возможностей соответственно напору воды в системе регулирования объема и массы негерметичной камеры и усиления, необходимого для открытия клапана.

Условная перегородка исключает возможность работы поплавка в наклон.

Привод клапана устройства конструктивно сложен и не обладает надежностью и долговечностью работы, так как связь поплавка с клапаном осуществляется с помощью клиновидного толкателя, установленного в четырех направляющих роликах и взаимодействующего клиновой частью со штоком клапана скользяще.

Такая система открытия клапана требует приложения больших усилий на толкатель, т.е. громоздкого поплавка.

Кроме того, поплавок, толкатель, направляющие ролики, постоянно находясь в

воде, шлакуются - покрываются налетом солей ила и, естественно, не могут длительно надежно работать.

Закрытие клапана, предусмотренное

только напором воды без воздействия поплавка, также снижает надежность работы. Конструктивная сложность устройства, открытие клапана не рычагом, а клиновидным толкателем, требуют увеличения разме0 ров поплавка и материалоемкости.

Отсутствие возможности регулирования объема и массы негерметичной камеры, объем и масса поплавка всегда должны быть максимальными, и это, кроме материалоем5 кости поплавка, ведет к постоянным, повышенным нагрузкам и преждевременному износу трущихся деталей.

К недостаткам следует отнести и то, что отверстия на боковой стенке поплавка явля0 ются только воздушными и поэтому для обновления воды в поплавке требуется дополнительный привод обратного клапана в днище камеры.

Цель изобретения - повышение надеж5 ности работы.

Использование этого изобретения обеспечивает надежную долговечную работу устройства за счет возможностей регулирования объема и массы поплавка, его

0 негерметичной камеры и возможностей использования напора воды, экономию воды за счет надежного открытия и закрытия клат пана и исключения подтекания, снижения трудозатрат и материалоемкости за счет уп5 рощения конструкции привода клапана.

Указанная цель в предлагаемом клапане, содержащем корпус, запорный элемент, шток которого посредством рычага соединен с поплавком, имеющим негерметичную

0 камеру с отверстиями в днище, перекрытыми внутри камеры обратным клапаном, и воздушные отверстия на боковой стенке, достигается тем, что рычаг снабжен горизонтальной осью поворота, а поплавок

5 снабжен герметичной камерой, размещенной над негерметичной, и элементом связи, выполненным соосно с внешней стороны днища герметичной камеры, при этом днище негерметичной камеры выполнено с

0 осевым отверстием и установлено с возможностью перемещения и фиксации относительно элемента связи, пропущенного через осевое отверстие, а боковая стенка - с возможностью регулирования ее высоты и

5 имеет дополнительные сливные отверстия в верхней части, выполненные на дальней стороне от оси поворота рычага, а воздушные отверстия расположены в верхней части на ближней стороне от оси поворота лычага.

Кроме того, камеры поплавка выполнены разъемными, а элемент связи выполнен с рисками, соответствующими напору Воды.

Новизна признаков изобретения, расположенных после известных,заключается в том, что ни в одном из аналогов таких признаков нет, а их существенность заключается в том, что они обеспечивают достижение положительного эффекта и поставленной цели.

Так, например, такой признак, как снабжение рычага горизонтальной осью поворота, обеспечивает работу боковых отверстий негерметичной камеры и усиление воздействия поплавка на запорный элемент.

А такие признаки, как наличие поплавка, снабженного герметичной камерой, размещенной над негерметичной, и элементом связи, выполненным соосно с.внешней стороны днища, герметичной камеры, выполнение в днище негерметичной камеры осевого отверстия и установка днища отверстием на элементе связи с возможностью перемещения и фиксации, а боковой стенки с возможностью регулирования ее высоты, выполнение в верхней части стенки на дальней стороне от оси поворота рычага дополнительных сливных отверстий и воздушных отверстий на ближней стороне от оси поворота, обеспечивают возможность регулирования объема и массы негерметичной камеры, поплавка соответственно напору воды в системе, надежное открытие и закрытие запорного элемента. Выполнение камер поплавка разъемными обеспечивает осуществление профилактических работ, ремонтоспособность и надежность работы.

Выполнение рисок на элементе связи дает возможность соответственно принятому напору воды в системе водоснабжения микрорайона заранее настраивать поплавок на работу соответственно этому напору.

На фиг. 1 изображен клапан попутного давления с поплавковым приводом; на фиг. 2 и 3 - варианты поплавков, разрез.

Клапаны попутного давления с поплавковым приводом, устанавливаемым на пита- ющем водопроводе смывного бачка, содержит корпус из двух частей 1 и 2, соединенных резьбой, а внем установлены диск 3 с перфорацией 4 и выточкой 5 в центре и запорный элемент 6, выполненный в виде поршня, входящего свободно с зазором в выточку 5 диска и контактирующего прокладкой 7 с седлом 8. Полый шток 9 запорного элемента посредством рычага 10, поворотно установленного на. горизонтальной оси 11, взаимодействует с поплавком, выполненным из герметичной камеры 12с элементом 13 связи на днище, и негерметичной камерой 14, установленной под ней на элементе связи с возможностью перемещения и фиксации.

Перемещение негерметичной камеры.

насаженной днищем на гайку 15 элемента связи, и регулирование ее объема осуществляется, как показано на фиг. 1, посредством резьбы на элементе и на гайке 15 с внутренней и наружной резьбой, а на фиг. 2

0 - посредством резьбы в осевом отверстии днища камеры и на элементе 13.

Фиксация негерметичной камеры на элементе связи осуществляется посредством контргайки 16, а на фиг. 3 - шплинтом

5 (не показан).

Боковая стенка негерметичной камеры имеет переменную высоту и на уровне днища герметичной камеры по окружности имеет отверстия 17.

0 На днище негерметичной камеры выполнены отверстия 18 для прохода воды в . камеру и на них уложена эластичная пластина 19, являющаяся обратным клапаном. Шток 9 на участке между поршнем 6 и

5 рычагом 10 может быть выполнен в виде стержня меньшего диаметра.

Клапан работает следующим образом. При сливе воды из смывного бачка поплавок и его рычаг 10 под действием собст0 венной массы и массы воды, удерживаемой обратным клапаном 19 в негерметичной камере 14, преодолевая сопротивление напора воды над запорным элементом 6, опускаются наклонно и надежно перемеща5 ют запорный элемент в сторону открытия.

Отверстия 17 негерметичной камеры окажутся на разных уровнях и отверстия с дальней стороны от оси 11 рычага становятся сливными, а отверстия, расположенные

0 ближе к оси 11, становятся воздушными. Вода из негерметичной камеры через дальние (нижние) отверстия сливается в смывной бачок, а через ближние (верхние) отверстия камера наполняется воздухом.

5 Перемещение запорного элемента 6 открывает его седло 8 и вода из питающего водопровода через отверстие 20, перфорацию 4 диска 3, между прокладкой 7 и седлом 8, через боковые отверстия 21 полого штока 9,

0 отверстия 22 и 23 в нем сливается в смывной бачок, наполняя его.

По мере наполнения смывного бачка водой через отверстия 18 в днище негерметичной камеры соответственно уровню во5 ды в нем заполняется негерметичная камера, а воздух из нее вытесняется через ближние к оси 11 отверстия 17 на боковой стенке. Вода негерметичной камеры, сообщающейся отверстиями 17 с окружающей средой и водой бачка, уравновешивается, и

ее масса не оказывает отрицательного воздействия на подъем поплавка и запирание запорного элемента. При этом всплывающий поплавок посредством рычага 10 взаимодействует со штоком 9 запорного элемента, перемещает его по оси в сторону запирания до тех пор, пока не наполнится до нужного значения смывной бачок, а прокладка 7 элемента не упрется в седло 8 и не перекроет поступление воды в бачок. При закрытии седла давление воды в корпусе увеличивается. Вода, проникая через зазор поршня в полость выточки 5, давит на. поршень 6, усиливая запирание запорного элемента, и чем больше напор воды в системе, тем сильнее происходит запирание клапана, исключая подтекания.

Хотя при закрытии клапана напор воды и воздействует на поршень в сторону запирания, удара в седло не происходит, так как проникновение воды в полость выточки 5 .над поршнем через зазор затруднено кроме-того, запорный элемент 6 удерживается от толчкообразных движений массой воды в негерметичной камере.

Таким образом, предлагаемая конструкция клапана попутного давления с поплавковым приводом надежно обеспечивает как открытие запорного элемента, так и закрытие его при любых допустимых давлениях воды в водопроводе, исключает подтекание воды и бесцельный её расход, обеспечивает экономию воды и долговечность клапана за счет возможностей регулирования массы поплав- ка соответственно этажности зданий, напору воды а водопроводе, принятому в данном микрорайоне, и исключения бесцельных нагрузок на детали.

Риски на элементе связи позволяют заранее настраивать поплавок соответственно принятому напору воды в микрорайоне.

По сравнению с прототипом, предлагаемый клапан, его привод значительно проще, надежней и долговечней в работе.

Формула изобретени я

1.Клапан попутного давления с поплавковым приводом, содержащий корпус, запорный элемент, шток которого посредством рычага соединен с поплавком, имеющим негерметичную камеру с отверстиями в днище, перекрытыми внутри камеры обратным клапаном, и воздушными отверстиями на боковой стенке, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, рычаг снабжен горизонтальной осью поворота, а поплавок снабжен гер- метичной камерой, размещенной над негерметичной, и элементом связи, выполненным соосно с внешней стороны днища герметичной камеры, при этом днище негерметичной камеры выполнено с осевым отверстием и установлено с возможностью перемещения и фиксации относительно элемента связи, пропущенного через осевое отверстие, а боковая стенка - с возможностью регулирования ее высоты и имеет дополнительные отверстия в верхней части, выполненные на дальней стороне от оси поворота рычага, а воздушные отверстия расположены в верхней части на ближней стороне от оси поворота рычага.

2.Клапан по п. 1,отличающийся тем, что камеры поплавка выполнены разъемными.

3.Клапан по п. 1, отличающийся тем, что элемент связи выполнен с рисками, соответствующими напору воды.

W 18

Фиг. 2

Изобретение относится к санитарной технике, а именно к клапанам попутного давления с поплавковым приводом, устанавливаемым на питающей трубе смывного бачка. Оно позволяет повысить надежность W 1 5 i / / за счет снабжения поплавка герметичной камерой 12, размещенной над негерметичной камерой 14, и элементом 13 связи, пропущенным через осевое отверстие в днище негерметичной камеры 14, установленном с возможностью перемещения и фиксации относительно элемента 13 связи. Боковая стенка негерметичной камеры 14 выполнена с возможностью регулирования ее высоты .и с отверстиями в верхней части - воздушные отверстия размещены на ближней стороне от горизонтальной оси 11 поворота рычага ТО, а дополнительные отверстия, через которые происходит слив воды из негерметичной камеры 14, - на дальней стороне от горизонтальной оси 11 поворота рычага 10. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. сл С 7J 12 U о сл о о

П

Фм.З