клапан с двойным смывом

Формула изобретения

1. Клапан с двойным смывом, содержащий седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом седло закреплено в днище смывного бачка, узел перелива выполнен в виде коаксиальных наружной и внутренней труб, причем последняя выполнена с входным конусным участком и установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы, фиксации своего положения и уплотнения с помощью накидной гайки места соединения труб, на наружной трубе установлены выполненный в виде перевернутого стакана поршень и закрепленный на нижнем ее конце запорный элемент, при этом узел перелива установлен с возможностью осевого перемещения с помощью механизма подъема запорного элемента, посредством которого наружная труба кинематически связана с кнопками большого и малого смыва, установленными в закрепленной в крышке емкости упорной втулке, причем кнопка малого смыва выполнена с ограничителем ее хода относительно упорной втулки и пропущена через кнопку большого смыва с упором в последнюю выполненной на верхнем ее торце шляпкой, отличающийся тем, что седло выполнено с цилиндрической обечайкой, в нижней части которой выполнены окна, сообщенные в их верхней части с выполненными в стенке обечайки прямоугольными пазами, на обечайке установлена охватывающая с зазором наружную трубу и выполненная в виде стакана крышка, причем величина зазора составляет от 0,06 до 0,012 диаметра отверстия крышки, через внутреннюю трубу пропущена крестообразная в поперечном сечении стойка, нижняя часть которой опирается на выполненные внутри седла на цилиндрической поверхности сливного отверстия уступы, на одной из стенок стойки выполнены крючки, а стойка соединена с удлинителем с выполненными в нем прямоугольными отверстиями, посредством которых удлинитель надет на крючки стойки, причем верхние два крючка выполнены с выступами, посредством которых удлинитель фиксируется относительно стойки, в верхней части удлинителя выполнен опорный кронштейн с выполненными на нем двумя расположенными друг над другом цилиндрическими штифтами, а механизм подъема выполнен в виде надетых на цилиндрические штифты параллельных друг другу пассивного и активного рычагов, причем последний выполнен в виде коромысла, один конец которого шарнирно соединен посредством тяги с выполненным на соединяющей трубы узла перелива накидной гайке радиальным кронштейном, а другой конец и конец пассивного рычага шарнирно соединены с вертикальным толкателем, верхний конец которого заострен, кнопка большого смыва подпружинена относительно упорной втулки посредством С-образной в плане пружины и соединена с полой ножкой, в которую ввинчен винт с упорным диском на нижнем конце, при этом упорный диск выполнен с рифленой нижней поверхностью и кольцевым буртом по периметру диска со стороны его рифленой поверхности, причем диск установлен с упором в заостренный конец вертикального толкателя в верхнем его исходном положении перед сливом жидкости из смывного бачка, в нижней части внутренней поверхности упорной втулки выполнены выступы ограничения хода кнопки большого слива, а на внутренней поверхности ножки выполнены с упором в ввинченный в ножку винт радиальные гибкие ребра, контрящие винт относительно ножки.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что шляпка кнопки большого смыва выполнена в поперечном сечении круглой, а шляпка кнопки малого смыва в поперечном сечении выполнена в виде овала или эллипса, малая ось которого расположена радиально по отношению к оси кнопки большого смыва.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что между седлом и днищем смывного бачка установлена уплотнительная прокладка с выполненными на ней двумя концентричными кольцевыми ребрами одинаковой высоты, причем внутреннее кольцевое ребро смещено от края отверстия уплотнительной прокладки на 2-3 мм.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что закрепленный на нижнем конце наружной трубы запорный элемент выполнен в виде охватывающего наружную трубу опорного диска, на нижней поверхности которого выполнен кольцевой выступ, а под опорным диском с упором в последний расположен надетый на наружную трубу и зафиксированный относительно нее эластичный клапан, включающий плоскую дискообразную часть и цилиндрическую часть с выполненными на ее внутренней поверхности и расположенными друг под другом двумя кольцевыми выступами, причем с помощью верхнего выступа фиксируют эластичный клапан относительно наружной трубы путем его размещения в выполненной на наружной поверхности наружной трубы кольцевой канавке, а с помощью нижнего кольцевого выступа с треугольным поперечным сечением герметизируют пространство между наружной трубой и эластичным клапаном в месте его установки на наружной трубе, при этом путем взаимодействия кольцевого выступа опорного диска и плоской дискообразной части эластичного клапана формируют конусообразную форму дискообразной части эластичного клапана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к клапанам для организации слива из емкости различного вида жидких сред, в том числе для слива воды из смывных бачков с верхним пуском, имеющим различную высоту и используемых, например, для промывки унитазов, устанавливаемых в санитарных узлах зданий различного назначения.

Известен клапан, размещенный в каркасе, имеющий подъемный механизм, установленный с возможностью взаимодействия с пускателем привода и содержащий полый шток с верхним открытым концом для слива воды и уплотнительные средства, закрепленные на нижнем конце штока, причем каркас выполнен с патрубком, совмещенным со сливным отверстием или соединенным со сливной трубой, при этом полый шток размещен с возможностью закрытия уплотнительными средствами прохода из чашеобразной полости в патрубок каркаса, а верхний конец штока связан с поддерживающими его опорными элементами (см. патент RU №2107130, кл. F16K 31/18, 20.03.1998).

Однако данный клапан излишне материалоемкий и имеет сложное конструктивное исполнение, что ведет к снижению надежности его работы.

Известен клапан с двойным смывом, содержащий седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом седло закреплено в днище емкости, узел перелива выполнен в виде трубы и на последней установлен поплавок, запорный элемент установлен на нижнем конце трубы узла перелива, при этом труба узла перелива установлена с возможностью осевого перемещения посредством механизма подъема запорного элемента, выполненного в виде шарнирного узла, соединенного с узлом перелива и кинематически связанного с кнопками большого и малого слива, установленными в закрепленной в емкости упорной втулке, размещенной над седлом (см. патент RU №2283928 С1, кл E03D 1/34,1/22, 20.09.2006).

Данный клапан обеспечивает возможность двойного смыва жидкостью из емкости. Однако надежность его работы недостаточно высока, что связано с тем, что конструкция шарнирного механизма достаточно сложна и включает в себя два подпружиненных рычага и две подвески. Кроме того, требуется обеспечение соосности расположения отверстия в крышке емкости и сливного отверстия в днище емкости, что не всегда выполнимо.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является клапан с двойным смывом, содержащий седло, узел перелива и механизм подъема плоского запорного элемента, при этом седло закреплено в днище смывного бачка, узел перелива выполнен в виде коаксиальных наружной и внутренней труб, причем последняя выполнена с входным конусным участком и установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы, фиксации своего положения и уплотнения с помощью накидной гайки места соединения труб, на наружной трубе установлены выполненный в виде перевернутого стакана поршень и закрепленный на нижнем ее конце плоский запорный элемент, при этом узел перелива установлен с возможностью осевого перемещения с помощью механизма подъема запорного элемента, посредством которого наружная труба кинематически связана с кнопками большого и малого смыва, установленными в закрепленной в крышке емкости упорной втулке, причем кнопка малого смыва выполнена с ограничителем ее хода относительно упорной втулки и пропущена через кнопку большого смыва с упором в последнюю выполненной на верхнем ее торце шляпкой (см. патент RU №2280802, кл. F16K 21/04, 27.07.2006).

Данный клапан позволяет сливать воду в двух режима - малом и большом количестве. Однако данный клапан также имеет относительно сложную конструкцию, что снижает надежность его работы.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции клапана.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является снижение материалоемкости, упрощение регулировки, а также повышение надежности и экономичности работы клапана.

Указанный технический результат достигается за счет того, что клапан с двойным смывом содержит седло, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом седло закреплено в днище смывного бачка, узел перелива выполнен в виде коаксиальных наружной и внутренней труб, причем последняя выполнена с входным конусным участком и установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы, фиксации своего положения и уплотнения с помощью накидной гайки места соединения труб, на наружной трубе установлены выполненный в виде перевернутого стакана поршень и закрепленный на нижнем ее конце запорный элемент, при этом узел перелива установлен с возможностью осевого перемещения с помощью механизма подъема запорного элемента, посредством которого наружная труба кинематически связана с кнопками большого и малого смыва, установленными в закрепленной в крышке емкости упорной втулке, причем кнопка малого смыва выполнена с ограничителем ее хода относительно упорной втулки и пропущена через кнопку большого смыва с упором в последнюю выполненной на верхнем ее торце шляпкой, при этом седло выполнено с цилиндрической обечайкой, в нижней части которой выполнены окна, сообщенные в их верхней части с выполненными в стенке обечайки прямоугольными пазами, на обечайке установлена охватывающая с зазором наружную трубу и выполненная в виде стакана крышка, причем величина зазора составляет от 0,06 до 0,012 от диаметра отверстия крышки, через внутреннюю трубу пропущена крестообразная в поперечном сечении стойка, нижняя часть которой опирается на выполненные внутри седла на цилиндрической поверхности сливного отверстия уступы, на одной из стенок стойки выполнены крючки, а стойка соединена с удлинителем с выполненными в нем прямоугольными отверстиями, посредством которых удлинитель надет на крючки стойки, причем верхние два крючка выполнены с выступами, посредством которых удлинитель фиксируется относительно стойки, в верхней части удлинителя выполнен опорный кронштейн с выполненными на нем двумя расположенными друг над другом цилиндрическими штифтами, а механизм подъема выполнен в виде надетых на цилиндрические штифты параллельных друг другу пассивного и активного рычагов, причем последний выполнен в виде коромысла, один конец которого шарнирно соединен посредством тяги с выполненным на соединяющей трубы узла перелива накидной гайке радиальным кронштейном, а другой конец и конец пассивного рычага шарнирно соединены с вертикальным толкателем, верхний конец которого заострен, кнопка большого смыва подпружинена относительно упорной втулки посредством С-образной в плане пружины и соединена с полой ножкой, в которую ввинчен винт с упорным диском на нижнем конце, при этом упорный диск выполнен с рифленой нижней поверхностью и кольцевым буртом по периметру диска со стороны его рифленой поверхности, причем диск установлен с упором в заостренный конец вертикального толкателя в верхнем его исходном положении перед сливом жидкости из смывного бачка, в нижней части внутренней поверхности упорной втулки выполнены выступы ограничения хода кнопки большого слива, а на внутренней поверхности ножки выполнены с упором в ввинченный в ножку винт радиальные гибкие ребра, контрящие винт относительно ножки.

Предпочтительно шляпка кнопки большого смыва выполнена в поперечном сечении круглой, а шляпка кнопки малого смыва в поперечном сечении выполнена в виде овала или эллипса, малая ось которого расположена радиально по отношению к оси кнопки большого смыва.

Между седлом и днищем смывного бачка установлена уплотнительная прокладка с выполненными на ней двумя концентричными кольцевыми ребрами одинаковой высоты, причем внутреннее кольцевое ребро смещено от края отверстия уплотнительной прокладки на 2-3 мм.

Предпочтительно закрепленный на нижнем конце наружной трубы запорный элемент выполнен в виде охватывающего наружную трубу опорного диска, на нижней поверхности которого выполнен кольцевой выступ, а под опорным диском с упором в последний расположен надетый на наружную трубу и зафиксированный относительно нее эластичный клапан, включающий плоскую дискообразную часть и цилиндрическую часть с выполненными на ее внутренней поверхности и расположенными друг под другом двумя кольцевыми выступами, причем с помощью верхнего выступа фиксируют эластичный клапан относительно наружной трубы путем его размещения в выполненной на наружной поверхности наружной трубы кольцевой канавке, а с помощью нижнего кольцевого выступа с треугольным поперечным сечением герметизируют пространство между наружной трубой и эластичным клапаном в месте его установки на наружной трубе, при этом путем взаимодействия кольцевого выступа опорного диска и плоской дискообразной части эластичного клапана формируют конусообразную форму дискообразной части эластичного клапана.

Анализ работы различного рода клапанов для слива жидкости из емкости показал, что одним из основных требований к ним является надежность их работы, универсальность их использования и экономичность при смыве путем слива жидкой среды из смывного бачка. Выполнение на трубе узла перелива с накидной гайкой, выполненной с радиальным кронштейном, позволяет резко упростить конструкцию механизма подъема запорного элемента, который содержит всего два рычага, толкатель и тягу. Одновременно представляется возможным легко регулировать длину тяги, что дает возможность устанавливать клапан с двойным смывом в смывных бачках различной высоты, практически без переделки клапана. Выполнение цилиндрической обечайки на седле клапана позволило уменьшить количество деталей клапана в месте установки узла перелива и поршня, что позволяет легко собирать и разбирать клапан с двойным смывом без использования специального инструмента, что резко снижает эксплуатационные расходы и дает возможность быстро произвести сборку клапана при его монтаже в смывном бачке, а также в процессе эксплуатации быстро произвести прочистку клапана или замену поврежденной детали клапана. Установка механизма подъема запорного элемента с использованием одной стойки (в отличие от ближайшего аналога) в сочетании с выполнением толкателя с заостренным верхним концом, взаимодействующим с рифленой поверхностью диска, снабженного кольцевым буртом, позволяет собрать соосную конструкцию, изготовленную с меньшими требованиями точности к соосности расположения кнопки большого слива относительно толкателя, кроме того, представляется возможность избежать перекосов при подъеме запорного элемента. Использование накидной гайки, уплотняющей место соединения наружной и внутренней труб, позволяет надежно фиксировать положение наружной и внутренней труб узла перелива относительно друг друга и, кроме того, герметично и быстро соединять трубы. Выполнение обечайки с крышкой в виде стакана, охватывающей наружную трубу с зазором, величина которого составляет от 0,06 до 0,012 от диаметра отверстия крышки, позволяет удерживать в течение заданного времени с помощью поршня запорный элемент в поднятом положении, а в сочетании с выполнением в обечайке окон, сообщенных в верхней части с выполненными в обечайке пазами, позволяет сливать из емкости заранее рассчитанное большое или малое количества жидкости. Выполнение крышки, охватывающей наружную трубу с меньшим зазором, может привести к застреванию наружной трубы и нарушению работы клапана. Выполнение крышки, охватывающей наружную трубу с большим зазором, может привести к преждевременному сливу жидкости из крышки в обечайку и, как следствие, к преждевременному закрытию клапана. Выполнение шляпки кнопки большого смыва в поперечном сечении круглой, а шляпки кнопки малого смыва в поперечном сечении в виде овала или эллипса, малая ось которого расположена радиально по отношению к оси кнопки большого смыва позволяет уменьшить площадь, занимаемую шляпкой кнопки малого смыва, что облегчает пользование ею без увеличения диаметра кнопки большого смыва.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленного в изобретении технического результата - повышение надежности работы клапана с двойным сливом при сохранении экономичности слива жидкой среды из емкости, в которой установлен клапан.

На фиг.1 представлен продольный разрез клапана с двойным сливом. На фиг.2 представлен вид А на фиг.1. На фиг.3 представлен в увеличенном масштабе разрез упорной втулки с кнопками большого и малого смыва. На фиг.4 представлен вид В на фиг.1. На фиг.5 представлен разрез С-С на фиг.1. На фиг.6 представлен разрез запорного элемента, установленного на наружной трубе узла перелива. На фиг.7 представлен продольный разрез эластичного клапана.

Клапан с двойным смывом содержит седло 1, узел 2 перелива и механизм 3 подъема плоского запорного элемента. Седло 1 закреплено в днище 4 смывного бачка. Узел 2 перелива выполнен в виде коаксиальных наружной 5 и внутренней 6 труб, причем последняя выполнена с входным конусным участком 7 и установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы 5, фиксации своего положения и уплотнения с помощью накидной гайки 8 места соединения труб 5 и 6. На наружной трубе 5 установлены выполненный в виде перевернутого стакана поршень 9 и закрепленный на нижнем ее конце запорный элемент 10. Узел 2 перелива установлен с возможностью осевого перемещения с помощью механизма 3 подъема запорного элемента 10, посредством которого наружная труба 5 кинематически связана с кнопками большого 11 и малого 12 смыва, установленными в закрепленной в крышке 13 смывного бачка упорной втулке 14. Кнопка 12 малого смыва выполнена с ограничителем 15 ее хода относительно упорной втулки 14 и пропущена через кнопку 11 большого смыва с упором в последнюю выполненной на верхнем ее торце шляпкой. Седло 1 выполнено с цилиндрической обечайкой 16, в нижней части которой выполнены окна 17, сообщенные в их верхней части с выполненными в стенке обечайки 16 прямоугольными пазами 18. На обечайке 16 установлена охватывающая с зазором наружную трубу 5 и выполненная в виде стакана крышка 19, причем величина зазора составляет от 0,06 до 0,012 от диаметра отверстия крышки 19. Через внутреннюю трубу 6 пропущена крестообразная в поперечном сечении стойка 20, нижняя часть которой опирается на выполненные внутри седла 1 на цилиндрической поверхности сливного отверстия уступы 21. На одной из стенок стойки 20 выполнены крючки 22, а стойка 20 соединена с удлинителем 23 с выполненными в нем прямоугольными отверстиями 24, посредством которых удлинитель 23 надет на крючки 22 стойки 20, причем верхние два крючка 22 выполнены с выступами, посредством которых удлинитель 23 фиксируется относительно стойки 20. В верхней части удлинителя 23 выполнен опорный кронштейн 25 с выполненными на нем двумя расположенными друг над другом цилиндрическими штифтами 26, а механизм 3 подъема выполнен в виде надетых на цилиндрические штифты 26 параллельных друг другу пассивного 27 и активного 28 рычагов, причем последний выполнен в виде коромысла, один конец которого шарнирно соединен посредством тяги 29 с выполненным на соединяющей наружную и внутреннюю трубы 5 и 6 узла 2 перелива накидной гайке 8 радиальным кронштейном, а другой конец и конец пассивного рычага 27 шарнирно соединены с вертикальным толкателем 30, верхний конец которого заострен. Кнопка 11 большого смыва подпружинена относительно упорной втулки 14 посредством С-образной в плане пружины 31 и соединена с полой ножкой 32, в которую ввинчен винт 33 с упорным диском на нижнем конце. Упорный диск винта 33 выполнен с рифленой нижней поверхностью и кольцевым буртом по периметру диска со стороны его рифленой поверхности. Диск винта 33 установлен с упором в заостренный конец вертикального толкателя 30 в верхнем его исходном положении перед сливом жидкости из смывного бачка. В нижней части внутренней поверхности упорной втулки 14 выполнены выступы 34 ограничения хода кнопки 11 большого смыва, а на внутренней поверхности ножки 32 выполнены с упором в ввинченный в ножку 32 винт 33 радиальные гибкие ребра 35, контрящие винт 33 относительно ножки 32.

Шляпка кнопки 11 большого смыва выполнена в поперечном сечении круглой, а шляпка кнопки 12 малого смыва в поперечном сечении выполнена в виде овала или эллипса, малая ось которого расположена радиально по отношению к оси кнопки 11 большого смыва.

Между седлом 1 и днищем 4 смывного бачка установлена уплотнительная прокладка 36 с выполненными на ней двумя концентричными кольцевыми ребрами одинаковой высоты, причем внутреннее кольцевое ребро смещено от края отверстия уплотнительной прокладки на 2-3 мм.

Закрепленный на нижнем конце наружной трубы 5 запорный элемент 10 выполнен в виде охватывающего наружную трубу 5 опорного диска 37, на нижней поверхности которого выполнен кольцевой выступ, а под опорным диском 37 с упором в последний расположен надетый на наружную трубу 5 и зафиксированный относительно нее эластичный клапан 38, включающий плоскую дискообразную часть 39 и цилиндрическую часть с выполненными на ее внутренней поверхности и расположенными друг под другом двумя кольцевыми выступами, причем с помощью верхнего выступа фиксируют эластичный клапан 38 относительно наружной трубы 5 путем его размещения в выполненной на наружной поверхности наружной трубы 5 кольцевой канавке, а с помощью нижнего кольцевого выступа с треугольным поперечным сечением герметизируют пространство между наружной трубой 5 и эластичным клапаном 38 в месте его установки на наружной трубе 5, при этом путем взаимодействия кольцевого выступа опорного диска 37 и плоской дискообразной части эластичного клапана 38 формируют конусообразную форму дискообразной части эластичного клапана 38.

Как правило, ножку 32 выполняют с наружной стороны с радиальным продольным шлицом 40 для предотвращения проворачивания ножки 32 относительно упорной втулки 14.

В исходном положении запорный элемент 10 лежит на седле 1, перекрывая его.

Для организации полного слива жидкости из смывного бачка производят нажатие на кнопку 11 большого смыва на полную глубину ее хода до упора в выступы 34. При этом кнопка 11, перемещаясь вниз, сдвигает вниз ножку 32 с выполненным с упорным диском винтом 33 на максимально возможную величину его хода. Упорный диск винта 33 давит на вертикальный толкатель 30. В результате вертикальный толкатель 30 перемещается вниз и вызывает поворот активного рычага 28, что приводит к перемещению вверх тяги 29, которая через радиальный кронштейн накидной гайки 8 передает движение вверх наружной трубе 5 узла 2 перелива, что вызывает перемещение вверх запорного элемента 10. Одновременно при подъеме наружной трубы 5 вверх поднимается и установленный на ней поршень 9. Подъем запорного элемента 10 вверх приводит к открытию седла 1 и сливу из смывного бачка находящейся в нем жидкости. Поршень 9 удерживается в верхнем положении вместе с узлом 2 перелива после того, как будет отпущена кнопка 11 большого смыва, нажатие на которую приводит к открытию сливного клапана, до тех пор пока уровень жидкости в смывном бачке не упадет ниже уровня расположения поршня 8 и слива жидкости из пространства между поршнем 9 и крышкой 19, сливу которой препятствует находящаяся в крышке 19 жидкость, уплотняющая зазор между наружной трубой 5 и стенкой отверстия в крышке 19. По мере слива жидкости из пространства между поршнем 9 и крышкой 19 начинается обратное движение поршня 9 и узла 2 перелива под их собственным весом вниз до тех пор, пока он не опустится на седло 1. Клапан автоматически возвращается в исходное закрытое положение.

Для организации малого слива жидкости из смывного бачка производят нажатие на кнопку 12 малого смыва, что обеспечивает перемещение кнопки 25 совместно с кнопкой 11 большого смыва на меньшую глубину ее хода, величина которого определяется ограничителем хода 15. Во всем остальном работа клапана аналогична описанной выше, кроме того, что запорный элемент 10 вместе с поршнем 9 поднимется на меньшую высоту, что приведет к тому, что поршень 9 раньше достигнет пазов 18 и окон 17 в обечайке 16 седла 1, что приведет к более раннему сообщению пространства между поршнем 9 и крышкой 19 с пространством смывного бачка и, как следствие, к более раннему закрытию запорным элементом 10 седла 1.

Настоящее изобретение может быть использовано везде, где требуется автоматическое поддержание двух различных объемов слива жидкости из емкости.