CN1324256C - 用于水力设备给水的输水控制装置 - Google Patents

Abstract

一种输水控制装置，以对各种水力设备的给水进行控制而实现对这些设备的单独或各种组合的致动，该装置包括：一对闸板，其中一块为固定的和一块为可动的，其固定闸板提供一个中央进水通道孔和几个边缘输水通道孔，其中的每一个基本上具有扇形的形状并且所有它们一起所占据不大于固定闸板边缘区域的圆的三分之一，而可动闸板提供一个中央进水通道孔、单个边缘输水通道孔，其形状基本上与固定闸板的输水通道孔之一的形状相对应；及在至少近似径向相对该单个输水通道孔的位置中，一种形状的一个集中输水通道孔，这种形状基本上对应于与固定闸板相邻的两个或多个输水通道的整体形状。

Description

用于水力设备给水的输水控制装置

本发明的主题涉及一种输水控制装置，用于对几个水力设备的给水进行控制而实现这些设备的个别或以各种组合的致动。

在水力工程中，会因允许用户将给水单独地引向几个输水设备中的某一个，或因具有根据由用户选择的组合以将给水集中引向多个设备的可能性而产生问题。

这种要求的一个常见例子涉及多路淋浴设备，这些设备一般包括一个头顶喷头、一个手持喷头及称作“身体喷射”的一组或多组侧部喷头。用户应能够通过一个热水或冷水的混合装置(如果可能通过一种供给混合到用户所要求温度的水的单个或恒温控制器)给这些喷头中的这个或那个或它们的各种组合供水。这显然能通过使用几个阀实现，每个阀控制一个喷头或一组喷头，但它证明对于用户是一种难用和笨拙的操纵方法。为此，还可使用开关装置，但由现有工业提供的开关装置不允许组合方式的充分选择；通常用户可以在供水到上部喷头或到横向喷嘴的给水之间、或在头顶喷头与手持喷头之间进行选择，而不可能仅供水到侧部喷头、或在这些不同的组之间进行选择，也不可能从所有喷头、或向这些各种组合供水。另外，已知开关装置一般还不允许切断供水。这不得不由不易接近的、分离的操纵来实现，而能够方便地实现这点，特别是临时切断给水对用户来说是很有用的。

水力设备的阀芯的制造商所面临的第二问题是：一般制造旋塞或配件的公司希望应用他们本身设计或制造的阀芯手柄的控制销，如控制手把、手把、长或短杠杆等。借助于其把这些手柄固定到阀芯控制销上的装置是不统一的，因此有多种不同的直径和轮廓，并且要求以离开阀芯本体不同的距离安装到阀芯的控制销上。这使得阀芯的制造商需用适于接收不同手柄的控制销的几种模型生产每种类型的阀芯(用于不同购买者的)。这些阀芯的控制销因此必须又以几种不同的形状制造，同时阀芯的多个其它部分可以具有统一的构造。尽管如此，根据已知工程实践，阀芯的控制销与内部转动元件以具有或多或少复杂结构的单件制成，因此整个组件包括控制销和内部旋转元件必须以不同形状制造，因而引起相当的成本。

在水力设备的技术中常常出现的一个第三问题是，保证能由设备输送的最大流量的极限的问题。这种要求能简单地归因于对经济性的需要，但在某些情况下它也由法规要求。

本发明的主要目的在于，通过生产一种输水控制器提供对上述问题的第一个的合理解决方案，这种输水控制器能够将水单独地、或集中地引向一组输水设备中的每一个，这些的各种组合比由通常控制器允许的那些组合更多，或者甚至如有必要可以达到这些输水设备的所有可能的组合。本发明的目的还在于，能够生产一种还可切断输水的输水控制器。本发明的一个另外目的在于，能够通过简单的装置并以适中成本生产一种输水控制器。

本发明的第二目的在于，对于生产这输水控制器的经济性产生有效的帮助，特别是以阀芯形状，能够限制与上述手柄缺乏统一性有关的成本。

本发明的第三目的在于，当要求或施加这样一种限制时，能够容易插入限制允许的输水最大流量的装置的这样一种输水控制器。

本发明的第一目的，借助于使用一种在一设备或阀芯中的装置实现，其包括：一个输水控制器；一对闸板，其中一块为固定的和一块为可动的，其中固定闸板提供几个边缘输水通道孔，其每一个基本上具有扇形的形状，并且一起占据不大于固定闸板边缘区域圆周的三分之一，而可动闸板提供一种单个边缘输水通道孔，其形状基本上与固定闸板的输水通道孔之一的形状相对应；及在至少近似径向相对于该单个输水通道孔的位置上的一个集中输水通道孔，其形状基本上对应于与固定闸板相邻的两个或多个输水通道的整体形状。

如有必要，固定闸板或可动闸板也可以带有一个中央进水孔。

这种结构能以低成本生产，并且提供使两块闸板彼此相对定位的可能性，从而能截断输水；从该位置并且在给定方向上仍然转动可动闸板，能把输水依次单独地引向每一个输水设备，然后仍在相同的方向上旋转可动闸板，能按适当排列的组合顺序把输水集中地引向两个或多个输水设备。通过改变在固定闸板中输水通道孔的数量，而能调节任何数量的输水设备并实现用于集中输水的任何所需的组合。

在固定闸板上的这些通道孔是交叉的，而上述可动闸板的通道孔可以是交叉的，因为可动闸板链接到包括一个腔室的转动元件上，该腔室通过建立对外部的密封连接这些通道孔，在可动闸板上的这些通道孔也可以是不交叉(或者可以包括空腔)并且彼此连接的。

在本发明中的控制装置可以通过在设备的本体中直接安装零件、或者以用于插入在设备本体阀芯中的形状制成。

按照本发明，当输水控制的可动闸板连接到一个本身不带有控制销并代之以提供一个连接装置的转动元件上时，当控制销与转动元件分开制造并且除由内部转动元件提供的连接装置之外还提供一个内部连接装置、以及一个外部连接装置，该外部连接装置符合用于所设计阀芯控制器的手柄的要求，可实现所述第二目的(其在控制装置为阀芯形状时最有益)。

最好转动元件和控制销的这些连接装置是由不完全圆形的截面部分构成，特别是花键或棱形截面或由当一起使用时能把转动运动从控制销传递到转动元件的突出部分、空腔或平面中断的圆形截面。

这样，即使输水控制的转动元件也能像其多个其它零件那样是统一的，并且提供一种统一的连接装置，而提供不同控制销以满足购买者不同需要的必要性，可以通过制成彼此不同的并且仅带控制销的零件来满足，并且这些控制销对于转动元件都带有统一的连接装置，其特性在于，形状和外部尺寸的不同，该形状与外部尺寸与所形成装置的手柄的要求相应。因而可大大降低较高生产成本，该成本是由于不可能使所有装置都具有统一性而引起的。

本发明的优点在于，阀芯的控制销在装置的装配期间能从内向外插入在转动元件中，并且在控制销连接到转动元件上之后，它借助于诸如插入到控制销外部的弹性环之类的固定装置固定在其轴向位置上。

如果要求，则能实现本发明的第三目的，这归因于这样的事实：控制销在其内包含一个借助于螺纹部分布置在轴向可调节位置中的活塞，该位置与可动闸板的中央进水通道孔相对，以调节由输水控制能输送的最大流量值。

参照附图，根据包括非限制例子的实施例进行如下描述，将明白本发明主题的这些和其它特性、目的和优点，在附图中：

图1是一剖视图，示出了以阀芯形状实现的本发明的输水控制；

图2示出了能用在本发明中所示输水控制中的一块固定闸板例子的平面图；

图3示出了适用于与图2中所示与固定闸板有关的可动闸板的平面视图：

图4至11示出了如图2和3中所示固定的和可动的两块闸板，其中一块闸板位于另一块之上并且布置在各种作用位置中；

图12至13以与图1中类似的方式示出了如在本发明中那样的输水控制的其他两种形状的实施例。

表明在图1中输水控制是以阀芯的形状进行，其设计用来装入水力设备的本体中，但输水控制可以通过将零件直接安装在水力设备的本体中制成；这种的修改对于本领域技术人员是显然的。

图1所示阀芯带有一个由两个互补零件3和4组成的阀芯本体，本体中装有一块与本体3-4一起操作的固定闸板5、和一个与旋转元件17一起操作的可动闸板6。这个旋转元件17本身不带控制销，而是提供一个连接装置16，连接装置16可以包括一个带齿的或棱形的区域、或甚至一个带有用于改善圆形截面的突出部分、空腔或水平平面的区域，从而使它适于传递转动，并且它可以简单地包括一种转动元件17的结构，或者它可以包括一个应用于转动元件17的金属插入件。如果在用塑料材料制成转动元件17的同时，形成金属插入件则更好。

另一方面，与可动元件17分开制成的一个控制销18，在装置装配期间，能从内部向外部装入到可动元件17中，并且还可带有内部连接装置16(除由安装在可动元件17上之外)、并且带有用于接收手柄的外部连接装置14。在图中，可动元件17和旋转销18的连接元件表示成相连接的，因此不能相互区分，且标有相同标号16。控制销18的内部联接装置16还可由控制销18的结构构成，如有必要并且如果控制销18本身不是金属的，则它们可以由一个金属插入件构成。

另外，控制销18在其外部可以带有一个适于接收弹性环15或其它适当装置的环形座，其相对于可动元件17轴向固定，同时在这两个零件之间的主动转动是由一起使用的连接装置16提供的。因此，一旦该装置装配完成，控制销18就以与转动元件17以单件制成一样的方式动作。如可以理解的那样，旋转销18并且只有旋转销18是以各种形状和尺寸制成，从而外部连接装置14适于接收各种形状的手柄，同时带有连接装置16的转动元件17可以成为是该结构统一的装置的零件之一。

在其中，如果连接装置16成型为可以依靠自己而保证在转动元件17与控制销18之间轴向一致性的情况下，上述弹性环15可以不存在。在构成连接装置16的金属插入件在转动元件17以塑料材料制成的同时形成情况下，这能特别有效地实现。

当输水控制以阀芯的形状实现时，所述的结构对于应用在各种性能手柄上的输水控制的调节是特别重要的。另一方面，当输水控制是通过将零件直接安装在设备本体内而制成时，这些结构仅在某些情况下具有益处。除这些情况之外，根据通常的实践，转动元件和其控制销可以以单件制成。

如可以在图2中观察到的那样，在实施方案的这个例子中，固定闸板5提供一个中央进水通道孔10和用于边缘输水的一定数量的通道孔，在此实施例中为三个即：11、12和13。每个输水通道孔11、12和13大致为扇形，并且整体占据的总角度不大于圆周的1/3。每个输水通道孔11、12和13用于将输水控制的本体与必须调节的输水装置之一连通，而中央进水通道孔10用于与供水设备(如混合装置、可能的恒温器)连通。

如可以从图3观察到的那样，在实施方案的本实施例中，可动闸板6提供：一个中央进水通道孔20；一个单个边缘输水通道孔21，其形状大致与固定闸板5的输水通道孔11、12和13之一的形状相同，及在至少大约径向相对于单个边缘输水通道孔21的边缘位置上一个集中输水通道孔22，其形状对应于与固定闸板5相邻的两个或多个输水通道孔11、12和13的整个轮廓的形状；在本实施例中，其与固定闸板5的所有输水通道孔11、12和13的轮廓相对应。

固定闸板5的输水通道孔10-13总是交叉的(crosswise)。在所示实施例的形状中，可动闸板6的通道孔20-22也是交叉的，并且转动元件17形成一个向外部密封的腔室，该腔室把可动闸板6的通道孔连接在一起。尽管如此，以一种本身熟知的方式，可动闸板6的通道孔也可以不是交叉的，或者包括空腔并且能直接彼此连通。

如果在闸板5和6上方例如借助于横向供给以任何方式进行进水，则上述中央小孔10和20也可以没有。在这种情况下，可动闸板6的通道孔必须是交叉的。

参照图4-11现在将清楚地描述闸板5和6的工作情况。自然，在中央的进水通道孔10和20(当它们存在时)仍然对应，而在边缘通道孔之间的关系随可动闸板6的转动而变化，该转动是由可动元件17在对其连接手柄的控制销18的作用下产生的。

如图4中所示，按图2和3中所示相同的相对位置，将板5和6上下叠置，不会提供在相应输水孔之间的任何对应性。这样能中断输水。后续图中所示的相对位置是通过每次将可动板6转动一个角度逐渐地取得的，该角度等于在固定板5的两个相邻边缘输水孔11、12和13之间的角距离。

所以，在图5、6和7的位置中，可动闸板6的单个输水孔21必须分别与固定闸板5的输水孔11、12和13相对应。因此分别依次单独供给连接到固定闸板5的输水孔11、12和13上的输水设备。

在图8所示的位置中，重复向连接到输水孔11上的输水设备的单独给水，而此次是通过可动闸板6的集中输水孔22。然后集中给水位置开始。在图9中，可动闸板6的集中输水孔22露出固定闸板5的输水孔11和12，因而集中供给连接到这些输水孔上的输水设备。在图10中，可动闸板6的集中输水孔22露出固定闸板5的所有输水孔11、12和13，因而集中供给连接到这些输水孔上的所有输水设备，或由控制管理的所有输水设备。然而在图11中，可动闸板6的集中输水孔22露出固定闸板5的输水孔12和13，因而仅集中供给连接到这些输水孔上的输水设备。继续转动，如果这是可能的，则随后是对单个输水孔13的直接供给，它然后返回截止位置。然而，这种转动路径可能认为没有用，并且在这种情况下，它可能由于限制可动闸板6的转动而受到妨碍。

如可以理解的那样，即使对于所阐述的简单形状的实施例，能实现的单个和集中输水组合也比由一个已知开关允许的数量大得多。然而，即使必须留下的不能使用的或彼此连接的孔，该装置还是会增大固定闸板5提供的输水孔的数量，用于调节较多输水设备或者实现对于集中输水的更大组合。另一方面，有可能使可动闸板6的集中输水孔22的宽度与固定闸板的输水孔的一部分相对应，而不是与所有这些小孔相对应，从而改变所得到的集中输水组合。这使得设计者对本发明中输水控制功能的选择的自由度最大。

还可以提供一个触发装置19，以帮助用户输水控制定位在各种操作位置。这种触发装置在转动元件18与阀芯本体3-4之间起作用，以稳定选择的正确位置、或仅用于那些可能位置中的有用位置。或者，如果不提供这样一种装置，用户仍可以通过转动可动闸板6仅部分地露出固定闸板5的对应输水通道孔调节一些输水设备的流量。

图12表示因为在可动元件17与控制销18之间的结构分离，如何可以制成阀芯，以便能够接收不同特性的手柄，而与图1中表明的阀芯完全没有差别。

在图13中，控制销18在其内带有一个柱塞11’，柱塞11’借助于一个螺纹部分12’能布置在一个相对可动闸板6的中央进水通道孔20的轴向可调节位置中，以便限制能由控制器输送的流量的最大值，当要求或强加这种限制时。在这种情况下，在可动元件17与控制销18之间的结构分离能够通过控制销的简单替换使装置具有或没有以上所述功能，即使当不必区分对于手柄的连接装置时也是如此。

必须理解，本发明不限于作为实施例描述和表明的实施方案的形状。在输水通道孔的数量和布置的选择方面(例如，内部连接装置16的结构和构造及控制销18的轴向固定方式)，本领域技术人员能进行的多种修改，特别是像已经解释的那样。还必须理解，根据其不能占据大于圆周1/3的角度的固定闸板输送小孔的限定与得到一种截止位置的可能性有关；如果不要求截止位置，则这种限定会较小。

可对于上述描述和表明的内容进行这些和其它修改及借助于等效技术进行任何替代，而这样做不会超出本发明的范围和本专利的保护范围。

Claims (18)

1.一种输水控制装置，以对各种水力设备的给水进行控制而实现这些设备的单独或各种组合的致动，该输水控制装置包括：一对闸板，该对闸板一块是固定闸板(5)、一块是可动闸板(6)，其中固定闸板(5)提供多个边缘输水通道孔(11、12、13)，各边缘输水通道孔的形状基本上为同一个圆上的扇形，而可动闸板(6)提供一个单个边缘输水通道孔(21)，该单个边缘输水通道孔(21)形状基本上与固定闸板(5)的边缘输水通道孔(11、12、13)之一的形状相对应；

其特征在于：该可动闸板(6)在与该单个输水通道孔(21)至少大致径向相对的位置上还包括单个集中输水通道孔(22)，该单个集中输水通道孔(22)形状基本上对应于固定闸板(5)的两个或更多个边缘输水通道(11、12、13)的整体形状，由此该固定闸板(5)的输水通道(11、12、13)被布置成能够用所述单个集中输水通道孔(23)同时露出两个或更多个边缘输水通道(11、12、13)。

2.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：该固定闸板(5)所有边缘输水通道孔(11、12、13)所占据的面积不大于固定闸板(5)的边缘区域的圆的三分之一。

3.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：所述固定闸板(5)另外提供一个相应的中央进水通道孔(10)。

4、根据权利要求1或3所述的输水控制装置，其特征在于：所述可动闸板(6)另外提供一个相应的中央进水通道孔(20)。

5.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：它提供通过可以截止输水的两块闸板(5、6)的相互定位，从该位置并且通过沿给定方向上转动可动闸板(6)，能把输水依次单独地引向每一个输水孔，然后可继续在相同的方向上旋转可动闸板(6)，可以以预置组合顺序把输水集中地引向两个或更多个输水设备。

6.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：该可动闸板(6)连接到构成一个腔室的转动元件(17)上，该腔室通过建立对外部的密封连接该单个边缘输水通道孔(21)和单个集中输水通道孔(22)。

7.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：为了使用户易于找到输水控制的各种操作位置，它包括一触发装置(19)，该触发装置在与可动闸板(6)在一起的转动元件(18)与固定本体之间作用，以稳定选择的正确位置或其中的某些位置。

8.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：它通过把零件直接安装在本体中实现。

9.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：它以用于引入到设备本体中的阀芯形状制成。

10.根据权利要求1所述的输水控制装置，其特征在于：还包括与可动闸板(6)相连的转动元件(17)和控制销(18)，与可动闸板(6)在一起的转动元件(17)本身不带有控制销(18)，代之以提供一个用于控制销(18)的连接装置；并且控制销(18)与转动元件(17)分开制造并提供一个内部连接装置以及一个外部连接装置，其中该内部连接装置与转动元件(17)提供的连接装置互补，该外部连接装置符合用于所设计阀芯控制器的手柄的要求。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：该转动元件(17)的上述连接装置和控制销(18)是由不完全圆形的截面部分构成，特别是花键或棱形截面或由突出部分、空腔或平面部分中断的圆形截面，这些截面当它们在一起使用时能把转动运动从控制销(18)传递到内部转动元件(17)。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：该控制销(18)设计成在装置的装配期间能从内向外插入转动元件(17)中。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：在控制销(18)与转动元件(17)连接之后，控制销(18)借助于诸如插入到控制销外部的弹性环(15)之类的固定元件(15)固定在其轴向位置。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：该控制销(18)通过与转动元件(17)的连接而轴向固定。

15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于：由转动元件提供的连接装置、和/或由控制销(18)提供的内部连接装置由一个金属插入件(16)构成。

16.根据权利要求15所述的输水控制装置，其特征在于：该金属插入件(16)是在制成转动元件的塑料材料时制成的。

17.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：它包括控制销(18)、转动元件(17)和外部手柄，其中该外部手柄连接到控制销(18)上，而该控制销(18)与转动元件(17)相连，其中，该控制销(18)能够将连接到控制销(18)的外部手柄的转动运动传递到内部转动元件(17)，并且该控制销(18)能够实现其它功能。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于：该控制销(18)在其内包含一个借助于螺纹部分(12’)能布置在轴向可调节位置上的活塞(11’)，该位置与可动闸板(6)的中央进水通道孔(20)相对，用于调节由输水控制装置输送的最大流量值的目的。

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