EA032376B1 - Пневматический клапан управления для сантехнического устройства и способ управления сантехническим устройством - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству (1) клапана управления для управления сантехническим устройством, включающему в себя корпус (10) клапана с камерой (11) низкого давления с первым вводом (12) вакуумной линии, промежуточной камерой (14) со вторым вводом (15) вакуумной линии и камерой (16) внешнего давления с вентиляционным отверстием, перемещаемый вручную толкатель (20) клапана, который в первом положении уплотняет камеру (11) низкого давления относительно промежуточной камеры (14) и освобождает соединение между промежуточной камерой (14) и камерой (16) внешнего давления и во втором положении освобождает соединение между камерой (11) низкого давления и промежуточной камерой (14) и уплотняет промежуточную камеру (14) относительно камеры (16) внешнего давления. Согласно изобретению предусмотрен соединенный с толкателем (20) клапана пневматический клапанный блок с телом клапана, которое в первом положении толкателя (20) клапана блокирует вход (83) сжатого воздуха относительно выхода (84) сжатого воздуха и во втором положении толкателя (20) клапана освобождает соединение между входом (83) сжатого воздуха и выходом (84) сжатого воздуха.

Description

Изобретение относится к устройству (1) клапана управления для управления сантехническим устройством, включающему в себя корпус (10) клапана с камерой (11) низкого давления с первым вводом (12) вакуумной линии, промежуточной камерой (14) со вторым вводом (15) вакуумной линии и камерой (16) внешнего давления с вентиляционным отверстием, перемещаемый вручную толкатель (20) клапана, который в первом положении уплотняет камеру (11) низкого давления относительно промежуточной камеры (14) и освобождает соединение между промежуточной камерой (14) и камерой (16) внешнего давления и во втором положении освобождает соединение между камерой (11) низкого давления и промежуточной камерой (14) и уплотняет промежуточную камеру (14) относительно камеры (16) внешнего давления. Согласно изобретению предусмотрен соединенный с толкателем (20) клапана пневматический клапанный блок с телом клапана, которое в первом положении толкателя (20) клапана блокирует вход (83) сжатого воздуха относительно выхода (84) сжатого воздуха и во втором положении толкателя (20) клапана освобождает соединение межщу входом (83) сжатого воздуха и выходом (84) сжатого воздуха.

Изобретение относится к клапанному устройству управления для управления сантехническим устройством, включающему в себя корпус клапана с камерой низкого давления, которая соединена с первым вводом вакуумной линии для подключения вакуумной линии, промежуточной камерой, которая соединена со вторым вводом вакуумной линии для подключения второй вакуумной линии, и камерой внешнего давления, которая через вентиляционное отверстие соединена с внешней средой, перемещаемый относительно корпуса толкатель клапана, который на первом конце имеет приводимый в действие вручную приводной элемент, первое, взаимодействующее с корпусом и толкателем клапана уплотнение, которое в первом положении толкателя клапана в корпусе уплотняет камеру низкого давления относительно промежуточной камеры и во втором положении толкателя клапана в корпусе освобождает соединение между камерой низкого давления и промежуточной камерой, и второе, взаимодействующее с корпусом и толкателем клапана уплотнение, которое в первом положении толкателя клапана в корпусе освобождает соединение между промежуточной камерой и камерой внешнего давления и во втором положении толкателя клапана в корпусе уплотняет промежуточную камеру относительно камеры внешнего давления.

Из ΌΕ 202013004015 известно пневматическое управление для вакуумного туалета. При этом пневматическом управлении при помощи кнопки управления вакуум подается на блок задержки времени, и с задержкой по времени при помощи вакуума запускается процесс смыва посредством сжатого воздуха, благодаря тому, что приведенный в действие мембраной блок клапана открывает подачу сжатого воздуха.

Устройства управления клапанов этого конструктивного типа используются для того, чтобы управлять сантехническими устройствами, которые нуждаются в приводимых в действие вакуумом подачах свежей воды, смывной воды или сточной воды. У таких сантехнических устройств зачастую вода при помощи сжатого воздуха выводится из резервуара или при помощи вакуума втягивается в резервуар. При определенных применениях, например в вакуумном туалете, осуществляется управляемая по времени комбинация, при которой сначала некоторое количество смывной воды выводится из резервуара смывной воды при помощи сжатого воздуха и затем перемещает некоторое количество сточной воды, которое может содержать это количество смывной воды, при помощи вакуума в резервуар сточной воды или расположенный перед ним промежуточный резервуар, причем в случае предварительно расположенного промежуточного резервуара зачастую осуществляется в дальнейшем еще одно перемещение сточной воды из промежуточного резервуара в резервуар сточной воды, которое снова может вызываться, например, при помощи сжатого воздуха.

В других случаях применения свежая вода должна выводиться из резервуара свежей воды при помощи сжатого воздуха, для того чтобы снабжать водой, например рукомойник, и из рукомойника сточная вода должна снова вытягиваться при помощи вакуума.

В основном такие процессы управления могут управляться благодаря тому, что подготавливаются источник вакуума и источник сжатого воздуха, и из этого источника вакуума и этого источника сжатого воздуха посредством управления приводимыми в действие электрически блоками клапанов при помощи соответствующего электронного блока управления через определенные промежутки времени сжатый воздух и вакуум такого типа подаются в запасный резервуар, промежуточный резервуар или резервуар сточной воды, что тем самым достигаются необходимые действия подачи для свежей воды, смывной воды или сточной воды. Однако недостатком у таких решений является то, что для работы такого устройства управления должен иметься в распоряжении и сжатый воздух, и вакуум, а также электрическая энергия. Вследствие этого подключение такого сантехнического устройства становится трудоемким, что является недостатком в частности в том случае, если сантехническое устройство должно монтироваться на борту транспортных средств, как, например, рельсовых транспортных средств.

В принципе, имеется потребность в сантехнических устройствах или устройствах управления для таких сантехнических устройств, которые обеспечивают достижение надежного управления процессом эксплуатации и при этом могут более простым образом монтироваться и эксплуатироваться при более незначительных инфраструктурных требованиях к предоставляемой в распоряжении энергии. В основе изобретения лежит задача по предоставлению такого блока управления, при помощи которого может упрощаться и монтаж, и эксплуатация такого сантехнического устройства.

Согласно изобретению эта задача решается при помощи клапанного устройства управления описанного вначале типа, при котором клапанное устройство управления также имеет соединенный с толкателем клапана пневматический клапанный блок с телом клапана, которое в первом положении толкателя клапана в корпусе блокирует вход сжатого воздуха относительно выхода сжатого воздуха и во втором положении толкателя клапана в корпусе освобождает соединение между входом сжатого воздуха и выходом сжатого воздуха.

При помощи соответствующего изобретению клапанного устройства управления предоставляется устройство управления, которое более простым образом может монтироваться и может управлять процессами сантехнического устройства. Одновременно при помощи соответствующего изобретению устройства управления клапана предоставляется надежное устройство управления. Соответствующее изобретению клапанное устройство управления улучшено в частности относительно своего места подклю

- 1 032376 чения по сравнению с известными устройствами управления и выполнено, для того чтобы управлять перемещением свежей воды, смывной воды и/или сточной воды в сантехническом устройстве. При этом перемещение свежей воды или смывной воды, или сточной воды может осуществляться и при помощи сжатого воздуха, и при помощи вакуума в сантехническом устройстве. Согласно изобретению для этого управления при помощи клапанного устройства управления требуется лишь источник сжатого воздуха.

Поэтому соответствующее изобретению клапанное устройство управления может отказаться от внешнего источника вакуума и сжатого воздуха для управления процессом так же, как от электрической энергии или электронных устройств управления. Вместо этого соответствующее изобретению клапанное устройство управления, если для процессов эксплуатации требуется вакуум, запускает, исходя из источника сжатого воздуха, приводимое в действие сжатым воздухом устройство вакуума и в зависимости от предоставленного с одной стороны сжатого воздуха и созданного вследствие этого с другой стороны вакуума управляет работой сантехнического устройства в полном объеме.

Для этого клапанное устройство управления имеет корпус клапана, который принципиально разделен на три камеры. Эти камеры отделяются друг от друга первым и вторым уплотнением, причем это первое и второе уплотнение посредством перемещения толкателя клапана относительно корпуса открываются и закрываются определенным образом. Кроме того, толкатель клапана выполнен для того, чтобы приводить в действие блок клапана сжатого воздуха, благодаря тому, что этот пневматический клапанный блок в первом положении толкателя клапана закрыт, а во втором положении толкателя клапана открыт. Толкатель клапана может приводиться в движение вручную пользователем клапанного устройства управления, что может осуществляться, например, посредством прямого приложения силы на приводную поверхность на толкателе клапана, например на выполненную в виде нажимной кнопки приводную поверхность, однако, это может равным образом осуществляться также опосредованно при помощи приводных механизмов или приводов.

Благодаря такому перемещению толкателя клапана из первого во второе положение пневматический клапанный блок непосредственно открывается, и тем самым создаются условия для подачи сжатого воздуха из источника сжатого воздуха. Эта подача сжатого воздуха может непосредственно использоваться для перемещения свежей, смывной или сточной воды. Кроме того, сжатый воздух может использоваться для того, чтобы нагружать сжатым воздухом эжекторное устройство и создавать в нем, например, при помощи эффекта Вентури вакуум.

Созданный непосредственно или опосредованно вследствие нагружения сжатым воздухом вакуум может затем подводиться к соответствующему изобретению устройству клапана управления и через первый ввод вакуумной линии вводиться в камеру низкого давления, из которой вакуум во втором положении толкателя клапана действует непосредственно также в промежуточной камере. Благодаря герметизации посредством второго уплотнения между промежуточной камерой и камерой внешнего давления во втором положении возникает вследствие этого действующее на толкатель клапана усилие из-за перепада давления между промежуточной камерой и камерой внешнего давления, которое становится тем выше, чем сильнее вакуум в промежуточной камере. Благодаря этому созданию усилия толкатель клапана при превышении предопределенного вакуума перемещается обратно из второго в первое положение, и вследствие этого подача сжатого воздуха снова прерывается посредством блока клапана сжатого воздуха.

Кроме того, соответствующее изобретению клапанное устройство управления позволяет введенный в камеру давления вакуум проводить в первом положении ко второму вводу вакуумной линии в промежуточной камере и вследствие этого запускать, например, устройство синхронизации. Это проведение вакуума прерывается в первом положении, если первое уплотнение изолирует камеру низкого давления от промежуточной камеры, так что подача воздуха на стороне камеры низкого давления или промежуточной камеры не уменьшает вакуум на другой стороне.

Предусмотренное в соответствующем изобретению клапанном устройстве управления первое и второе уплотнение могут быть выполнены таким образом, что непосредственно на уплотнение оказывается поверхностное давление из-за перепада давления, который действует через уплотнение, и это поверхностное давление передается от уплотнения на толкатель клапана, для того чтобы вызывать перемещение толкателя клапана. Равным образом первое или второе уплотнение могут быть выполнены таким образом, что они лишь создают уплотняющий эффект между толкателем клапана и корпусом, и на толкателе клапана выполнена соответствующая поверхность, на которую при герметизации между толкателем клапана и корпусом воздействует перепад давления, благодаря тому, что либо низкое давление, либо внешнее давление прилегает к этой поверхности и с одной стороны оказывает воздействие усилия на толкатель клапана.

В принципе, на усилия, которые воздействуют посредством низкого давления и внешнего давления на толкатель клапана и оказывают влияние на его положение относительно корпуса, могут дополнительно влиять другие усилия, для этого в приведенных в дальнейшем примерах осуществления разъясняются некоторые предпочтительные исполнения. Такие действующие дополнительно усилия могут создаваться посредством устройств предварительного напряжения, которые могут включать в себя в основном упругие пружинящие элементы в виде винтовых пружин, других пружинящих конструктивных форм, обладающих упругостью резины элементов или тому подобного, в виде магнитных усилий, вызванных дей- 2 032376 ствием постоянного магнита или электромагнитными воздействиями, или же в виде созданных силой тяжести силовых воздействий на толкатель клапана или при помощи связанных с ними элементов массы. В принципе, такие дополнительные силовые воздействия на толкатель клапана могут оказывать влияние и регулировать усилие срабатывания, возвратное усилие и выдержки времени между срабатыванием и возвратом, а также опять возможным после возврата срабатыванием.

Согласно первому предпочтительному варианту осуществления предусмотрено то, что толкатель клапана распространяется от первого ко второму концу и на втором конце соединен с блоком клапана сжатого воздуха. Благодаря соединению толкателя клапана с пневматическим клапанным блоком на втором конце толкателя клапана создаются условия для непосредственного приведения в действие пневматического клапанного блока при помощи расположенного на первом конце приводного элемента, и достигается надежная передача приводного усилия. При этом соединение пневматического клапанного блока с толкателем клапана может осуществляться при помощи прямого механического соединения, такого как исполнение за одно целое тела клапана пневматического клапанного блока на толкателе клапана, при помощи механического шарнирного соединения тела клапана на втором конце толкателя клапана или в виде опосредованного соединения посредством эффектов передачи усилия, таких как трение, пневматическая передача, магнитная передача усилия или тому подобное.

Согласно дальнейшему предпочтительному варианту осуществления клапанное устройство управления может усовершенствоваться посредством магнита и вследствие того, что тело клапана приводится в действие при помощи магнитного эффекта магнита. Согласно этому варианту осуществления магнит является составной частью клапанного устройства управления и служит для того, чтобы приводить в действие тело клапана, т.е. переключать вперед и назад пневматический клапанный блок между открытым и закрытым положением. При этом магнит может поддерживаться другими оказывающими усилие элементами, как например пружинящими элементами или возвращающими другим образом элементами, или нагружаться противодействующим усилием. В принципе, магнит может быть расположен на толкателе клапана или на теле клапана и взаимодействовать в каждом случае с соответствующим магнитным элементом на теле клапана или толкателе клапана, причем этот магнитный элемент может быть выполнен ферромагнитным, парамагнитным или диамагнитным. Равным образом может осуществляться опосредованное нагружение магнита через соединение с толкателем клапана или телом клапана, для того чтобы действие магнитного усилия преобразовывать, исходя из движения толкателя клапана, в движение тела клапана.

Предпочтительно магнит является постоянным магнитом. В других исполнениях может также использоваться электромагнит в соответствующем изобретению клапанном устройстве управления.

При этом может быть предусмотрено, в частности, то, что тело клапана пневматического клапанного блока открывается посредством магнитного эффекта, или что тело клапана пневматического клапанного блока закрывается посредством магнитного эффекта. В отношении этих обоих вариантов следует понимать, что на магнитный эффект оказывают влияние соответственно дополнительные, оказывающие усилие элементы, которые, как было описано ранее, могут воздействовать на движение тела клапана таким образом, что вследствие этого вызывается возвратное действие против магнитного усилия или действие поддержки магнитного усилия.

Кроме того, в исполнении клапанного устройства управления с магнитом для приведения в действие тела клапана может быть предпочтительно предусмотрено то, что тело клапана во втором положении толкателя клапана перемещается посредством магнитного эффекта магнита в открытое положение или в первом положении толкателя клапана перемещается посредством магнитного эффекта магнита в закрытое положение. В этом варианте осуществления пневматический клапанный блок либо во втором положении толкателя клапана открывается, либо в первом положении толкателя клапана закрывается. Это приведение в действие может поддерживаться соответственно дальнейшими средствами, как, например, упругими элементами, которые воздействуют на тело клапана, благодаря тому, что тело клапана соответственно в первом положении прижимается этими дальнейшими средствами в закрытое положение или соответственно во втором положении перемещается дальнейшими средствами в открытое положение.

Дальнейший предпочтительный вариант осуществления включает в себя первое устройство предварительного напряжения, которое оказывает на тело клапана усилие предварительного напряжения, которое действует против магнитного эффекта. Такое устройство предварительного напряжения может быть выполнено, например, посредством пружинящего элемента в виде спиральной пружины или другого пружинящего исполнения или в виде элемента, обладающего упругостью резины. Посредством действия этого устройства предварительного напряжения против магнитного эффекта может задаваться приводное усилие и момент срабатывания блока клапана сжатого воздуха. Сверх этого посредством устройства предварительного напряжения может также задаваться возвратное усилие, которое необходимо, для того чтобы возвращать обратно пневматический клапанный блок из открытого положения в закрытое положение.

При этом является далее еще предпочтительным, если магнитный эффект действует между магнитом и магнитным элементом, из которых один расположен на толкателе клапана, а другой на теле клапана, и в первом положении толкателя клапана расстояние между магнитом и магнитным элементом на

- 3 032376 столько велико, что магнитное усилие меньше, чем усилие предварительного напряжения, и во втором положении толкателя клапана расстояние между магнитом и магнитным элементом настолько мало, что магнитное усилие больше чем усилие предварительного напряжения. Благодаря этому исполнению посредством подведения магнита к магнитному элементу вследствие перемещения толкателя клапана из первого во второе положение магнитное усилие увеличивается и вследствие этого создается магнитное усилие, которое во втором положение увеличено по сравнению с первым положением настолько, что оно теперь превышает усилие предварительного напряжения устройства предварительного напряжения, которое оно до этого не превышало. Следовательно, в первом положении устройство предварительного напряжения удерживает тело корпуса закрытым, в то время как во втором положении толкателя клапана оно преодолевается магнитным усилием, и тело клапана перемещается вследствие этого в открытое положение. При этом магнит может быть в принципе расположен на толкателе клапана, а магнитный элемент на теле клапана или наоборот. Кроме того, следует понимать, что благодаря происходящим вследствие подачи сжатого воздуха процессам может создаваться избыточное давление или низкое давление, которое затем может оказывать дополнительное силовое воздействие на толкатель клапана, например, благодаря тому, что вакуум подается на первый ввод вакуумной линии, и вследствие этого на толкатель клапана воздействует усилие, которое вызывает возврат толкателя клапана из второго положения в первое положение.

При этом является наиболее предпочтительным усовершенствовать соответствующее изобретению клапанное устройство управления двусторонне действующим стопорным элементом, который вызывает стопорное усилие между толкателем клапана и корпусом клапана в первом и втором положении, причем стопорный элемент предпочтительно выполнен, для того чтобы удерживать толкатель клапана с предопределенным первым удерживающим усилием в первом положении, при превышении предопределенного приводного усилия на приводном элементе допускать перемещение толкателя клапана из первого во второе положение, удерживать толкатель клапана с предопределенным вторым удерживающим усилием во втором положении и при превышении предопределенного низкого давления в промежуточной камере допускать перемещение толкателя клапана из второго в первое положение. Благодаря этому усовершенствованию с одной стороны задается предопределенное приводное усилие, которое должно прикладываться для запуска процесса смыва при помощи клапанного устройства управления. Кроме того, задается предопределенное низкое давление, которое должно в первую очередь создаваться, для того чтобы прекращать процесс смыва. Соответственно толкатель клапана удерживается в первом и во втором положении соответствующим первым или вторым удерживающим усилием, которые могут отличаться друг от друга и быть равными. Стопорный элемент может образовываться, например, при помощи приводимого в действие пружиной элемента или пружинящего элемента, который закреплен на корпусе клапана и воздействует на снабженное с обеих сторон наклонными поверхностями или коническими поверхностями, или тому подобным углубление, или выступ на толкателе клапана. Стопорный элемент может также образовываться посредством приводимого в действие пружиной элемента, который взаимодействует с двумя расположенными на расстоянии друг от друга на толкателе клапана углублениями или выступами. Равным образом два пружинящих элемента могут взаимодействовать с одним единственным выступом или углублением на толкателе клапана. Приводимый в действие пружиной элемент может быть, например, подпружиненным шариком, подпружиненным ползуном, взаимодействующим с одной или двумя коническими поверхностями пружинным зажимом или тому подробным.

Альтернативно или дополнительно у оснащенного магнитом клапанного устройства управления является предпочтительным, если толкатель клапана посредством магнитного усилия удерживается во втором положении, и созданное во втором положении низкое давление в промежуточной камере в сочетании с внешним давлением в камере внешнего давления оказывает на толкатель клапана действующее против этого магнитного усилия возвратное усилие, которое при достижении предопределенного низкого давления в промежуточной камере перемещает толкатель клапана против магнитного усилия из второго положения в первое положение. В этом варианте осуществления толкатель клапана удерживается во втором положении магнитным усилием, и создающиеся низкое давление вводится в камеру низкого давления и, следовательно, в соединенную в этом втором положении с камерой низкого давления промежуточную камеру и вызывает в качестве перепада давления относительно камеры внешнего давления приложение усилия к толкателю клапана, которое перемещает его обратно из второго положения снова в первое положение.

Кроме того, является предпочтительным усовершенствовать соответствующее изобретению клапанное устройство управления вторым устройством предварительного напряжения, которое предварительно напрягает толкатель клапана из второго в первое положение. Благодаря такому второму устройству предварительного напряжения, которое снова может быть выполнено в виде пружинного элемента, обладающего упругостью резины элемента или тому подобного, оказывается возвратное усилие на толкатель клапана, и создаются условия для регулировки, которая оказывает влияние и на усилие срабатывания, с которым толкатель клапана должен перемещаться из первого во второе положение, и на необходимое возвратное усилие, которое благодаря перепаду давления между промежуточной камерой и камерой внешнего давления воздействует на толкатель клапана.

- 4 032376

Далее согласно изобретению предпочтительным является то, что тело клапана является подвижным относительно толкателя клапана и корпуса. В этом варианте осуществления не существует непосредственного соединения между толкателем клапана и телом клапана и корпусом, напротив, эти три конструктивных элемента в каждом случае подвижны друг относительно друга. С одной стороны, это делает возможным экономичный способ изготовления, благодаря тому, что не требуются посадки и допуски, которые при возможном непосредственном соединении должны были бы выбираться соответствующим образом, для того чтобы предотвращать перекосы или заклинивания. Вместо этого соответствующие конструктивные элементы, такие как толкатель клапана и тело клапана, могут устанавливаться с допусками в каждом случае в собственном направляющем элементе и благодаря соответственно предусмотренным силовым воздействиям друг на друга, например, посредством разъясненного ранее магнитного соединения, выполнять зависимые друг от друга движения.

Согласно дальнейшему предпочтительному варианту осуществления предусмотрено то, что магнит закреплен на втором конце толкателя клапана и взаимодействует с магнитным элементом, который соединен с телом клапана или выполнен за одно целое с телом клапана, или что магнит закреплен на теле клапана и взаимодействует с магнитным элементом, который соединен со вторым концом толкателя клапана или выполнен за одно целое со вторым концом толкателя клапана. В этом варианте осуществления либо магнит закреплен на толкателе клапана и взаимодействует с магнитным элементом, который может быть ферромагнитным, парамагнитным или диамагнитным, и который расположен на теле клапана. При этом как магнит, так и магнитный элемент могут быть выполнены за одно целое с толкателем клапана и соответственно телом клапана, сцеплены, соединены с ними другим образом или закреплены на них.

Альтернативно может быть предусмотрено обратное расположение, при котором магнит расположен на теле клапана, а магнитный элемент соответственно на втором конце толкателя клапана.

Соответствующее изобретению клапанное устройство управления может усовершенствоваться далее, благодаря тому, что либо первое уплотнение закреплено на толкателе клапана и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся в направлении движения из первого во второе положение, первой уплотнительной поверхности на корпусе, и второе уплотнение закреплено на корпусе и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся от второго к первому концу толкателя клапана, второй уплотнительной поверхности на толкателе клапана, либо благодаря тому, что первое уплотнение закреплено на корпусе и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся от первого ко второму концу толкателя клапана, второй уплотнительной поверхности на толкателе клапана, и второе уплотнение закреплено на толкателе клапана и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся в направлении движения из второго в первое положение, первой уплотнительной поверхности на корпусе.

Благодаря этим обеим вариациям этого варианта осуществления определяется предпочтительное исполнение первого и второго уплотнения и их уплотнительных ответных поверхностей. Предусмотренные при этом сужения уплотнительных поверхностей на корпусе или толкателе клапана вызывают предпочтительное плавное уменьшение уплотнительного зазора при перемещении толкателя клапана относительно корпуса, вследствие чего могут предотвращаться скачкообразные изменения силового воздействия на толкатель клапана, и может достигаться надежная герметизация между толкателем клапана и корпусом при помощи соответствующего уплотнения при нарастании продвижения толкателя клапана.

Наконец, соответствующее изобретению клапанное устройство управления может усовершенствоваться далее эжекторным устройством с местом подключения сжатого воздуха эжектора и местом подключения вакуума эжектора, которое выполнено, для того чтобы при нагружении места подключения сжатого воздуха эжектора сжатым воздухом создавать вакуум на месте подключения вакуума эжектора, причем место подключения сжатого воздуха эжектора соединено с прохождением текучей среды с выходом сжатого воздуха, и место подключения вакуума эжектора соединено с прохождением текучей среды с первым вводом вакуумной линии. Кроме того, альтернативно или дополнительно соответствующее изобретению клапанное устройство управления может усовершенствоваться блоком задержки времени с местом подключения воздуха, которое соединено с прохождением текучей среды со вторым вводом вакуумной линии.

Благодаря этому усовершенствованию определяется эжекторное устройство, которое снабжается сжатым воздухом, предоставленным из блока клапана сжатого воздуха, и создает из него вакуум, который снова подается на первый ввод вакуумной линии корпуса и, следовательно, в камеру низкого давления. Благодаря этому взаимодействию при помощи воздействия вакуума на камеру низкого давления и соответственно промежуточную камеру достигается предпочтительное управляющее действие между блоком клапана сжатого воздуха, нагруженным из него эжекторным устройством, созданным в нем вакуумом и толкателем клапана в корпусе. Кроме того, используется предпочтительная возможность управления блоком задержки времени через второй ввод вакуумной линии из промежуточной камеры, которая в первом положение изолирована от камеры низкого давления, а во втором положении соединена с камерой низкого давления. Для более подробного принципа действия и взаимодействия такого эжекторного устройства и такого блока задержки времени, а также их взаимодействия с соответствующим изобретению клапанным устройством управления дается ссылка на описанную в немецком полез

- 5 032376 ном образце ΌΕ 202013004015 пневматическую систему управления для вакуумного туалета, которая имеет приводной стыковочный блок 150 в качестве такого блока задержки времени.

Соответствующее изобретению клапанное устройство управления может предпочтительно эксплуатироваться согласно способу управления сантехническим устройством, включающему в себя этапы, на которых вручную перемещают расположенный с возможностью движения относительно корпуса клапана толкатель клапана из первого положения во второе положение посредством приведения в действие приводного элемента, открывают соединенный с толкателем клапан пневматического клапанного блока во втором положении, подают сжатый воздух на эжекторное устройство при открытом пневматическом клапанном блоке и создают вакуум на месте подключения вакуума эжекторного устройства, нагружают расположенную в корпусе клапана промежуточную камеру, которая во втором положении толкателя клапана уплотнена относительно камеры внешнего давления, вакуумом из места подключения вакуума эжекторного устройства, перемещают толкатель клапана обратно из второго в первое положение при достижении предопределенного низкого давления в промежуточной камере посредством воздействия внешнего давления в камере внешнего давления на поверхность на толкателе клапана.

При этом является наиболее предпочтительным, если пневматический клапанный блок приводится в действие магнитом, и магнитное усилие удерживает толкатель клапана во втором положении.

В отношении этих процессов способа и отдельных этапов, происходящих при этом действий и предпочтительных исполнений делается ссылка на разъясненное выше описание клапанного устройства управления и его принципа действия.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения разъясняется более подробно при помощи чертежа.

На чертеже показаны фиг. 1 - схематичный вид соответствующего изобретению клапанного устройства управления;

фиг. 2 - схематичная компоновка оснащенного временным управлением пневматического устройства управления для вакуумного туалета.

Сначала касательно фиг. 1, соответствующее изобретению устройство 1 клапана управления имеет корпус 10 клапана, в котором установлен с возможностью перемещения вдоль направления приведения в действие толкатель клапана 20.

Толкатель 20 клапана своим верхним концом 20а выступает из корпуса 10 клапана и имеет на этом верхнем конце 20а кнопку 21 приведения в действие. Своим нижним концом 20Ь толкатель 20 клапана также выступает из корпуса 10 клапана, и на этом нижнем конце он снабжен осевым продольным отверстием 22. Осевое продольное отверстие 22 на нижнем конце 20Ь толкателя клапана окружается кольцевым магнитом 30.

Корпус 10 клапана окружает внутреннее пространство, которое первым уплотнением 41 и вторым уплотнением 42 разделяется в итоге на три камеры. Исходя их верхнего конца 20а толкателя клапана, камера 11 низкого давления ограничивается корпусом и первым, закрепленным на толкателе клапана уплотнением 41. Эта камера 11 низкого давления подключается через первый ввод 12 вакуумной линии к вакуумной линии 12а.

Первое, закрепленное на толкателе клапана уплотнение 41 оказывает уплотняющее действие по направлению к коническому участку 13 стенки корпуса, который суживается в направлении верхнего конца 20а. Вследствие этого при нажатии вниз толкателя клапана при помощи кнопки 21 приведения в действие освобождается с увеличением хода приведения в действие все большее поперечное сечение между камерой 11 низкого давления и промежуточной камерой 14.

Промежуточная камера 14 ограничивается первым уплотнением 41, вторым уплотнением 42 и корпусом 10 и имеет второй ввод 15 вакуумной линии. Второе уплотнение 42 неподвижно закреплено на корпусе 10 и имеет внутреннее отверстие 42а. Внутреннее отверстие 42а действует против уплотнительной тарелки 23, которая выполнена на толкателе клапана. Уплотнительная тарелка 23 увеличивается в своем диаметре поперечного сечения от второго конца 20Ь к первому концу 20а. Следовательно, в неприведенном в действие верхнем положении толкателя 20 клапана имеется соединение с прохождением текучей среды между промежуточной камерой 14 и камерой 16 внешнего давления. При понижении (нажатии) толкателя 20 клапана проходное поперечное сечение через отверстие 42а уплотнения 42 все больше уменьшается и при определенном ходе приведения в действие толкателя клапана полностью закрывается. К поверхности 23 уплотнительной тарелки в направлении верхнего конца 20а прилегает цилиндрическая обширная уплотнительная поверхность, так что даже при дальнейшем приведении в действие толкателя 20 клапана поддерживается уплотняющий эффект относительно второго уплотнения 42.

Камера 16 внешнего давления соединена с внешним давлением через нижнее отверстие корпуса. Внутри камеры 16 внешнего давления толкатель 20 клапана имеет конусообразное с обеих сторон утолщение 24, которое взаимодействует с пружинным стопорным элементом 50, который закреплен на кор

- 6 032376 пусе клапана. При нажатии толкателя клапана указывающая вниз коническая поверхность действует против пружинного стопорного элемента 50 и упруго разжимает его в радиально направлении наружу, пока при предопределенном усилии нажатия на кнопку 21 приведения в действие пружинный стопорный элемент не перескочит через самое толстое место утолщения 24 и не допустит перемещение толкателя клапана во второе положение. В этом положении толкатель клапана удерживается благодаря тому, что упруго деформированный теперь обратно в радиальном направлении вовнутрь пружинный стопорный элемент 50 прилегает к верхней конической поверхности утолщения 24. При создании низкого давления в промежуточной камере 14 пружинный стопорный элемент 50 снова упруго разжимается в радиально направлении наружу благодаря тому, что коническая поверхность притягивается вверх, пока пружинный стопорный элемент 50 при предопределенном низком давлении снова не перескочит через самое толстое место утолщения 24 теперь в противоположном направлении и не допустит перемещение толкателя клапана обратно в первое положение.

В продолжение отверстия 22 в толкателе клапана расположено ферромагнитное тело 61 клапана. Ферромагнитное тело 61 клапана расположено с возможностью перемещения в направляющем элементе 62 и может внутри этого направляющего элемента 62 перемещаться в том же направлении, что и толкатель 20 клапана. В верхнем конце направляющего элемента 62 расположена вторая спиральная пружина 63, которая прижимает ферромагнитное тело 61 клапана в нижнее закрытое положение.

В этом нижнем закрытом положении тело 61 клапана перекрывает линию 60 сжатого воздуха.

Если толкатель клапана при помощи приводного элемента 21 прижимается из первого верхнего положения во второе нижнее положение вниз, то вследствие этого магнит 30 перемещается ближе к ферромагнитному телу 61 клапана и таким образом повышается магнитное усилие магнита на ферромагнитное тело 61 клапана. Это повышение вызывает подъем тела 61 клапана из изображенного на фиг. 1 закрытого положения против усилия второй спиральной пружины 63 в поднятое открытое положение. В этом поднятом открытом положении прохождение потока через линию 60 сжатого воздуха от входа 83 сжатого воздуха к выходу 84 сжатого воздуха деблокировано.

Одновременно благодаря опусканию толкателя клапана из первого верхнего положения во второе нижнее положение уплотняющий эффект первого уплотнения 41 по направлению к корпусу прерывается, а уплотняющий эффект второго уплотнения 42 по направлению к толкателю клапана устанавливается. Следовательно, камера 11 низкого давления и промежуточная камера 14 находятся в соединении с прохождением текучей среды, в то время как промежуточная камера 14 изолирована от камеры 16 внешнего давления.

Линия 60 сжатого воздуха нагружает через выход 84 сжатого воздуха эжекторное устройство 100, которое согласно принципу Вентури создает низкое давление (вакуум). Это низкое давление через линию 12а низкого давления вводится в камеру 11 низкого давления. Следовательно, благодаря созданию низкого давления в камере 11 низкого давления и промежуточной камере 14 внешнее давление воздействует на коническую уплотнительную поверхность 23 толкателя клапана, и как следствие образовывается перепад давления между промежуточной камерой 14 и камерой 16 внешнего давления. Вследствие этого на толкатель 20 клапана воздействует возвратное усилие, которое перемещает толкатель клапана обратно из нижнего второго положения в верхнее первое положение. Это возвратное усилие поддерживается первой спиральной пружиной и третьей спиральной пружиной 53.

Благодаря этому возвратному движению в первое верхнее положение толкателя клапана расстояние между магнитом и ферромагнитным телом 61 клапана увеличивается, и магнитное усилие, которое оказывается магнитом 30 на ферромагнитное тело 61 клапана, вследствие этого уменьшается. Затем это магнитное усилие становится ниже возвратного усилия винтовой пружины 63, так что тело 61 клапана перемещается обратно в опущенное закрывающее положение и прерывает подачу сжатого воздуха к эжекторному устройству 100.

Фиг. 2 показывает соответствующее изобретению устройство 1 клапана управления в установочном положении для управления вакуумным туалетом. Все устройство управления включает в себя наряду с соответствующим изобретению устройством 1 клапана управления и эжекторным устройством 100 еще дополнительно приводной соединительный блок 150, который действует в качестве блока задержки времени, блок 130 распределительного клапана, блок 170 клапана смывной воды, а также блок 190 смывной воды. Блок 170 клапана смывной воды снабжается сжатым воздухом через вход 183 сжатого воздуха. Созданный в эжекторном устройстве вакуум проводится через линию 12а низкого давления к блоку 130 распределительного клапана и оттуда в зависимости от управления во времени посредством приводного соединительного блока 150 подается через линию 12Ь низкого давления на первый ввод 12 вакуумной линии устройства 1 клапана управления. Этот вакуум подается через второй ввод 15 вакуумной линии на приводной соединительный блок 150.

Созданный в эжекторе 100 вакуум подается через ответвленную от линии 12а низкого давления линию 12с низкого давления в резервуар 200 сточной воды. Кроме того, созданный в эжекторе 100 вакуум проводится через блок 130 распределительного клапана на вывод 135 и оттуда через линию 171 низкого давления на блок 170 клапана смывной воды.

В отношении принципа действия приводного соединительного блока 150, блока 130 распредели

- 7 032376 тельного клапана, блока 170 клапана смывной воды и блока 190 смывной воды делается ссылка на описание примера осуществления в ΌΕ 202013004015. Разъясненные там взаимосвязи и связанные с системой управления процессы могут в отношении этих компонентов равным образом использоваться для исполнения согласно фиг. 2 с соответствующим изобретению клапанным устройством управления.

Claims (16)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Клапанное устройство управления для управления сантехническим устройством, включающее в себя корпус (10) клапана, содержащий камеру (11) низкого давления, которая соединена с первым вводом (12) вакуумной линии для подключения вакуумной линии (12а), промежуточную камеру (14), которая соединена со вторым вводом (15) вакуумной линии для подключения второй вакуумной линии, и камеру (16) внешнего давления, которая через вентиляционное отверстие соединена с внешней средой, перемещаемый относительно корпуса (10) толкатель (20) клапана, который на первом конце имеет приводимый в действие вручную приводной элемент (21), первое уплотнение (41), взаимодействующее с корпусом (10) и толкателем (20) клапана, которое в первом положении толкателя (20) клапана в корпусе (10) уплотняет камеру (11) низкого давления относительно промежуточной камеры (14) и во втором положении толкателя (20) клапана в корпусе (10) освобождает соединение между камерой (11) низкого давления и промежуточной камерой (14), второе уплотнение (42), взаимодействующее с корпусом (10) и толкателем (20) клапана, которое в первом положении толкателя (20) клапана в корпусе (10) освобождает соединение между промежуточной камерой (14) и камерой (16) внешнего давления и во втором положении толкателя (20) клапана в корпусе (10) уплотняет промежуточную камеру (14) относительно камеры (16) внешнего давления, причем клапанное устройство управления имеет также связанный с толкателем (20) клапана пневматический клапанный блок с телом (61) клапана, которое в первом положении толкателя (20) клапана в корпусе (10) блокирует вход (83) сжатого воздуха относительно выхода (84) сжатого воздуха и во втором положении толкателя (20) клапана в корпусе (10) освобождает соединение между входом (83) сжатого воздуха и выходом (84) сжатого воздуха.
2. 2. Клапанное устройство управления по п.1, отличающееся тем, что толкатель (20) клапана проходит от первого (20а) ко второму концу (20Ь) и на втором конце (20Ь) соединен с пневматическим клапанным блоком.
3. 3. Клапанное устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что предусмотрен магнит (30), причем тело (61) клапана приводится в действие при помощи магнитного эффекта магнита (30).
4. 4. Клапанное устройство управления по п.3, отличающееся тем, что тело (61) клапана пневматического клапанного блока открывается посредством магнитного эффекта или тело (61) клапана пневматического клапанного блока закрывается посредством магнитного эффекта.
5. 5. Клапанное устройство управления по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что предусмотрен двусторонне действующий стопорный элемент (50), который вызывает стопорное усилие между толкателем (20) клапана и корпусом (10) клапана в первом и втором положении, причем стопорный элемент (50) выполнен с возможностью удерживать толкатель (20) клапана с предопределенным первым удерживающим усилием в первом положении, при превышении предопределенного приводного усилия на приводном элементе (21) допускать перемещение толкателя (20) клапана из первого во второе положение, удерживать толкатель (20) клапана с предопределенным вторым удерживающим усилием во втором положении и при превышении предопределенного низкого давления в промежуточной камере (14) допускать перемещение толкателя (20) клапана из второго в первое положение.
6. 6. Клапанное устройство управления по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что предусмотрено первое устройство (63) предварительного напряжения, которое оказывает на тело (61) клапана усилие предварительного напряжения, которое действует против магнитного эффекта.
7. 7. Клапанное устройство управления по п.6, отличающееся тем, что магнитный эффект действует между магнитом (30) и магнитным элементом (61), из которых один расположен на толкателе (20) клапана, а другой - на теле (61) клапана, причем в первом положении толкателя (20) клапана расстояние между магнитом (30) и магнитным элементом (61) настолько велико, что магнитное усилие меньше чем усилие предварительного напряжения, и во втором положении толкателя (20) клапана расстояние между магнитом (30) и магнитным эле

   - 8 032376 ментом (61) настолько мало, что магнитное усилие больше чем усилие предварительного напряжения.
8. 8. Клапанное устройство управления по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что толкатель (20) клапана посредством магнитного усилия удерживается во втором положении, причем созданное во втором положении низкое давление в промежуточной камере (14) в сочетании с внешним давлением в камере (16) внешнего давления оказывает на толкатель (20) клапана действующее против этого магнитного усилия возвратное усилие, которое при достижении предопределенного низкого давления в промежуточной камере (14) перемещает толкатель (20) клапана против магнитного усилия из второго положения в первое положение.
9. 9. Клапанное устройство управления по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что предусмотрено второе устройство предварительного напряжения, которое предварительно напрягает толкатель (20) клапана из второго в первое положение.
10. 10. Клапанное устройство управления по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что тело (61) клапана является подвижным относительно толкателя (20) клапана и корпуса (10).
11. 11. Клапанное устройство управления по любому из пп.3-10, отличающееся тем, что магнит (30) закреплен на втором конце (20Ь) толкателя (20) клапана и взаимодействует с магнитным элементом, который соединен с телом (61) клапана или выполнен за одно целое с телом (61) клапана, или магнит (30) закреплен на теле (61) клапана и взаимодействует с магнитным элементом, который соединен со вторым концом (20Ь) толкателя (20) клапана или выполнен за одно целое со вторым концом (20Ь) толкателя клапана.
12. 12. Клапанное устройство управления по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что первое уплотнение (41) закреплено на толкателе (20) клапана и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся в направлении движения из первого во второе положение, первой уплотнительной поверхности на корпусе (10), и второе уплотнение (42) закреплено на корпусе (10) и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся от второго к первому концу толкателя клапана, второй уплотнительной поверхности на толкателе (20) клапана.
13. 13. Клапанное устройство управления по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что первое уплотнение (41) закреплено на корпусе (10) и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся от первого ко второму концу толкателя клапана, второй уплотнительной поверхности на толкателе (20) клапана, и второе уплотнение (42) закреплено на толкателе (20) клапана и оказывает уплотняющее действие по направлению к конической, расширяющейся в направлении движения из второго в первое положение, первой уплотнительной поверхности на корпусе (10).
14. 14. Клапанное устройство управления по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что предусмотрено эжекторное устройство (100) с местом подключения сжатого воздуха эжектора и местом подключения вакуума эжектора, которое выполнено так, чтобы при нагружении места подключения сжатого воздуха эжектора сжатым воздухом создавать вакуум на месте подключения вакуума эжектора, причем место подключения сжатого воздуха эжектора соединено с прохождением текучей среды с выходом сжатого воздуха и место подключения вакуума эжектора соединено с прохождением текучей среды с первым вводом (12) вакуумной линии, и/или предусмотрен блок задержки времени с местом подключения воздуха, которое соединено с прохождением текучей среды со вторым вводом вакуумной линии.
15. 15. Способ управления сантехническим устройством с помощью клапанного устройства управления по п.1, включающий в себя этапы, на которых вручную перемещают расположенный с возможностью движения относительно корпуса (10) клапана толкатель (20) клапана из первого положения во второе положение посредством приведения в действие приводного элемента (21), открывают соединенный с толкателем (20) клапан пневматического клапанного блока во втором положении, подают сжатый воздух на эжекторное устройство (100) при открытом пневматическом клапанном блоке и создают вакуум на месте подключения вакуума эжекторного устройства, нагружают расположенную в корпусе (10) клапана промежуточную камеру (14), которая во втором положении толкателя (20) клапана уплотнена относительно камеры (16) внешнего давления, вакуумом из места подключения вакуума эжекторного устройства (100), перемещают толкатель (20) клапана обратно из второго в первое положение при достижении предопределенного низкого давления в промежуточной камере (14) посредством воздействия внешнего давления в камере внешнего (16) давления на поверхность на толкателе (20) клапана.
16. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что пневматический клапанный блок приводят в действие магнитом (30) и магнитное усилие удерживает толкатель (20) клапана во втором положении.

    - 9 032376