PL179725B1

PL179725B1 - Zawór wyplywowy PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL179725B1
Application number: PL95320063A
Authority: PL
Inventors: Douglas Robert David Frost
Original assignee: Frost Douglas R D; Frost Douglas Rd
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 2000-10-31
Also published as: HU219275B; CN1164880A; CA2204506A1; NZ294274A; EP0793755B1; EP0793755A1; US5926861A; NO972012L; PL320063A1; CZ136097A3; HUT77265A; ATE261521T1; WO1996014479A1; CN1097664C; SK55797A3; BR9510326A; JPH10508667A; KR970707355A; MX9703159A; FI971758A7

Abstract

1 . Z a w ó r w y p ly w o w y d o z a n u r z e n ia w z b io r n ik u w p ly - nie, zawierajacy górna czesc obudowy, ruchomy ku górze umieszczony w obudowie glówny zespól zaworowy, tworza- cy z jej górna czescia górna komore o zmiennej objetosci, zwezony kanal pomiedzy górna komora a jej strona ze- wnetrzna wylot skierowany do dolu z dolnej czesci obudowy oraz gniazdo dla glównego zespolu zaworowego przy wej- sciu do wylotu, przy czym glówny zespól zaworowy w pozycji opuszczonej na gniazdo blokuje wylot, znamienny tym, ze ma pilotowy zawór (2, 54, 92), w postaci wydrazo- nego trzonu polaczonego z atmosfera powyzej zadanego poziomu (23) normalnego napelnienia zbiornika (1) plynem, 1 który wraz z glównym zespolem zaworowym (35) tworza miedzy soba pierscieniowa przestrzen (16), a górna komora (6) ma swobodne polaczenie z wylotem (19) poprzez ograni- czone przejscie (9) usytuowane pomiedzy zbiornikiem (1) a górna komora (6), przy czym ograniczone przejscie (9) sta- nowi jedyne swobodne polaczenie pomiedzy zbiornikiem (1) a górna komora (6), kiedy pilotowy zawór (2, 54, 92) jest w pozycji zamknietej FIG. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór wypływowy, a głównie łatwo działający, łatwo obsługiwalny zawór o szybkim przepływie do opróżniania lub częściowego opróżniania zbiorników i innego typu pojemników do przechowywania cieczy. Jest on stosowany zwłaszcza, chociaż nie wyłącznie, do zmniejszania ilości wody zużywanej do spłukiwania toalet domowych lub klozetów.

Przez bardzo wiele lat stosuje się spłukiwanie toalet i misek oraz klozetów w takiej czy innej postaci w miejscach publicznych i we wszystkich nowoczesnych domach. W konwencjonalnych zbiornikach dolnego spłukiwania toalet lub zbliżonych, środki służące do uzyskania spłukiwania zawierają albo syfon, albo jeden z wielu zaworów typu niesyfonowego używanych szeroko na kontynencie i w innych miejscach na świecie.

179 725

Te zawory niesyfonowe lub typu bezpośredniego mają płytę zaworową lub człon, który zakrywa i szczelnie zamyka wylot, by uniemożliwić niezamierzone wyciekanie wody. Zarówno syfon jak i zawór typu bezpośredniego mają gwintowaną rurę wylotową, która przechodzi do dołu przez dno zbiornika, w którym jest zamocowana przez element przegrodowy. Następnie jest ona dołączona do miski klozetowej albo bezpośrednio, albo przez krótki odcinek rurowy.

Jeżeli jedynym środkiem spłukiwania lub oczyszczania miski jest woda wypływająca ze zbiornika, skuteczność spłukiwania jest zależna głównie od natężenia przepływu. Większość syfonów nie ma dobrego natężenia przepływu i potrzebna jest znaczna ilość wody do osiągnięcia zadowalającego spłukania. Ponadto są one wrażliwe na zmiany ustawienia poziomu wody i większość z nich nie działa zadowalająco poniżej średniego ustawienia poziomu. Przy pewnych instalacjach syfonowych natężenia przepływu są tak małe, ze w niektórych przypadkach potrzebne jest więcej niż jedno spłukiwanie.

Zawory typu niesyfonowego zwykle osiągają większe natężenia przepływu i przy energii kinetycznej wody w misce w przybliżeniu dwukrotnie większej przy 50% zwiększenia natężenia przepływu potrzeba mniej wody do skutecznego spłukania. W rzeczywistości działanie większości misek klozetowych można by znacznie polepszyć przez zastąpienie syfonu zaworem bezpośredniego wypływu. Niektóre istniejące instalacje umożliwiłyby nawet znacznie większe natężenia przepływu niż zwykle dostępne przy istniejących zaworach spłukiwania. Dla nowych instalacji przez skonstruowanie galerii i konturów miski i zbiornika w połączeniu z wysoce sprawnym niesyfonowym zaworem spłukiwania, ilość wody potrzebnej do skutecznego spłukania mogłaby być znacznie zmniejszona. Przykładowo w przypadku zaworu opisanego w tym opisie, zainstalowanego w Zjednoczonym Królestwie, potrzebna ilość wody mogłaby być zmniejszona z 7 l do 3,5-4,5 l przy pełnej przepustowości spłukiwania dla wszystkich instalacji od stycznia 1993 i z 9 l do 3,5-4,5 l dla instalacji wcześniejszych. Ponadto, kiedy zawór ten pracuje w trybie krótkiego spłukiwania, potrzeba tylko 1,5-2,0 l.

Znane jest z opisu patentowego US 4,176,821 urządzenie zaworowe przeznaczone do sterowania strumieniem wypływającego płynu ze zbiornika, zanurzone w płynie, posiadające górną część obudowy, w której jest umieszczony ruchomy ku górze główny zespół zaworowy, tworzący z jej górną częścią komorę o zmiennej objętości, zawsze wypełnioną płynem ze zbiornika gdy dzwon jest w pozycji zamkniętej. Urządzenie zaworowe posiada pilotowy zawór, który ma komunikację z atmosferą, zaś w dolnej części obudowy znajduje się gniazdo zaworu oraz wypływy.

Znane jest także ze zgłoszenia patentowego EP-A 0103045 dwukomorowe urządzenie zaworowe będące zaworem podwójnego spłukiwania. Według tego rozwiązania zawór opróżniający ma drążek sterujący wystający poza zbiornik sztywno połączony z dzwonowym zaworem, przy czym wewnątrz dzwonowego zaworu jest umieszczony główny zawór oraz dodatkowy zawór umieszczony w osi dzwonowego zaworu.

W patencie GB-B-2274344 opisany jest zawór wypływowy o lepszej skuteczności, a przedmiotowy wynalazek ma na celu opracowanie dalszych ulepszeń pod tym względem.

Celem przedmiotowego wynalazku jest zatem opracowanie zaworu wylotu płynu w celu zwiększenia i polepszenia działania klozetów.

Dalszym celem jest opracowanie zaworu, który może działać z pełnym spłukiwaniem lub z częściowym spłukiwaniem, czyli tak zwanego zaworu podwójnego spłukiwania.

Celem jest również opracowanie dogodnego elementu przelewowego w zaworze z dodatkową zaletą znacznego zmniejszenia ilości wody potrzebnej do pełnego lub częściowego spłukiwania.

Według wynalazku zawór wypływowy do zanurzenia w zbiorniku w płynie, zawierający górną część obudowy, ruchomy ku górze umieszczony w obudowie główny zespół zaworowy, tworzący z jej górną częścią górną komorę o zmiennej objętości, zwężony kanał pomiędzy górną komorą a jej stroną zewnętrzną, wylot skierowany do dołu z dolnej części

179 725 obudowy oraz gniazdo dla głównego zespołu zaworowego przy wejściu do wylotu, przy czym główny zespół zaworowy w pozycji opuszczonej na gniazdo blokuje wylot charakteryzuje się tym, że ma pilotowy zawór, w postaci wydrążonego trzonu połączonego z atmosferą powyżej zadanego poziomu normalnego napełnienia zbiornika płynem, i który wraz z głównym zespołem zaworowym tworzą między sobą pierścieniową przestrzeń, a górna komora ma swobodne połączenie z wylotem poprzez ograniczone przejście usytuowane pomiędzy zbiornikiem a górną komorą, przy czym ograniczone przejście stanowi jedyne swobodne połączenie pomiędzy zbiornikiem a górną komorą, kiedy pilotowy zawór jest w pozycji zamkniętej.

Korzystnym jest, że pilotowy zawór w swym wydrążonym trzonie ma elementy odpowietrzania do atmosfery z górnej komory w postaci co najmniej jednego otworu umieszczonego powyżej gniazda, zaś trzon pilotowego zaworu dodatkowo ma jeden lub więcej otworów poniżej gniazda. Dookoła pilotowego zaworu umieszczona jest sprężyna, zaś główny zespół zaworowy ma ściskaną sterującą sprężynę, ponadto na głównym zespole zaworowym jest usytuowany oporowy pierścień i/lub tarcza.

Wydrążony trzon zaworu pilotowego jest integralną częścią górnej części obudowy, a swobodne połączenie górnej komory z wylotem jest tworzone przez odsunięty pomocniczy zawór, zaś wydrążony trzon pilotowego zaworu jest wykonany integralnie z górną częścią obudowy i z powierzchnią kominową rury, przy czym pilotowy zawór ma zewnętrzne, przebiegające wzdłużnie żeberka przy swym dolnym końcu, pomiędzy pierścieniową przestrzenią a wylotem.

Pusta pierścieniowa przestrzeń utworzona pomiędzy głównym zespołem zaworowym a trzonem pilotowego zaworu stanowi główną drogę swobodnego połączenia pomiędzy górną komorą a wylotem.

Wydrążony trzon wystający ponad normalny poziom napełnienia płynu w zbiorniku zapewnia wygodną i skuteczną drogę wypływu płynu do wylotu, gdyby poziom płynu wzrósł powyżej żądanego normalnego poziomu napełnienia. Droga przelewu jest zatem korzystnie zapewniona przez zawór wypływowy.

Aby umożliwić podwójne spłukiwanie oprócz głównej drogi dla swobodnego połączenia, może być przykładowo zastosowana górna komora do łączenia początkowo z wnętrzem wydrążonego trzonu, którego góra jest otwarta do atmosfery. To dodatkowe połączenie jest umożliwione na przykład przez szczeliny w wydrążonym trzonie powyżej gniazda pilotowego i jest uszczelnione względem górnej komory tak, że dopiero po naciśnięciu trzonu pilotowego zaworu jest tworzone połączenie pomiędzy górną komorą a jej wydrążonym trzonem.

Utrzymywanie tego dodatkowego swobodnego połączenia przez trzymanie wydrążonego trzonu w położeniu wciśniętym powoduje, że skierowane do dołu siły wytwarzane przez sprężynę i elementy oporowe przezwyciężają stopniowo malejące skierowane do góry siły działające na tłok, powodując przez to, że powietrze jest wciągane do górnej komory, po czym następuje szybkie przedwczesne powtórne osadzenie głównego zespołu zaworowego na gnieździe i powstanie przez to środków przerywania wypływu, by spowodować krótkie spłukiwanie. W ten sposób albo w przybliżeniu połowę zawartości zbiornika można wyprowadzić przez trzymanie trzonu pilotowego zaworu przez kilka sekund, np. 2 lub 3 s, w położeniu dolnym albo też zawartość można całkowicie wypuścić przez uruchomienie trzonu pilotowego zaworu i następnie puszczenie go. Tam, gdzie siły oporu są wykorzystywane w konstrukcji z podwójnym spłukiwaniem, mogą być one zapewniane przez odpowiednie występy na dolnej części głównego zespołu zaworowego.

Po zakończeniu przepływu płynu (kiedy poziom płynu opadnie albo do poziomu pośredniego, albo do poziomu tuż powyżej gniazda zaworu) powietrze dopływa albo przez szczeliny, albo przez otwory w wydrążonym trzonie lub poprzez spód głównego zespołu zaworowego, umożliwiając mu opadnięcie i powrót do swego położenia zamkniętego na gnieździe, przy czym zawór pilotowy odcina to swobodne połączenie. Podczas powtórnego napełniania część płynu wchodzi do komory górnej poprzez otwór równoważenia ciśnienia,

179 725 aby wytworzyć skierowaną do dołu siłę działającą na główny zespół zaworowy i przez to utrzymującą go w położeniu zamkniętym. W pewnych przypadkach może to być również wspomagane przez początkowe ściskanie sprężyny naciskającej do dołu na wierzch tłoka.

Alternatywnie to dodatkowe swobodne połączenie do krótkiego spłukiwania można osiągnąć stosując pomocniczy zawór przestawiony względem wydrążonego trzonu i zapewniając odpowietrzenie do komory górnej.

Przy wszystkich korzystnych przykładach realizacji swobodne połączenie ciśnienia z zaworem zamkniętym i z napełnionym zbiornikiem jest poprzez jeden lub więcej otworów równoważenia ciśnienia pomiędzy zewnętrzną stroną głównego zespołu zaworowego a wnętrzem komory górnej. W mniejszym stopniu dodatkowe połączenie może wystąpić pomiędzy zewnętrzną stroną głównego członu zaworowego a otworem górnej części obudowy, ale może być utrzymywane w nieznacznej ilości przez centrujący pierścień tłokowy zamontowany przy górnym końcu głównego zespołu zaworowego. Zawór pilotowy, który w stanie zamkniętym odcina górną komorę od dolnego głównego zespołu zaworowego, wnętrza wydrążonego trzonu i wylotu, współpracuje z otworem wyrównywania ciśnienia, by otwierać i zamykać go i umożliwiać tylko ograniczony przepływ wody do i z komory górnej. Przy podstawowej korzystnej konfiguracji zaworu zawór pilotowy jest poruszany do dołu w celu otworzenia wymienionego kanału, a główny zespół zaworowy podnosi się do wierzchu komory górnej, gdzie pozostaje aż do osiągnięcia poziomu pośredniego z zaworem pilotowym trzymanym w położeniu wciśniętym lub aż zbiornik zostanie opróżniony przez naciśnięcie zaworu pilotowego i natychmiast puszczenie go.

Komory górna i wnętrze głównego zespołu zaworowego zawierają powietrze i małą ilość wody, która dopływa poprzez otwory równoważenia ciśnienia. Po uruchomieniu zaworu pilotowego powietrze i bardzo mała ilość wody wypychana z komory górnej przez szybko wznoszący się główny zespół zaworowy wchodzi w pierścieniową, cylindryczną przestrzeń wewnątrz głównego zespołu zaworowego i płynie do dołu na zewnątrz przedłużenia wydrążonego trzonu pilotowego (a ponadto w niektórych przykładach realizacji poprzez szczeliny w ściance trzonu powyżej lub poniżej zaworu pilotowego) i potem do dołu do wylotu.

Dzięki przedmiotowemu wynalazkowi można osiągnąć oszczędności wody 60-80% w stosunku do konwencjonalnych zaworów przy równoczesnym zapewnieniu odpowiedniego przelewania przez zawór.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rozwiązanie według pierwszego przykładu wykonania wynalazku do podwójnego spłukiwania w częściowym przekroju, przy czym zawór jest w położeniu otwartym, fig. 2 przedstawia widok podobny jak na fig. 1 drugiego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku do podwójnego spłukiwania, przy czym zawór znowu jest w położeniu otwartym, fig. 3 jest podobnym widokiem trzeciego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku do podwójnego spłukiwania, również z zaworem w położeniu otwartym, fig. 4 jest podobnym widokiem czwartego przykładu wykonania urządzenia do podwójnego spłukiwania według wynalazku, także w położeniu otwartym, fig. 5 jest podobnym widokiem piątego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku, które jest zaworem pojedynczego spłukiwania w położeniu zamkniętym, zaś fig. 6 jest podobnym widokiem szóstego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku, które jest zaworem pojedynczego spłukiwania w położeniu otwartym.

Na fig. 1 pokazano podwójny zawór spłuczkowy zamontowany w dnie zbiornika 1 i zanurzony w wodzie do ustawionego poziomu 23 w chwili, gdy główny zaworowy zespół 35 właśnie został otwarty i doszedł do góry po wewnętrznej stronie górnej części 5 obudowy.

Przed uruchomieniem zawór był oczywiście zamknięty, przy czym główny zespół zaworowy 35 był w położeniu dolnym, tak że wylot 19, który jest dołączony do tylnej strony miski, albo bezpośrednio, albo przez krótki odcinek rury, jest pusty, a woda zawarta w zbiorniku nie może w niezamierzony sposób uchodzić przez główny uszczelniający pierścień 11 osadzony szczelnie na głównym uszczelniającym obrzeżu 13 i przez pilotową

179 725 uszczelkę 10 osadzoną szczelnie na gnieździe 18 pilotowego zaworu 2. W tych warunkach, kiedy zbiornik jest napełniony do swego zadanego poziomu 23, górna komora 6 ma swą maksymalną objętość i zawiera głównie powietrze (oprócz bardzo małej ilości wody) pod ciśnieniem równym głębokości wody w sąsiedztwie otworu 9 równowagi ciśnień. Aby uniemożliwić przesączanie się wody przez otwór 9 i przez wierzch głowicy tłoka 7 do wąskiej szczeliny pomiędzy piastą 36 a zewnętrzną stroną trzonu pilotowego zaworu 2 i poprzez odpowietrzające szczeliny 44 do wnętrza wydrążonego trzonu i do wylotu, zastosowano uszczelkę 45. Wystąpieniu innych dróg wycieku zapobiega przelewowa tuleja 58 typu kesonowego, której górna krawędź określa poziom przelewania, a woda przelewająca się przez tę krawędź dostaje się następnie poprzez szczeliny 89 do wydrążonego pilotowego zaworu 2. Przedłużenie 65 wydrążonego trzonu nie odgrywa żadnej roli w stanie przelewania. Ma ono jedynie zapewnić, że mechanizm roboczy jest utrzymywany powyżej maksymalnej wysokości przelewu.

Kiedy zawór jest zamknięty na gnieździe, a zbiornik jest napełniony, główny zespół zaworowy 35 jest utrzymywany w stanie dociśniętym do gniazda głównie przez skierowane do dołu wypadkowe siły hydrostatyczne działające na górny pierścieniowy obszar tłoka pomiędzy gniazdem pilotowym a otworem górnej części 5 obudowy, przy czym głowica tłoka 7 jest uszczelniona w otworze górnej części obudowy przez centrujący pierścień 8. Inne skierowane do dołu siły są spowodowane przez ciśnienie wody na główny uszczelniający pierścień 11 na pierścieniowym obszarze pomiędzy obrzeżem gniazdowym a głównym korpusem tłoka, ciężar tłoka i ewentualnie niewielkie początkowe sprężenie spowodowane przez ściskaną sterującą sprężynę 90. Jedyna skierowana do góry siła działająca na tłok w stanie zamkniętym jest powodowana przez ciśnienie wody działające na pierścień poniżej głowicy tłoka 7, pomiędzy głównym korpusem tłoka a otworem górnej części 5 obudowy. Trzon pilotowego zaworu 2 nie przyczynia się do tych sił. Jest on utrzymywany w położeniu zamkniętym przez ściskaną sprężynę 4 działającą na kołnierz 3.

Zawór jest uruchamiany przez wywieranie skierowanego do dołu ruchu na górne przedłużenie 65 trzonu, co powoduje, że trzon pilotowego zaworu 2 porusza się do dołu, rozłączając pilotową uszczelkę 10 i gniazdo 18. Wprowadza to natychmiast górną komorę 6 w swobodne połączenie z wylotem 19 poprzez pierścieniową przestrzeń 16 i przestrzeń 25, a ciśnienie w górnej komorze prawie natychmiast spada w przybliżeniu do ciśnienia atmosferycznego. Gdy tylko to nastąpi, tłok podlega wypadkowej sile hydrostatycznej skierowanej do góry, która powoduje, że powietrze i niewielka ilość wody zostają nieco sprężone i szybko wyrzucone przez pierścieniową przestrzeń 16 i przestrzeń 25, gdy tłok unosi się do wierzchołka górnej części 5 obudowy. Przestrzenie 25 są utworzone przez przebiegające wzdłużnie żebra 24 na zewnętrznej stronie dolnego końca pilotowego zaworu 2. Podczas podnoszenia głównego zespołu zaworowego 35, na kontur 20 jego spodniej strony wywierane są dodatkowe siły hydrostatyczne, a siły reakcji spowodowane przez zmieniający się kierunek przepływu pomiędzy konturami 20, 33 znacznie zwiększają skierowaną do góry siłę działającą na tłok. Jednakże podczas podnoszenia tłoka występuje również zwiększająca się siła skierowana do dołu, powodowana przez ściskanie sterującej sprężyny 90, której sztywność jest taka, że po uniesieniu tłoka z gniazda skierowane do góry siły hydrostatyczne są wystarczające do doprowadzenia tłoka do położenia całkowicie podniesionego w górnej części obudowy.

Trzon zaworu pilotowego 2 jest wyposażony w jeden lub więcej otworów lub szczelin 44 powyżej jego gniazda 18. Podczas otwierania zaworu część powietrza z górnej komory 6 również uchodzi przez szczeliny 44 do wydrążonego pilotowego zaworu 2. Kiedy zawór jest całkowicie otworzony, tzn. tłok jest usytuowany przy wierzchołku wewnątrz górnej części obudowy, wlot wody jest ograniczony do bardzo małej ilości przez otwór 9 równoważenia ciśnień i ewentualnie przez nieregularności pomiędzy centrującym pierścieniem 8 a otworem górnej części 5 obudowy, ale w sumie ilość ta jest bardzo mała i może uchodzić od spodu tłoka z prędkością znacznie większą od prędkości dopływu.

179 725

Kiedy zawór jest otwarty, a pilotowy zawór 2 jest zwolniony tuż po ruchu do dołu, gniazdo 18 zamyka szczelnie koniec piasty 36 przez niewielkie ściśnięcie uszczelki 45, na skutek, czego powietrze nie może przepływać do lub z górnej komory 6. Zawór spowoduje zatem całkowite opróżnienie zbiornika aż do poziomu 22, w którym to punkcie powierzchnia wypływającej wody odsłania dolną krawędź 27 tłoka, umożliwiając przepływ powietrza do góry do górnej komory 6 i opadnięcie głównego zespołu zaworowego 35 pod własnym ciężarem i pod działaniem siły sprężyny, aby z powrotem nastąpiło osadzenie na gnieździe.

W przypadku podwójnego spłukiwania, tzn. przy krótkim spłukiwaniu, działanie zaworu jest nieco odmienne. Tym razem przedłużenie 65, pilotowego zaworu 2 jest dociskane do dołu i przytrzymywane przez 2-3 s. Znowu skierowany do dołu ruch powoduje rozłączenie pilotowej uszczelki 10 i gniazda 18 i następuje otworzenie do góry szczeliny pomiędzy piastą 36, co umożliwia swobodne połączenie pomiędzy pierścieniową przestrzenią 16 tłoka a wydrążonym trzonem pilotowego zaworu 2 poprzez szczeliny 44. Przy utrzymywaniu tego przewietrzania pomiędzy górną komorą 6 a wydrążonym trzonem siły hydrostatyczne działające pod tłokiem maleją proporcjonalnie do obniżenia się poziomu wody, tak że przy zbliżaniu się do poziomu 51 ciężar tłoka i siła sterującej sprężyny 90 są wystarczające do przezwyciężenia sił zwróconych do góry. Ponieważ powietrze może być teraz swobodnie zasysane poprzez szczeliny 44 od strony wewnętrznej przelewu głównego zespołu zaworowego 35 gwałtownie opada i zamyka gniazdo, zapewniając przez to krótkie spłukiwanie i wypuszczenie tylko w przybliżeniu połowy zawartości zbiornika. Kiedy nastąpi wczesne powtórne zamknięcie gniazda (krótkie spłukiwanie), wylot 19 zawiera wodę, która odmiennie niż przy pełnym spłukiwaniu musi zostać spuszczona przez odprowadzenie powietrza z obrzeza miski, ale zajmuje to tylko kilka sekund i z pewnością nastąpi to z chwilą ponownego napełnienia zbiornika do zadanego poziomu 23. (Powtórne napełnianie może odbywać się za pomocą konwencjonalnych środków).

Na fig. 2 pokazano konstrukcję funkcjonalnie podobną do fig. 1, ale o odmiennej konfiguracji, gdzie główny pilotowy zawór 92 jest integralny z górną częścią obudowy, a funkcjonalną częścią zaworu pilotowego jest przestawiony pomocniczy zawór 94. Przy tej konstrukcji górna część 101 obudowy zawiera zagłębienie 93, a gniazdo 100 i pomocniczy zawór 94 są trzymane zamknięte przez skierowaną do góry siłę wywieraną na drążek 97, który przechodzi przez obudowę 96, a siła ta jest wywierana przez sprężynę 98 za pośrednictwem miski 99 przymocowanej do górnego końca drążka. Górna krawędź obudowy 96 typu rury kominowej jest powyżej maksymalnego poziomu przelewu najwyższego przedłużenia 65 i stanowi część tej samej obudowy, która zawiera przelewową górną rurę 91. Ponadto przy takiej konstrukcji początkowe połączenie pomiędzy górną komorą 6 a wylotem 19 jest poprzez zagłębienie 93 górnej komory, pomocniczy zawór 94, galerię 95 i nieruchomy dolny trzon pilotowego zaworu 92. Dokładnie w tym punkcie powietrze z górnej komory będzie wypływać poprzez przelewową górną rurę 91. Kontur wylotu 102 jest inny niż na fig. 1. W pewnych warunkach może on spowodować marginalny wzrost natężenia przepływu. Potrzebne są jednak taśmy 103, aby uniemożliwić wciąganie tłoka w wylot, jeżeli jest zainstalowany w zbiorniku o wyjątkowo wysokim poziomie wody.

Podobnie jak poprzednio, aby uzyskać pełne spłukiwanie, zawór pilotowy naciska się do dołu i natychmiast puszcza. W takim przypadku miska 99 sprężyny 98 jest dociskana do dołu do otwarcia pomocniczego zaworu 94, który z kolei umożliwia ujście powietrza z górnej komory 6. W niektórych przypadkach górna komora mogłaby zawierać wodę, gdyby zawór był trzymany w stanie otwartym podczas powtórnego napełniania, a w takim razie woda byłaby wciskana w galerię 95 i następnie dopływałaby do dolnego przelewu 92 i wylotu 19. Przed uruchomieniem zaworu pilotowego zawór jest utrzymywany w położeniu zamkniętym przez te same siły hydrostatyczne co na fig. 1, a kiedy zawór jest uruchomiony, główny zespół zaworowy 35 podnosi się z gniazda 18 i obrzeża 13 w taki sam sposób. Faktycznie od tej chwili działanie jest identyczne jak na fig. 1, a zatem wszystkie identyczne lub podobne części majątakie same oznaczenia jak poprzednio.

179 725

Przy krótkim spłukiwaniu pomocniczy zawór 94 jest otwierany przez naciśnięcie do dołu miski 99 sprężyny i trzymanie jej otwartej przez 2-3 s. Zawór zostaje otworzony i tłok podnosi się do wierzchołka górnej części 101 obudowy. Kiedy poziom opadnie od zadanego poziomu 23 i zbliży się do poziomu 51, siła ściskania sterującej sprężyny 90 przezwycięża wypadkową, skierowaną do góry siłę powodując opadnięcie tłoka i wciągnięcie powietrza w górną komorę 6 z przelewowej galerii 95 poprzez pomocniczy zawór 94 i zagłębienie 93, by umożliwić szybkie opadnięcie głównego zespołu zaworowego 35 i zamknięcie gniazda, co daje krótkie spłukiwanie. Wszystkie pozostałe aspekty działania są takie same jak na fig. 1.

Figura 3 przedstawia podobną konstrukcję jak fig. 1 i 2, ale górna część obudowy 106, pilotowy zawór 54 i kominowa rura 104 powietrza stanowią integralny zespół, który po ugięciu do dołu powoduje otworzenie pilotowej uszczelki 10 i gniazda 18 oraz zaworu 111 odpowietrzania.

Zawór z fig. 3 pokazano w położeniu otwartym, gdy główny zespół zaworowy 35 jest usytuowany przy wierzchołku wewnątrz górnej części obudowy 106, a odsadzenie 80 oparte jest na wierzchu obudowy 72, a obrzeże 109 kominowej rury 104 powietrza jest dociśnięte do poduszki 107. Wspornik 108 jest integralną częścią wierzchu obudowy 72. Uszczelniająca poduszka 107 jest przymocowana do wierzchu wspornika 108.

Podobnie jak w przypadku fig. 1 i 2 na fig. 3 pokazano zawór podwójnego spłukiwania przy dnie zbiornika 1 zanurzony w wodzie natychmiast po otworzeniu głównego zespołu zaworowego 35 i osiągnięciu wierzchołka wewnątrz obudowy 106 przy zamkniętym zaworze 111 powietrza. Przed uruchomieniem zawór byłby oczywiście zamknięty z głównym zespołem zaworowym 35 w dolnym położeniu i z napełnieniem zbiornika do zadanego poziomu 23. Kiedy tłok jest w dolnym położeniu, uniemożliwiony jest wypływ wody do wylotu 19 przez osadzenie głównego uszczelniającego pierścienia 11 na uszczelniającym obrzeżu 13 i przez osadzenie pilotowej uszczelki 10 na gnieździe 18. Górna część obudowy 106 jest trzymana w położeniu górnym przez sprężynę 4 działającą na kołnierz 3 za pośrednictwem integralnego trzonu pilotowego zaworu 2, by utrzymywać odsadzenie 80 górnej części obudowy dociśnięte do spodniej strony wierzchu obudowy 72. Utrzymuje to również prawidłowe położenie prowadnicy trzonu pilotowego zaworu 54 dla połączenia pilotowej uszczelki 10 z gniazdem 18.. Szczelne dla powietrza zamknięcie zaworu 111 osiągane jest również przez działanie tej samej sprężyny.

Kiedy zbiornik jest napełniony do swego zadanego poziomu 23, górna komora 6 będzie miała swą maksymalną objętość i będzie zawierać głównie powietrze pod ciśnieniem równym głębokości wody w sąsiedztwie otworu 9 wyrównywania ciśnień. Uchodzenie powietrza z górnej komory jest uniemożliwione przez zawór 111 powietrza i pilotową uszczelkę 10 z gniazdem 18. Ponadto należy zauważyć, że zawór powietrza jest usytuowany wyżej niż przelewowe przedłużenie 65 i że nie ma żadnych szczelin dostępu w ściance rury przelewowej/trzonu pilotowego, umożliwiających przepływ powietrza ze środka wydrążonego trzonu do górnej komory.

Kiedy zawór jest zamknięty, a zbiornik jest napełniony, główny zespół zaworowy 35 jest utrzymywany w położeniu zamkniętym, głównie przez skierowane do dołu wypadkowe siły hydrostatyczne działające na górny pierścieniowy obszar tłoka pomiędzy pilotowym gniazdem a otworem górnej części obudowy 106, przy czym głowica tłoka 7 jest uszczelniona w otworze i utrzymywana koncentrycznie w górnej części obudowy przez centrujący pierścień 8. Inne mniejsze skierowane do dołu siły są spowodowane przez ciśnienie wody działające na główny uszczelniający pierścień 11, na pierścieniowy obszar pomiędzy obrzeżem gniazdowym a głównym korpusem tłoka, przez ciężar tłoka i ewentualnie przez niewielką początkową siłę ściskania wywieraną przez sterującą sprężynę 90. W stanie zamkniętym jedyna skierowana do góry siła jest powodowana przez działanie ciśnienia wody na pierścień pod głowicą tłoka 7, pomiędzy głównym korpusem tłoka 7 a otworem górnej części obudowy 106. Prowadnica trzonu pilotowego zaworu 54 nie przyczynia się do powstania tych sił. Jest ona częścią górnej części obudowy, integralnego zespołu wydrążonego trzonu pilotowego i jest utrzymywana w górnym położeniu przez sprężynę 4, jak opisano powyżej.

179 725

Zawór jest uruchamiany przez wywarcie skierowanego do dołu ruchu na górne przedłużenie 65 trzonu przelewowego, co powoduje ruch do dołu integralnego trzonu/górnej części obudowy 106/kominowej rury 104/trzonu pilotowego zaworu 54, na skutek czego następuje rozłączenie pilotowej uszczelki 10 i gniazda 18 i odpowietrzającego zaworu 111. To natychmiast umożliwia uchodzenie powietrza i niewielkiej ilości wody do wylotu 19, który jest początkowo pusty, przez pierścieniową przestrzeń 16 i przestrzeń 25 oraz uchodzenie powietrza z zaworu 111. Po utworzeniu tego połączenia pomiędzy górną komorą 6 a wylotem 19 prawie natychmiast ciśnienie w górnej komorze'spada w przybliżeniu do ciśnienia atmosferycznego, a równocześnie na tłok zaczyna nagle działać wypadkowa siła hydrostatyczna skierowana do góry, która powoduje, że powietrze i niewielka ilość wody zostają lekko ściśnięte i gwałtownie wyrzucone poprzez pierścieniową przestrzeń 16 i przestrzeń 25, a część powietrza przepływa przez kominową rurę 104, podczas gdy zawór 111 jest otwarty, a główny zespół zaworowy 35 unosi się do wierzchołka wewnątrz górnej części obudowy 106.

Podczas gdy główny zespół zaworowy (tłok) podnosi się do położenia otwartego, dodatkowe siły hydrostatyczne działają na spodni kontur 20, a w mniejszym stopniu siły reakcji na skutek prędkości zmiany momentu przepływu na konturach 20, 33 zasadniczo zwiększają skierowaną do góry siłę wywieraną na tłok. Gdy tłok podnosi się, występuje również rosnąca skierowana do dołu siła spowodowana przez ściskanie sterującej sprężyny 90, ale sztywność i początkowe ściśnięcie jest takie, że gdy tłok podniesie się ze swego gniazda, skierowane do góry siły hydrostatyczne są wystarczające do przezwyciężenia ciężaru tłoka i sił sprężyny i do podniesienia tłoka do położenia całkowicie podniesionego w górnej części obudowy.

Po początkowym uchodzeniu powietrza i niewielkiej ilości wody z górnej komory 6 w sposób opisany powyżej i po całkowitym otworzeniu zaworu dopływ wody do górnej komory jest ograniczony do bardzo małej ilości przez otwór 9 wyrównywania ciśnienia i przez nieregularności pomiędzy zewnętrzną stroną centrującego pierścienia 9 a podstawą górnej części obudowy 106, ale w każdym przypadku woda może uchodzić z górnej komory poprzez otwarty zawór pilotowy do wylotu z prędkością znacznie większą niż prędkość dopływu poprzez wymienione elementy.

Kiedy zawór jest otwarty, a górna część obudowy i trzon pilotowy są zwolnione tuż po ruchu do dołu, odsadzenie 80 górnej części obudowy opiera się o wierzch obudowy 72, a zawór 111 powietrza jest zamknięty, tak że powietrze nie może juz dopływać do i wypływać z górnej komory 6 i pierścieniowej przestrzeni 16. Poziom wody wewnątrz tłoka podczas działania jest ograniczony do kilku milimetrów powyżej dolnej krawędzi 27 wylotowej rury w przestrzeni 25. Po otworzeniu zaworu i zamknięciu zaworu 111 powietrza następuje zatem całkowite opróżnienie zbiornika od zadanego poziomu 23 aż do poziomu 22 opróżnienia, kiedy to powierzchnia wypływającej wody odsłania dolną krawędź 27 rury wylotowej, umożliwiając dopływ powietrza i uchodzenie do góry poprzez pierścieniową przestrzeń 16 i przestrzeń 25 do górnej komory 6 oraz opadnięcie głównego zespołu zaworowego 35 pod swym własnym ciężarem i pod działaniem siły sprężyny sterującej do położenia powtórnego zamknięcia.

W celu uzyskania trybu krótkiego spłukiwania działanie jest początkowo takie jak przy trybie pełnego spłukiwania, przy czym zawór jest otwierany przez przemieszczenie do dołu przedłużenia 65 i zespołu górnej części obudowy 106, co powoduje rozłączenie pilotowej uszczelki 10 z gniazda 18 i zaworu 111 powietrza a nagła nierównowaga sił hydrostatycznych powoduje uniesienie tłoka z gniazda w taki sam sposób, jak już opisano. Jednakże tym razem górna część obudowy 106, prowadnica trzonu pilotowego zaworu 54 i kominowa rura 104 są trzymane w położeniu wciśniętym przez 2-3 s. Na skutek tego górna komora 6 jest odpowietrzana do atmosfery przez zawór 14 powietrza, który jest trzymany w położeniu otwartym, a kiedy poziom wody w zbiorniku maleje z zadanego poziomu 23 i zbliża się do pośredniego poziomu 51, malejące siły hydrostatyczne działające pod głównym zespołem zaworowym 35 stają się niewystarczające do wspierania ciężaru tłoka i wy

179 725 trzymywania siły sprężyny sterującej. Ponadto, kiedy zawór 111 powietrza jest otwarty i powietrze swobodnie dopływa do i z górnej komory 6 poprzez kominową rurę 104 i otwór 110, tłok szybko opada z powrotem na gniazdo, a przedwczesne zamknięcie zaworu pozostawia wodę w zbiorniku na pośrednim poziomie 51.

Odpowietrzenie wylotu 19 po krótkim spłukiwaniu lub przerywanym spłukiwaniu uzyskiwane jest w taki sam sposób, jak opisano dla fig. 1 i 2.

Figura 4 przedstawia konstrukcję podobną do fig. 1 z tym wyjątkiem, że środkami do uzyskania krótkiego spłukiwania są pierścień oporowy i tarcza przyłożona do dolnej części tłoka zamiast sterującej sprężyny 90 u góry tłoka. Przy tej konstrukcji ważne jest również to, że kontur wylotu jest podobny do pokazanego na fig. 2. Szczeliny w wydrążonym trzonie zaworu pilotowego usytuowane są powyżej i poniżej gniazda zaworu pilotowego.

Działanie, równowaga hydrostatyczna i podstawowe działanie jest zasadniczo takie samo jak opisane dla przykładu wykonania pokazanego na fig. 1, 2 i 3, a zatem znowu w celu uzyskania pełnego spłukiwania, pilotowy zawór 2, 54, 92 poprzez przedłużenie 65 jest naciskany do dołu i natychmiast puszczany. Działanie to, podobnie jak poprzednio, powoduje spadek ciśnienia w górnej komorze 6 w przybliżeniu do ciśnienia atmosferycznego, na skutek czego główny zespół zaworowy 35 otwiera gniazdo, a gdy główny zespół zaworowy 35 uniesie się do góry wewnętrznej strony górnej obudowy 5, powietrze i niewielka ilość wody są wypychane do dołu poprzez pierścieniową przestrzeń 16 i przez szczelinowy otwór 17 (który początkowo jest całkowicie odsłonięty, a górna krawędź 36 piasty znajduje się poniżej niego) do wydrążonego trzonu pilotowego zaworu 2 i do dołu do wylotu 19. Początkowo, przy wydrążonym trzonie naciśniętym do dołu, powietrze może również uchodzić przez szczeliny 44 do wydrążonego trzonu pilotowego zaworu 2.

Przy otworzonym zaworze, gdy główny zespół zaworowy 35 jest u góry wewnątrz górnej obudowy 5, a szczeliny 44 są zamknięte przez gniazdo 18 pilotowego zaworu 2, zaś uszczelka 45 oparta jest o wystającą do dołu piastę górnej części obudowy, górna komora 6 jest zabezpieczona przed dostawaniem się do niej powietrza od spodu tłoka poprzez szczeliny 17 przez kontrolowaną ilość wody wchodzącą w otwór 15 i otaczającą górną krawędź 36 dolnej piasty 36 prowadzenia tłoka. Gdyby powietrze mogło dostać się do wnętrza górnej komory 6 podczas pełnego spłukiwania, wówczas w niezamierzony sposób nastąpiłoby przedwczesne powtórne zamknięcie zaworu.

W trybie krótkiego spłukiwania, jak w trzech poprzednich przykładach realizacji, pilotowy zawór 2 jest naciskany do dołu i trzymany w tym położeniu przez 2-3 s. Odmiennie niż w innych przykładach realizacji wymiar tego zwróconego do dołu ruchu powoduje wytworzenie skierowanych do dołu sił działających na główny zespół · zaworowy 35. Spodnia strona gniazda 18 sprzęga się z górną krawędzią dolnej piasty 36 tłoka, powodując ruch tłoka do dołu w górnej części obudowy 5. Dlatego w trybie krótkiego spłukiwania, kiedy tłok jest w dolnym położeniu, oporowy pierścień 112 i oporowa tarcza 113 (które w trybie pełnego spłukiwania nie powodują znacznego oporu) są poruszane do swych odpowiednich dolnych położeń 112A i 113A, gdzie powodują one, że zwrócone do dołu siły działające na tłok są wystarczające do przezwyciężenia skierowanej do góry siły hydrostatycznej działającej od spodu na tłok, gdy poziom wody spadnie z zadanego poziomu 23 i zbliża się do pośredniego poziomu 51. W tym punkcie, ponieważ odpowietrzające szczeliny 44 są otwarte, powietrze dopływa do górnej komory 6 z wnętrza wydrążonego trzonu pilotowego zaworu 2, powodując szybkie opadnięcie tłoka i zamknięcie gniazda.

Po tym krótkim spłukiwaniu zbiornik zostanie powtórnie napełniony do zadanego poziomu 23 i będzie gotowy do następnego pełnego lub krótkiego spłukiwania.

Figura 5 przedstawia zawór pełnego spłukiwania zamontowany w dnie zbiornika 1 i zanurzony w wodzie przy typowym poziomie napełnienia 23, przy czym główny uszczelniający pierścień 11 głównego zespołu zaworowego 35 jest osadzony na obrzeżu 13 zamykając szczelnie wylot, a pilotowa uszczelka 10 zamyka szczelnie gniazdo 18, odcinając górną komorę 6 od wylotu. Kiedy zawór jest zamknięty i zanurzony w wodzie, górna komora 6 zawiera prawie całkowicie powietrze pod ciśnieniem równym ciśnieniu otaczającej wody na

179 725 głębokości w sąsiedztwie otworu 9 równoważenia ciśnienia. Ponieważ pole powierzchni na wierzchu głównego zespołu zaworowego 35 jest większe niż pierścieniowa powierzchnia pomiędzy otworem górnej części obudowy 5 a obrzeżem 13 gniazda, wypadkowa siła zwrócona do dołu utrzymuje zawór w położeniu zamkniętym. Przy zamkniętym zaworze pierścieniowa przestrzeń 16, pilotowy zawór 2 i wylot 19 będą puste. Pilotowy zawór 2 jest utrzymywany w położeniu zamkniętym przez ściskaną sprężynę 4 wywierającą siłę na ustalający kołnierz 3, który z kolei przytrzymuje pilotowe gniazdo 18 przy dnie piasty 36 wystającej do dołu.

Zawór jest uruchamiany przez naciśnięcie górnego końca trzonu pilotowego zaworu 2, który, jak poprzednio, powoduje skierowany do dołu ruch gniazda 18 w kierunku od pilotowej uszczelki 10, tworząc znaczny otwór i powodując natychmiastowy spadek ciśnienia w górnej komorze 6 w przybliżeniu do ciśnienia atmosferycznego. Powoduje to zwróconą do góry wypadkową siłę hydrostatyczną i podniesienie się z gniazda głównego zespołu zaworowego 35 oraz szybkie wzniesienie się go w górną część obudowy aż obrzeże 37 tłoka dojdzie do wierzchu obudowy. Ten skierowany do góry ruch głównego zespołu zaworowego 35 powoduje wypychanie powietrza zawartego w górnej komorze 6 wraz z niewielką ilością wody do dołu poprzez pilotową uszczelkę 10 i pierścieniową przestrzeń 16 poprzez szczeliny 17 do wydrążonego wnętrza pilotowego zaworu 2. W tym samym czasie, kiedy główny uszczelniający pierścień 11 głównego zespołu zaworowego 35 unosi się z obrzeża 13, powstaje znaczny otwór dla przepływu wody promieniowo do wewnątrz poprzez otwory 12 z odchylaniem do dołu przez kształt konturu 20 dolnej części głównego zespołu zaworowego 35 i krzywoliniowo rozbieżny kontur 33 wylotowej obudowy. Przepływ ten jest kontynuowany do dołu przez zwężenie 38 do wylotu 19 i stąd do miski klozetowej. Ponadto wkrótce po uniesieniu się głównego zespołu zaworu ze swego gniazda woda dopływa do dolnego końca tłoka w pierścieniową przestrzeń 16 poprzez otwór 15 i tworzy płytkie jeziorko wody wokół obrzeża 39. Na początku podnoszenia się zaworu ze swego gniazda powietrze i woda wypływają poprzez szczeliny 17 tak szybko, jak dopływają. Gdy zespół zaworu głównego osiągnie wierzch górnej komory, obrzeże 39 przykrywa górną krawędź szczelin 17, a woda dopływająca do otworu 15 wznosi się wreszcie powyżej obrzeża 39 i odcina przestrzeń pomiędzy otworem dolnej rury końcowej tłoka a dolnej rury stanowiącej przedłużenie trzonu pilotowego powyżej wierzchu szczelin. Jak już opisano dla przykładu realizacji pokazanego na fig. 4, to zamknięcie wodne zapewnia, że powietrze nie może dostawać się do górnej komory 6 z wydrążonego trzonu poprzez szczeliny 17, by spowodować przedwczesne powtórne zamknięcie gniazda, gdy poziom wody w zbiorniku spadł poniżej wierzchu obrzeża 37 głównego zespołu zaworowego 35 w położeniu podniesionym. W tym punkcie nie ma wystarczającego ciśnienia lub siły pod głównym zespołem zaworowym do wytrzymywania ciężaru głównego zespołu zaworowego (tłoka), a zatem jest istotne, by tłok pozostawał w położeniu podniesionym aż do opróżnienia zbiornika, tzn. poziom wody jest tylko nieco powyżej obrzeża 13.

Jeżeli istnieje również potrzeba, by ani powietrze, ani woda nie dostawały się do górnej komory 6 poprzez głowicę tłoka oraz konieczność dopuszczenia dość szerokich tolerancji produkcyjnych, stosuje się centrujący tłokowy pierścień 8.

Pewien przeciek jest oczywiście umożliwiony przez ten centrujący pierścień 8, ale jest on pomijalny i oczywiście otwór 9 wyrównywania ciśnienia umożliwia niewielki dopływ do górnej komory 6. Kiedy poziom wody w zbiorniku spadnie do poziomu otworu 15, główny zespół zaworowy zaczyna opadać pod swym własnym ciężarem, wciągając niewielką ilość wody poprzez otwór 15. Poziom wody opada następnie jeszcze dalej aż osiągnie punkt, w którym jest na równi ze spodem dolnej końcowej części 27 tłoka. Pomaga to dodatkowo w odpływie wody z miejsca wokół obrzeża 39 poprzez otwór 15 przez odprowadzanie powietrza do góry w pierścieniową przestrzeń 16 i przerwanie uszczelnienia wodnego wokół obrzeża 39. Potem następuje początkowy skierowany do dołu ruch głównego zespołu zaworowego 35 w celu odsłonięcia górnych krawędzi otworów 17 i szybkie odpowietrzenie powodujące, że główny zespół zaworowy szybko opada i zamyka gniazdo.

179 725

Jeżeli kontur 20 dolnej części głównego zespołu zaworowego 35 i kształt wylotowego konturu 33 obudowy są takie, by uzyskać wysoką sprawność hydrauliczną, działanie zwężki 38 powoduje powstanie częściowego podciśnienia i z tego powodu nie ma wody lub jest tylko niewielka ilość wody wewnątrz wydrążenia pilotowego zaworu 2, a zatem uniemożliwiona jest wszelka droga łącząca lub kanał przepustowy, który by umożliwiał dopływ powietrza do górnej komory podczas wypływu.

Figura 6 pokazuje konstrukcję zaworu pełnego spłukiwania z integralnym przelewem, podobnie do fig. 5, ale z głównym zespołem zaworowym 35 podniesionym do górnego końca wewnątrz górnej części obudowy 5, tzn. z otwartym zaworem. Istnieją jednak różnice w środkach, za pomocą których górna komora 6 jest sterowana, a główny zespół zaworowy jest utrzymywany w położeniu podniesionym, by osiągnąć dużą wydajność wypływu i skuteczny szybki przepływ opróżniania do poziomu tuż powyżej obrzeza 13 zaworu. Przed zadziałaniem, tzn. gdy główny zespół zaworowy 35 jest zamknięty i osadzony na gnieździe, zespół jest znowu utrzymywany w stanie zamkniętym przez takie same hydrostatyczne siły zamykające jak na fig. 5. Również konstrukcja górnej części głównego zespołu zaworowego, trzonu pilotowego, sprężyny i górnej oraz dolnej części obudowy jest taka sama jak poprzednio, a działanie i stan takich elementów, jak otwór 9 równoważenia ciśnienia, górna komora 6, wewnętrzna pierścieniowa przestrzeń 16 będą również takie same jak w konstrukcji zaworu z fig. 5 w stanie zamkniętym i zanurzonym w wodzie.

Podobieństwo to rozciąga się też na działanie i otwieranie zaworu, przy czym po wciśnięciu do dołu pilotowego zaworu 2 powoduje się rozłączenie pilotowej uszczelki 10 i gniazda 18, umożliwiając, by powietrze początkowo pod takim samym ciśnieniem jak woda w otaczającym zbiorniku, mogło uchodzić z górnej komory 6 do wewnętrznej pierścieniowej przestrzeni 16 zaworu i do dołu poprzez kanał dolnego tłoka do wylotu 19. Podobnie jak poprzednio działanie to powoduje, że główny zespół zaworowy 35 unosi się z obrzeza 13 i podnosi się do położenia całkowicie otwartego z obrzeżem 37 u góry wewnątrz górnej części obudowy 5 i poza niewielką ilością wody, która wchodzi do górnej komory 6 poprzez otwór 9 wyrównywania ciśnienia góra głównego zespołu zaworowego 35 jest zamknięta przez centrujący pierścień 8. Oczywiście aż do punktu, gdzie główna część powietrza jest wyprowadzana do wewnętrznej pierścieniowej przestrzeni 16 z wyrównaniem w przybliżeniu do ciśnienia atmosferycznego działanie jest identyczne jak na fig. 5.

Istotne właściwości i różnice fig. 6 są głównie w dolnym głównym zespole zaworowym i przy przedłużeniu pilota lub obszaru trzonu przelewowego.

Powietrze wyparte z górnej komory 6 i przepływające do dołu poprzez wewnętrzną pierścieniową przestrzeń 16 zmienia kierunek na promieniowy do wewnątrz i wchodzi w przestrzeń utworzoną pomiędzy prowadzącymi żebrami 24 a zewnętrzną stroną dolnego przedłużeniowego trzonu 40. Następnie przepływa do dołu przez przestrzeń 25 utworzoną pomiędzy zewnętrzną stroną przedłużeniowego trzonu 40 a piastą 41 końca rury otworu wykorzystaną przez żebra 24, gdzie u dołu wychodzi przy końcu 27 rury końcowej i wypływa do wylotu 19. Przepływ ten występuje oczywiście tylko wtedy, gdy główny zespół zaworowy unosi się ze swego gniazda do położenia całkowicie otwartego.

W położeniu całkowicie otwartym wysoce skuteczny przepływ przez zwężający się kanał (utworzony przez krzywoliniowe kontury przy dolnej części głównego zespołu zaworowego 35 a otworem obudowy wylotu 19) powoduje działanie zwężki 38, która oprócz dużej prędkości wody uderzającej do dołu w przedłużenie trzonu 40 pomiędzy krawędzią 27 rury końcowej a spodem 26 trzonu powoduje znaczne zmniejszenie ciśnienia u spodu rury końcowej, aby zapewnić, ze oprócz pewnej ilości wody przy spodzie piasty 41 i w przestrzeni 25 wewnętrzna pierścieniowa przestrzeń 16 i górna komora 6 są opróżniane z prędkością większą od prędkości dopływu wody, głównie z otworu 9 wyrównania ciśnienia.

Od punktu, w którym zawór został uruchomiony przy napełnieniu zbiornika do zadanego poziomu 23, woda gwałtownie wypływa poprzez zawór powodując spadek poziomu wody aż do opróżnienia zbiornika i dojścia wody do najniższego poziomu 22. W tym punkcie poziom wody w środku otaczającym piastę 41 rury końcowej opada do dołu poniżej

179 725 spodu 27 rury końcowej, umożliwiając wejście powietrza do przestrzeni 25 i przez to do górnej komory 6, aby główny zespół zaworowy szybko opadł na gniazdo. Od tej chwili rozpoczyna się ponowne napełnianie zbiornika wodą do zadanego poziomu, przy czym zawór jest zamknięty i dlatego przygotowany do następnego działania.

Możliwe jest wiele alternatywnych przykładów realizacji. Przykładowo piasta 36 z fig. 1 może być wyeliminowana, a wysokość szczelin podwyższona powyżej wierzchu do położenia wewnątrz piasty górnej części obudowy. Konstrukcja taka polepszyłaby krótkie spłukiwanie misek z ograniczonymi galeriami i z działaniem gorszym niż przeciętne.

FIG. 2

179 725

FIG.3

179 725

FIG. 5

179 725 /²

FIG. 6

179 725

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zawór wypływowy do zanurzenia w zbiorniku w płynie, zawierający górną część obudowy, ruchomy ku górze umieszczony w obudowie główny zespół zaworowy, tworzący z jej górną częścią górną komorę o zmiennej objętości, zwężony kanał pomiędzy górną komorą a jej stroną zewnętrzną, wylot skierowany do dołu z dolnej części obudowy oraz gniazdo dla głównego zespołu zaworowego przy wejściu do wylotu, przy czym główny zespół zaworowy w pozycji opuszczonej na gniazdo blokuje wylot, znamienny tym, że ma pilotowy zawór (2, 54, 92), w postaci wydrążonego trzonu połączonego z atmosfera, powyżej zadanego poziomu (23) normalnego napełnienia zbiornika (1) płynem, i który wraz z głównym zespołem zaworowym (35) tworzą między sobą pierścieniową przestrzeń (16), a górna komora (6) ma swobodne połączenie z wylotem (19) poprzez ograniczone przejście (9) usytuowane pomiędzy zbiornikiem (1) a górną komorą (6), przy czym ograniczone przejście (9) stanowi jedyne swobodne połączenie pomiędzy zbiornikiem (1) a górną komorą (6), kiedy pilotowy zawór (2, 54, 92) jest w pozycji zamkniętej.
2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że pilotowy zawór (2, 54, 92) w swym wydrążonym trzonie ma elementy odpowietrzania do atmosfery z górnej komory (6) w postaci co najmniej jednego otworu (44) umieszczonego powyżej gniazda (18).
3. Zawór według zastrz. 2, znamienny tym, że trzon pilotowego zaworu (2, 54, 92) dodatkowo ma jeden lub więcej otworów (17) poniżej gniazda (18). .
4. Zawór według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dookoła pilotowego zaworu (2, 54, 92) umieszczona jest sprężyna (4).
5. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że główny zespół zaworowy (35) ma ściskaną sterującą sprężynę (90).
6. Zawór według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że na głównym zespole zaworowym (35) ma usytuowany oporowy pierścień (112) i/lub tarczę (113).
7. Zawór według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wydrążony trzon zaworu pilotowego (92) jest integralną częścią górnej części (101) obudowy.
8. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że swobodne połączenie górnej komory (6) z wylotem (19) jest tworzone przez odsunięty pomocniczy zawór (94,111).
9. Zawór według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wydrążony trzon pilotowego zaworu (54) jest wykonany integralnie z górną częścią obudowy (106) i z powierzchnią kominową rury (104).
10. Zawór według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pilotowy zawór (2, 92) ma zewnętrzne, przebiegające wzdłużnie żeberka (24) przy swym dolnym końcu (26), pomiędzy pierścieniową przestrzenią (16) a wylotem (19).