поплавковое запорное устройство

Формула изобретения

Поплавковое запорное устройство преимущественно для бачка унитаза с корпусом и крышкой, содержащее питающей трубопровод, подключенный к нему клапан с рычагом, соединенным с поплавком, и установленный на сливной трубе, выступающей внутрь корпуса, запорный орган, связанный с приводным механизмом, отличающееся тем, что запорный орган выполнен в виде охватывающего с зазором выступающий участок сливной трубы перевернутого стакана, снабженного дополнительным поплавком, прикрепленным по периферии его открытого торца, в перевернутом стакане с зазором по его периметру установлены две коаксиальные цилиндрические обечайки, герметично соединенные между собой в верхней части с образованием кольцевой полости, в последней на выступающем участке сливной трубы закреплен цилиндрический стакан с центральным отверстием в днище для соединения со сливной трубой, торцы сливной трубы и цилиндрического стакана расположены на одном уровне, приводной элемент выполнен в виде вертикально расположенной трубки с упором в центральной части, трубка пропущена сквозь отверстие в крышке бачка и прикреплена к центральной части днища перевернутого стакана с обеспечением подключения его внутренней полости к атмосфере, поплавок выполнен в виде охватывающего с зазором перевернутый стакан кольца со ступицей для посадки на трубку между ее упором и днищем перевернутого стакана, при этом рычаг клапана выполнен телескопическим с возможностью изменения длины и шарнирно прикреплен к ступице

поплавка, причем перевернутый стакан установлен с возможностью ограниченного вертикального перемещения посредством скобообразных элементов, прикрепленных к днищу корпуса бачка или к нижней части сливной трубы с обеспечением контакта с дополнительным поплавком в крайнем верхнем положении перевернутого стакана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидравлики, в частности, к арматуростроению, например, к дозирующим устройствам, смывным бачкам и т.п., т.е. тем, где требуется обеспечить длительную и надежную работу без вредных утечек воды.

Известное поплавковое запорное устройство с переменным расходом воды, содержащее корпус с крышкой и двумя клапанами, один из которых установлен на питающем трубопроводе, а другой - на сливном отверстии. Первый из указанных клапанов закрывается давлением воды и включает корпус, уплотняющую прокладку со штоком, взаимодействующим с рычагом, на противоположном конце которого укреплен поплавок, а второй клапан сообщен с рукояткой посредством установленного в направляющей втулке штока с выступом, взаимодействующим с язычком пружины. Впускной и выпускной клапаны имеют запорные элементы, открывающие или перекрывающие их проходные сечения в зависимости от режима работы устройства (см. авторское свидетельство СССР N 1502732).

Данное устройство не позволяет обеспечить надежную и долговременную работу, т.к. запорные элементы обоих клапанов от частого взаимодействия с твердыми деталями арматуры теряют свои рабочие свойства и требуют довольно частой замены, в противном случае наблюдаются бесполезные утечки воды.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является поплавковое запорное устройство, содержащее корпус с крышкой, клапан, установленный на питающем трубопроводе, и запорный орган, установленный на сливной трубе. Клапан, установленный на питающем трубопроводе, взаимодействует с рычагом, на противоположном конце которого размещен поплавок, расположенный в дополнительной емкости, выполненной подвижной в вертикальной плоскости.

В дополнительной емкости также смонтирована ветвь сифона. Запорный орган, установленный на сливной трубе, связан с приводным элементом (см. авторское свидетельство СССР N 382798).

Данное устройство не позволяет обеспечить надежную работу в течение длительного периода эксплуатации, т.к. его запорный орган от частого взаимодействия с выступом, выполненным на сливной трубе, теряет свои рабочие свойства и требует замены, причем возможно и разрушение выступа, что приводит к бесполезным утечкам воды.

Задачей изобретения является создание поплавкового запорного устройства, обеспечивающего надежную работу в течение длительного периода времени, не требующего частой замены уплотняющих элементов клапана и исключающего бесполезные утечки воды.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в запорном органе, установленном на сливной трубе, образуется гидрозатвор при работе устройства, при этом клапан, установленный на питающем трубопроводе, имеет кинематическую связь с приводным элементом запорного органа, установленного на сливной трубе, что позволяет за счет дополнительного ручного воздействия исключить возможность эффекта "залипания" уплотняющих элементов клапана, т.к. последние можно выполнить из керамики, которая обладает не только хорошими долгосрочными уплотняющими характеристиками, но и повышенным трением, особенно в начальный момент открытия (эффект "залипания").

Изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 изображено поплавковое запорное устройство, в закрытом положении; на фиг. 2 - то же, положение слива воды; на фиг. 3 - то же, промежуточное положение.

Поплавковое запорное устройство, преимущественно для бачка унитаза с корпусом 1 и крышкой 2, содержит питающий трубопровод 3, подключенный к нему клапан 4 с рычагом 5, соединенным с поплавком 6 и установленный на сливной трубе 7, выступающей во внутрь корпуса 1, запорный орган, связанный с приводным элементом.

Запорный орган выполнен в виде охватывающего с зазором выступающий участок сливной трубы 7 перевернутого стакана 8, снабженного дополнительным поплавком 9, прикрепленным по периферии его открытого торца, в перевернутом стакане 8 с зазором по его периметру установлены две коаксиально расположенные цилиндрические обечайки 10, 11, герметично соединенные между собой в верхней части с образованием кольцевой полости 12, в последней на выступающем участке сливной трубы 7 закреплен цилиндрический стакан 13 с центральным отверстием в днище для соединения со сливной трубой 7, торцы сливной трубы 7 и цилиндрического стакана 13 расположены на одном уровне, приводной элемент выполнен в виде вертикально расположенной трубки 14 с упором 15 в центральной части, трубка 14 пропущена сквозь отверстие в крышке 2 бачка и прикреплена к центральной части днища перевернутого стакана 8 с обеспечением подключения его внутренней полости 16 к атмосфере, поплавок 6 выполнен в виде охватывающего с зазором перевернутый стакан 8 кольца 17 со ступицей 18 для посадки на трубку 14 между ее упором 15 и днищем перевернутого стакана 8, при этом рычаг 5 клапана выполнен телескопическим с возможностью изменения длины и шарнирно (шарнир не показан) прикреплен к ступице 18 поплавка 6, причем перевернутый стакан 8 установлен с возможностью ограниченного вертикального перемещения посредством скобоообразных элементов 19, прикрепленных к днищу корпуса 1 бачка или к нижней части сливной трубы 7 с обеспечением контакта с дополнительным поплавком 9 в крайнем верхнем положении перевернутого стакана 8.

Поплавковое запорное устройство эксплуатируется следующим образом.

В закрытом положении, когда корпус 1 устройства заполнен водой из водопроводной системы через питающий трубопровод 3, стакан 8 с обечайками 10 и 11 находятся в крайнем верхнем положении, определяемом скобообразными элементами 19. Уровень воды в бачке регулируется положением поплавка 6, при этом вода не может поступать ни в полость корпуса 1, ни в сливную трубу 7, т. к. последнему препятствует гидрозатвор, образующийся в кольцевой полости 12 верхней части обечаек 10, 11.

При необходимости осуществить слив воды трубку 14 рукой перемещают вниз через отверстие в крышке 2, сквозь которое она пропущена с зазором. Для исключения перекоса трубки 14 крышка 2 может быть снабжена втулкой из антифрикционного материала. Совместно с трубкой 14 вниз опускаются перевернутый стакан 8, соединенные с ним обечайки 10 и 11 и поплавок 6 со ступицей 18. При этом от силового воздействия воздух между стенками стакана 8 и обечайки 10 удаляется, а по образовавшемуся сифонному каналу вода из полости корпуса 1 поступает в сливную трубу 7. Для обеспечения бессрывного течения воды площадь проходного сечения между стенками стакана 8 и обечайки 10 выполняют больше площади проходного сечения сливной трубы 7.

При этом ступица 18 воздействует на рычаг 5, вызывает открытие клапана 4 и вода подается в полость корпуса 1. Рычаг 5 выполнен телескопическим, например, в виде стержня, вставленного в трубку, имеющую окончание в виде вилки с отверстиями, охватывающими стержни, выступающие из корпуса ступицы 18, образуя шарнирное соединение, при этом обеспечиваются возможность изменения длины рычага 5 и вертикального перемещения трубки 14.

Ступица 18 перемещается вниз под действием упора 15, который крепится на трубке 14 таким образом, чтобы ступица 18 при перемещении поплавка 6 вверх не касалась упора 15, т.е. клапан 4 должен сработать (закрыться) раньше, причем между упором 15 и ступицей 18 возможна установка пружины (не показана), которая способствует более нежному открытию клапана 4.

При заполнении корпуса 1 водой сначала под действием дополнительного поплавка 9 перемещается вверх перевернутый стакан 8 с обечайками 10 и 11 до уровня, определяемого упорами 19, а поплавок 6 остается на месте в крайнем нижнем положении, удерживаемый рычагом 5, поэтому клапан 4 полностью открыт до тех пор, пока уровень воды в корпусе 1 не достигнет поплавка 6, после чего последний в свою очередь поднимает вверх и перекрывает клапан 4, т.е. устройство готово к последующей работе.

Плавучесть поплавка 6 выбирается из условия обеспечения уровня воды в корпусе 1, не превышающем уровня, соответствующего соединению в верхней части обечаек 10 и 11, такого же результата можно достичь и регулировкой клапана 4, например, изменив вес рычага 5, при этом, если клапан 4 пропускает по каким-либо причинам воду, то возможен ее перелив в сливную трубу, не требующий дополнительной переливной трубки (предохранительного клапана). Кольцо 17 поплавка 6 может быть выполнено пустотелым, заполненным плавучим материалом (пробкой, пенопластом и др.).

Трубку 14 можно снабдить колпачком (не показано), обеспечивающим удобство при эксплуатации, но при этом необходимо сохранить сообщение с атмосферой внутренней полости перевернутого стакана 8, что обеспечивает надежную работу устройства.

В период слива (сифонирования) сообщение полости 16 перевернутого стакана 8 с атмосферой исключается путем закрытия торца трубки 14 фалангой пальца или посредством упомянутого колпачка, выполняющего роль клапана.

Слив воды из корпуса 1 можно остановить в любой момент (что очень важно в плане экономии расхода воды) путем снятия давления руки на трубку 14 (привод). В данном случае канал сообщения с атмосферой полости 16 перевернутого стакана 8 через трубку 14 открывается, т.е. происходит разгерметизация сифонного канала и течение воды прекращается.