Способ автоматического управления процессом дозирования в смывном бачке с двойным спуском и смывной бачок с двойным спуском Советский патент 1992 года по МПК E03D1/14 E03D1/22 

Изобретение относится к санитарной технике, а именно к смывным бачкам.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет снижения усилия задействования и оптимизации скорости подъема выпускного клапана,

На фиг. 1 показан бачок, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - механизм в первый момент после нажатия на пусковую кнопку; на фиг.5 - кронштейн и анкер в тот же момент, но в другой проекции, при выполнении частичного спуска; на фиг.6 - положение поплавка в момент окончания полного спуска; на фиг.7 - положение механизма в этот же момент, но в другой проекции; на фиг.8 - монтажная плата, несущая все детали механизма, изометрия; на фиг.9 - кинематическая схема элемента блокировки и связи кнопки управления с рычагом подъема, изометрия (пунктир - положение при незаполненном бачке, когда рычаг питающего клапана еще находится в нижней позиции, а тяга - толкатель опущеьа) на фиг.10 - кронштейн поддержки поплавка изометрия; на фиг 11 - поплавок и его удлиненная часть с двумя носителями программ вида спуска, изометрия; на фиг 12 - ограничитель растяжения упругого элемента изометрия.

Предлагаемый бачок содержит корпус 1 с крышкой 2, закрепленную на корпусе монтажную плату 3, несущую все элементы механизма. Плата крепится к корпусу с помощью выступов 4, входящих в соответствующие пазы корпуса. В этих выступах мо2

ю со о

GJ

гут быть выполнены отверстия под стопорные винты для крепления к корпусу усилием трения концов винтов о стенки корпуса, но в принципе должно быть достаточно сил, развиваемых собственной упругостью кор- пуса.

В специальном отверстии в стенке монтажной платы установлен кронштейн-направляющая 5 для поддержки поплавка 6. Кронштейн может быть установлен на клее или закреплен винтом. Края кронштейна 5 служат направляющими для скольжения по ним поплавка 6 при смещении от нижнего до верхнего положений. На кронштейне закреплен анкер задержки поплавка 6 в верх- ней позиции 7 с помощью шарнира 8. Вблизи нижнего конца анкера задержки на оси 9 закреплен элемент считывания информации в виде спуска, выполненный в виде ролика 10, свободно вращающегося на этой оси.

Нижний конец анкера задержки выполнен утяжеленным, играющим роль противовеса, обеспечивающего вертикальное положение анкера в его свободном состоя- нии без помощи специальной пружины, В средней части платы расположена втулка 11, составляющая с ней одно целое и поддерживающая полый шток 12 выпускного клапана 13. Полый шток выполняется в виде гладкой трубки, но на ней может быть выполнен кольцевой поясок 14, служащий упором и предохраняющий выпускной клапан от болтанки потоком выпускаемой воды.

Внутри полого штока помещен допол- нительный шток 15, несущий на своем нижнем конце пробку 16 Верхний конец дополнительного штока соединен, может быть выполнен как одно целое, с упругим элементом в виде пружины 17 растяжения, снабженной ограничителем 18 степени ее растяжения. Верхний конец упругого элемента связан с рычагом подъема. Этот шар- нир осуществляется загибом конца пружины в кольцо, через которое и прохо- дит рычаг 19 подъема. Один конец рычага подъема прикреплен шарниром 20 к стенке монтажной платы, а другой проходит между зубьями анкера задержки в окно, выполненное в кронштейне 5, и контактирует там с элементом 21 задержки рычага подъема в нижней позиции, расположенным вертикально в окне 22 и выполненным за одно целое с кронштейном,

С концом рычага подъема периодически контактирует вершина удлиненной части поплавка, через которую поплавок осуществляет подъем рычага и открытие выпускного клапана. При изготовлении поплавка из мягкой пластмассы в место контакта может

быть встроена металлическая пластинка Поплавок может быть выполненным и открытым снизу, так как в цикле он не меняет своего положения. Поплавок снабжен двумя носителями информации о заданных высотах уровней 23 и 24 спуска, выполненных в данном случае в виде цилиндрических кулачков.

Элемент задействования спуска выполнен состоящим из двух кнопок 25 и 26 (фиг.З), соединенных в одну деталь, закрепленную на шарнире 27, выполненном в виде штифта, запрессованного в монтажную панель, на которую эта деталь просто надевается при сборке. Кнопки кинематически связаны тягой-толкателем 28 с рычагом подъема, однако в целях исключения возможности спуска неполной дозы вследствие преждевременного задействования эта связь может разрываться звеном блокировки, частично встроенным в тягу-толкатель в виде У-образного изгиба на ее конце. Функцию включения связи и ее разрыва выполняют дополнительно к своему основному назначению рычаг 29 питающего клапана 30, связанного этим рычагом с поплавком 31.

Наличие указанной блокировки необходимо не только для предотвращения спуска объемов, не удовлетворяющих установленным санитарным нормам, но и потому, что спуск таких объемов не эффективен и приводит к бесполезному расходу воды Поэтому У-образный конец тяги-толкателя 28 выполнен подвижным в вертикальным направлении вокруг шарнирного соединения другого его конца с кнопками 25 и 26 Шарнир выполнен простейшей формы в виде отверстия под конец тяги толкателя, расширяющегося вниз только по одной из своих сторон (фиг.9). Это расширение позволяет тяге-толкателю свободно покачиваться в вертикальной плоскости под воздействием рычага питающего клапана.

Когда бачок заполнен до нормы, этот рычаг находится в своем верхнем положении и заставляет тягу-толкатель нижней частью своего У-образного изгиба охватить рычаг подъема и передавать ему движение кнопок 25 и 26. Если бачок не заполнен до нормы, клапан питания еще открыт и его рычаг опущен, поэтому рычаг подъема находится против расширенной части У-образного изгиба и наличие большого зазора исключает возможность воздействия тяги- толкателя на рычаг подъема. Чтобы тяга-толкатель всегда находилась в среднем положении при ненажатых кнопках пуска, введена пружина 32 из тонкой проволоки, усилие возврата кнопок весь незначительно, своими концами эта пружина также постоянно контактирует с выступами стенок монтажной платы и находится в напряженном состоянии.

На фиг.4 показано положение клапана, поднятого усилием, передаваемым через пробку 16, в свое верхнее положение, при котором происходит процесс спуска воды, донные потоки которой показаны стрелками 33, иллюстрирующими плавное изменение их направления при помощи пробки. Ограничитель 18 растяжения упругого элемента пружины предназначен для гарантии величины растяжения пружины до заданной величины и может быть выполнен из проволоки (фиг. 1) или плоским с отверстиями, имеющими надрезы для удобства монтажа. Фактический уровень воды в бачке в разных стадиях процесса показан волнистой линией 34.

Для задействования определенного вида спуска должна быть нажата соответствующая кнопка. Если необходимо задать частичный спуск, то должна быть нажата кнопка 25, Усилие нажатия передается через тягу-толкатель (в этом случае он работает как тяга) на рычаг 19 подъема, заставляя его соскочить с конца элемента 21 задержки (стержня) в левый канал в кронштейне 5 для поддержки, образованный левой стенкой окна 22 и левой стороной стержня (фиг.5). Рычаг подъема находится под воздействием поплавка 6 и, поднимаясь по каналу до упора в его конец, по пути без труда отодвигает левый зуб анкера, имея свободный проход.

Поднимаясь, рычаг 19 увлекает за собой связанный с ним конец упругого элемента - пружины 17 и поднимает пробку 16, пока она не упрется в полый шток, после чего пружина начинает растягиваться до тех пор, пока ограничитель 18 степени ее растяжения не замкнет на себя оба ее конца, усилие далее передается через ограничитель до тех пор, пока, преодолев гидростатическую силу поджима выпускного клапана, рычаг оторвет клапан от седла и откроет выпускное отверстие. Начинается выпуск воды и поплавок опускается вместе с ее уровнем, освобождая рычаг от своего воздействия, однако еще перед этим анкер задержки рычага в верхней позиции успевает вернуться под влиянием утяжеленной нижней части в нейтральное вертикальное положение, закрыв канал своим зубом. Конец рычага остается зафиксированным в верхней позиции, лежащим на зубе анкера, а поплавок, поскольку выпуск продолжается,продолжает свое движение вниз, пока не наступит момент, когда кулачок 23 в сервопоплавке не вступит во взаимодействие с элементом

считывания информации - роликом 10 и, отклоняя его вместе с нижним кбйцом ажсе- ра, вводит анкер в положение, при котором он освобождает канал, в котором находится

конец рычага подъема. Рычаг падает, позволяя выпускному клапану закрыться

В процессе поднятия выпускного клапана в следующей операции отражаются осо- бенности предлагаемого способа. В

0 момент, когда пружина 17 растягивается настолько, что ее крайние витки замыкаются на ограничитель 18 ее растяжения в ней накапливается резервная сила, которая освобождается в момент, когда клапан ото5 рван поплавком от седла, и поплавок, всплывая, открывает впускной клапан с определенной скоростью Сжимаясь, пружина сообщает клапану дополнительную скорость, в результате процесс открытия клапана

0 значительно ускоряется, а ускоренное открытие клапана способствует более быстрому нарастанию потока воды, фронт нарастания становится более крутым и кинетическая энергия потока возрастает, что

5 и требуется для обеспечения эффективности смыва и лучшего заполнения сифона унитаза.

Процесс закрытия клапана заканчивается, когда нижний кулачок 23 воздействует

0 на ролик 10. В бачке еще остается в этот момент около половины воды (фиг 7), происходит частичный спуск Далее, поскольку питающий клапан открывается при падении уровня, происходит процесс наполнения

5 бачка до тех пор, пока поплавок не поднимет рычаг питающего клапана на предельную высоту, при которой клапан закроется В конце своего подъема рычаг питающего клапана поднимает и тягу-толкатель, вклю0 чив ее кинематическую связь с рычагом подъема, механизм полностью приходит в свое исходное положение готовности к выполнению любого вида спуска (фиг 1) Если пользователь захочет произвести спуск, не

5 дожидаясь конца заполнения запрограммированной дозой воды, это ему не удастся, так как рычаг питающего клапана еще не поднят, а кинематическая связь кТтопок с рычагом подъема еще разорвана.

0 Если требуется задействовать программу полного спуска воды, должна быть нажата кнопка 26. Звено 28 действует в этом случае как толкатель и сбрасывает конец рычага подъема уже в правый канал на пра5 вую сторону элемента 21 задержки - стержня. На своем путем вверх конец рычага подъема отклоняет зуб анкера и занимает свою верхнюю позицию, а зуб анкера возвращается в свое исходное положение и фиксирует рычаг подъема в этой позиции.

Поднимаясь в верхнюю позицию, рычаг подъема открывает выпускной клапан с той же последовательностью операций закрытия отверстия в клапане, сжатия пружины, ее распрямления, как для случая частичного спуска. Поплавок опускается, не поддерживаемый им рычаг подъема опять ложится на зуб анкера, запирающий канал, а кулачок 23 опускающегося сервопоплавка опять встречает на своем пути считывающий ролик 10 и отклоняет анкер задержки, который освобождает левый канал,

Однако теперь конец рычага подъема находится в правом канале, а зуб анкера выполнен достаточно широким, чтобы там его удержать несмотря на то, что зуб несколько перемещается под концом рычага подъема. Таким образом, происшедшее качание анкера задержки оказывается холостым и поплавок продолжает опускаться вместе с уровнем воды, пока до считывающего ролика не дойдет кулачок 24 (фиг.6). Зуб анкера задержки склонен уже вправо и освобожден правый канал, в котором находится конец рычага подъема.

Рычаг падает и позволяет выпускному клапану закрыться, а затем ложится на его шток, повышая своей массой надежность закрытия клапана на период, когда в бачке еще мало воды, При этом дополнительный шток опускается еще ниже и вставка открывает отверстие в выпускном клапане, обеспечив выполнение полым штоком функций предохранительной трубки в случае порчи питающегб клапана, Поскольку вьтускной клапан закрыт, бачок начинает вновь наполняться и при подъеме поплавка кулачок 23 опять задействует через ролик 10 анкер задержки, однако рычаг подъема уже лежит в нижней позиции и покачивание анкера опять выполняется вхолостую, поплавок продолжает свой подъем пока не остановится рычагом, упершимся в торец стержня 21 задержки. Уровень воды продолжает подниматься, пока питающий клапан не закроется рычагом 29, а поскольку при закрытии клапана рычаг 29 поднимает и вводит в зацепление тягу-толкатель и рычаг подъема весь механизм приходит в исходное состояние готовности к выполнению любого вида спуска.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления процессом дозирования в смывном бачке с двойным спуском, содержащем питающий клапан, выпускной клапан, поплавок, контактирующий с рычагом подъема выпускного клапана, заключающийся в определении объема дозы посредством ее косвенного измерения и принятия за контролируемый параметр высоты уровня наполнения бачка, 5 контролируемой для случая исходного объема питающим клапаном, а для случая частичного спуска - поплавком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения усилия за10 действования и оптимизации скорости подъема выпускного клапана, исходным объемом воды в поплавке, контактирующем с рычагом подъема выпускного клапана, создают, выталкивающую силу, а,

15 начиная процесс дозирования, созданной выталкивающей силой сжимают упругий элемент, который размещают на рычаге подъема выпускного клапана, и накапливают в нем резервную силу, затем для от20 крытия выпускного клапана на него воздействуют объединенными выталкивающей и накопленной силами, причем в цепь управления закрытием выпускного клапана вводят датчик совпадения значе25 ний текущей высоты уровня спускаемой воды с высотой, заданной для выбранного из двух возможных объема дозы спуска.

2. Смывной бачок с двойным спуском,

30 содержащий корпус, выпускной клапан с полым штоком, рычаг его подъема, контактирующий с ним поплавок, питающий клапан с его рычагом и поплавком и элемент задействования спуска, отличающийся тем,

35 что он снабжен связанным с корпусом кронштейном-направляющей для поддержки поплавка выпускного клапана, анкером задержки рычага подъема выпускного клапана, установленным на кронштейне-на40 правляющей, закрепленным на анкере элементом считывания информации о виде спуска, элементом задержки рычага подъема в нижней позиции и размещенным в полом штоке и связанным с рычагом подъ45 ема выпускного клапана дополнительным штоком с упругим элементом и пробкой, при этом контактирующий с рычагом тдъема поплавок имеет носители информации о заданных высотах уровней спуска, а элемент

50 задействования выполнен в виде сдвоенной кнопки, кинематически связанной с рычагом подъема.

3. Бачок по п. 1,отличающийся тем, что он снабжен элементом блокировки

55 от преждевременного спуска.

4. Бачок по п.1, отличающийся тем, что элемент задержки рычага подъема в нижней позиции выполнен в виде стержня, закрепленного верхним концом на кронштейне-направляющей.

5.Бачок по п.1,отличающийся тем, что элемент считывания информации выполнен в виде шарнирно закрепленного на анкере ролика.

6.Бачок по п.1,отличающийся тем, что каждый носитель информации выполнен в виде цилиндрического кулачка.

7.Бачок по п.1, отличающий с я тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины с ограничителем.

8.Бачок по п.1,отличающийся тем, что пробка выполнена конической формы с поверхностью, имеющей общую касательную с поверхностью клапана при их контакте.

|4 J 17 15 ;;

19 W

Щ

Изобретение относится к санитарной технике, а именно к смывным бачкам. Цель - повышение эффективности за счет снижения усилия задействования и оптимизации скорости подъема выпускного клапана. Смывной бачок содержит корпус, выпускной клапан с полым штоком, рычаг его подъема, контактирующий с ним поплавок, питающий клапан с его рычагом и поплавком и элемент задействования спуска. В корпусе установлен кронштейн-направляющая для поддержки поплавка выпускного клапана, анкер задержки рычага подъема выпускного клапана с закрепленным на анкере элементом считывания информации о виду спуска, элемент задержки рычага подъема в нижней позиции и размещенный в полом штоке и связанный с рычагом подъема выпускного клапана дополнительный шток с упругим элементом и пробкой Контактирующий с рычагом подъема поплавок имеет носители информации о заданных высотах уровней спуска, а элемент задействования выполнен в виде сдвоенной кнопки, кинематически связанной с рычагом подъема 2 с п и 6 з п ф-лы, 12 ил сл с

Фиг. 2

ГГ777

J/ J 3242826 27 25

Фиг.З

23

Фиг. 5

Фиг А

-ft--- tH