RU2258167C1 - Straightway stop valve - Google Patents
Straightway stop valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258167C1 RU2258167C1 RU2003136873/06A RU2003136873A RU2258167C1 RU 2258167 C1 RU2258167 C1 RU 2258167C1 RU 2003136873/06 A RU2003136873/06 A RU 2003136873/06A RU 2003136873 A RU2003136873 A RU 2003136873A RU 2258167 C1 RU2258167 C1 RU 2258167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- valve
- servomotor
- volumetric
- shut
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Основная область использования изобретения - водопроводная санитарно-техническая арматура. Изобретение относится к клапанам и кранам и более конкретно к проходным запорным клапанам для жидкостей или газов, самозакрывающимся после прекращения рабочей операции, содержащим средства управления клапанами, в которых жидкость или газ из трубопровода непрерывно воздействует на поршень, диафрагму или сильфон, и, согласно отличительным признакам изобретения, средства для предотвращения случайного или произвольного действия клапанов, содержащие пружину, сопротивляющуюся их включению.The main field of use of the invention is plumbing sanitary fittings. The invention relates to valves and taps, and more particularly to check valves for liquids or gases, self-closing after the cessation of an operation, comprising valve controls in which liquid or gas from a pipeline continuously acts on a piston, diaphragm or bellows, and according to distinguishing features inventions, means for preventing accidental or arbitrary action of the valves, containing a spring resisting their inclusion.
Общеизвестен проходной запорный клапан, выполненный в виде съемной вентильной головки, устанавливаемой в резьбовое гнездо корпуса водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды, содержащий корпус с входным напорным и выходным отверстиями для прохода воды, в котором установлены запорный орган с приводным звеном в виде поворотного вала, связанного с рукояткой для управления клапаном.A well-known check valve is made in the form of a removable valve head that is installed in the threaded socket of the body of a water tap or cold and hot water mixer, comprising a body with an inlet pressure and outlet openings for water passage, in which a shut-off element with a drive element in the form of a rotary shaft is installed associated with a handle for controlling the valve.
Известен проходной запорный клапан, выполненный в виде съемного патрона, устанавливаемого в гнездо корпуса рычажного водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды, содержащий корпус с входными напорным и выходным отверстиями для прохода воды, в котором установлен запорный орган и приводное звено запорного органа в виде подвижного рычага, связанного с рукояткой для управления клапаном (см., например, патент DE 33991752, кл. F 16 K 11/078, 10.07.1997).Known check valve is made in the form of a removable cartridge that is installed in the housing of the lever lever faucet or cold and hot water mixer; the lever associated with the handle for controlling the valve (see, for example, patent DE 33991752, CL F 16 K 11/078, 07/10/1997).
В настоящее время почти повсеместно в мире испытывается дефицит пресной воды, вследствие чего во многих населенных пунктах подача питьевой воды в водопроводную сеть производится по суточному графику. В этих условиях при применении указанных выше известных проходных запорных клапанов имеют место случаи непреднамеренного оставления водопроводных кранов или смесителей в открытом состоянии во время или после прекращения подачи воды в водопровод, что при последующем включении давления часто приводит к затоплению жилых помещений. Обычно это происходит при участии малолетних детей и сопровождается крупным материальным ущербом.Currently, there is a shortage of fresh water almost everywhere in the world, as a result of which in many settlements drinking water is supplied to the water supply network according to the daily schedule. Under these conditions, when applying the above-known known check valves, there are cases of unintentional leaving of water taps or mixers in the open state during or after the cessation of water supply to the water supply system, which, when the pressure is subsequently turned on, often leads to flooding of residential premises. Usually this occurs with the participation of young children and is accompanied by large material damage.
Известен проходной запорный клапан, самозакрывающийся по истечении заданного времени после открытия, выполненный в виде съемной вентильной головки, устанавливаемой в резьбовое гнездо корпуса водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды, содержащий корпус с входным напорным и выходным отверстиями для прохода воды, в котором установлены запорный орган, приводное звено запорного органа в виде поворотного вала, связанного с рукояткой для управления клапаном, а также спиральная приводная пружина/ механический таймер на основе часового спускового механизма, храповой механизм для взвода пружины одновременно с открытием запорного клапана с помощью рукоятки и фрикционная муфта для обеспечения закрытия клапана с помощью рукоятки независимо от срабатывания таймера (см., например, патент RU 2173807 С2, кл. F16K 21/04, 20.09.2001). Указанный проходной самозакрывающийся запорный клапан, наряду с сокращением расходования воды, позволяет решать и проблему предотвращения случайного неконтролируемого истечения воды через клапан. Однако такой клапан не получил широкое распространение для этих целей из-за некоторых неудобств при пользовании им в быту, существенно более высокой его стоимости и пониженной надежности в сравнении с обычными запорными клапанами, не обладающими подобной функцией. Неудобства при пользовании обусловлены тем, что при каждом открытии и регулировании клапана с помощью рукоятки для управления клапаном со стороны пользователя необходимо приложение некоторой дополнительной мускульной энергии на преодоление момента сцепления фрикционной муфты со спусковым механизмом и на взвод пружины, что вносит существенные отличия в приемы пользования клапаном в сравнении с традиционными запорными клапанами. Неудобства вносит также и необходимость повторения открывания клапана после его самозакрывания при отборе больших объемов воды. Существенное повышение стоимости вызвано применением довольно сложного и точного в изготовлении механического таймера и других узлов, а понижение надежности связано с тем, что механизм управления клапаном содержит дополнительные высоконагруженные звенья, такие как фрикционная муфта, храповой механизм, механический таймер и другие, постоянно участвующие в работе при регулировании клапана с помощью рукоятки. Такой режим работы этих механизмов клапана неизбежно приводит к быстрому их износу, выходу из строя, а иногда и к заклиниванию, что в свою очередь также может явиться причиной серьезной аварии.Known check valve, self-closing after a predetermined time after opening, made in the form of a removable valve head installed in the threaded socket of the body of the water tap or cold and hot water mixer, comprising a housing with an inlet pressure and outlet for water passage, in which a shut-off valve is installed an organ, a drive link of the locking member in the form of a rotary shaft connected to a handle for controlling the valve, and also a spiral drive spring / mechanical timer based on f the clock trigger, a ratchet mechanism for charging the spring simultaneously with the opening of the shutoff valve using the handle and a friction clutch to ensure that the valve closes with the handle regardless of the timer (see, for example, patent RU 2173807 C2,
Известны также проходные запорные клапаны, механизмы управления которыми снабжены электрическими исполнительными устройствами, электронными преобразователями физических параметров рабочей среды на входе и выходе клапана и программируемым контроллером. Применение подобного рода клапанов, в принципе, позволяет решать множество проблем, в том числе и проблем предотвращения затопления жилищ, экономии воды и т.п. Однако применение электрических и электронных устройств в условиях повышенной влажности, какими являются, например, ванны и душевые, сопряжено со значительным их удорожанием. Кроме того, выход из строя или внезапное отключение электрического питания при наличии таких устройств может также стать еще одной причиной не менее ущербных аварий. Наконец, известен проходной запорный клапан, самозакрывающийся при отсутствии давления на его входе, содержащий корпус с входным напорным и выходным отверстиями для прохода рабочей среды, в котором установлены запорный орган, приводное звено запорного органа в виде винта или эксцентрика, связанного с поворотной в вертикальной плоскости массивной рукояткой, и односторонний объемный серводвигатель с выходным звеном в виде мембраны, напорная камера которого сообщена с входным отверстием, при этом к мембране со стороны напорной камеры прикреплен запорный орган, а с обратной стороны мембраны установлен толкатель, взаимодействующий с приводным звеном запорного органа (см., например, авт.свид. SU 1765588 А, кл. F 16 K 31/12, 21/04, 30.09.1992). В этом проходном запорном клапане развиваемое действием давления усилие на мембране за счет силы трения между толкателем и винтом или эксцентриком создает на последнем тормозной момент, удерживающий массивную рукоятку в установленном открытом положении. При отсутствии давления на входе в клапан тормозной момент уменьшается, массивная рукоятка-груз под действием веса поворачивается относительно своей оси и воздействует на толкатель, в результате чего запорный орган клапана закрывается. Описанный клапан имеет такие же недостатки, что и указанный выше проходной запорный клапан с механическим таймером: низкую долговечность и неудобство пользования. Причина низкой долговечности аналогична: при каждом открытии и регулировании клапана с помощью рукоятки преодолевается тормозной момент повороту рукоятки, что неизбежно вызывает интенсивный износ взаимодействующих частей (винта, эксцентрика, толкателя). Неудобствами являются различия в способах монтажа и приемах управления такими клапанами в сравнении с традиционными из-за наличия груза и повышенных усилий на рукоятке. Описанный известный проходной запорный клапан по совокупности своих существенных признаков является наиболее близким к предлагаемому клапану.Also known are check valves, the control mechanisms of which are equipped with electrical actuators, electronic converters of the physical parameters of the working medium at the inlet and outlet of the valve and a programmable controller. The use of this kind of valves, in principle, allows you to solve many problems, including the problems of preventing flooding of dwellings, saving water, etc. However, the use of electrical and electronic devices in conditions of high humidity, such as, for example, bathtubs and showers, is associated with a significant rise in price. In addition, failure or a sudden disconnection of the electrical power in the presence of such devices can also be another reason for no less harmful accidents. Finally, a check valve is known that is self-closing in the absence of pressure at its inlet, comprising a housing with an inlet pressure and outlet openings for the passage of a working medium, in which a shut-off element is installed, a shutter drive link in the form of a screw or an eccentric connected with a vertical rotary plane massive handle, and a one-sided volumetric servomotor with an output link in the form of a membrane, the pressure chamber of which is in communication with the inlet, while to the membrane from the pressure chamber at a locking member is attached, and a pusher is installed on the reverse side of the membrane, which interacts with the drive link of the locking member (see, for example, author certificate SU 1765588 A, class F 16
Задачей изобретения является усовершенствование описанного известного проходного запорного клапана, самозакрывающегося при отсутствиидавления на его входе, направленное на устранение перечисленных выше недостатков. При этом изобретением поставлена задача создания такого проходного запорного клапана, самозакрывающегося при отсутствии давления на его входе, надежность которого была бы значительно повышена в сравнении с известными клапанами, и который по способу монтажа и приемам пользования ничем бы не отличался от обычных традиционных запорных клапанов, а для его функционирования не использовался бы никакой другой источник энергии, кроме потенциальной энергии самой рабочей среды в перекрываемом клапаном трубопроводе.The objective of the invention is to improve the described prior art check valve, self-closing when there is no pressure at its inlet, aimed at eliminating the above disadvantages. At the same time, the invention has set the task of creating such a check valve through passage, self-closing in the absence of pressure at its inlet, the reliability of which would be significantly increased in comparison with the known valves, and which in terms of installation method and methods of use would be no different from conventional traditional shut-off valves, and for its functioning no other source of energy would be used, except for the potential energy of the working medium itself in the pipeline blocked by the valve.
Решение этой задачи изобретением достигается тем, что проходной запорный клапан, самозакрывающийся при отсутствии давления на его входе, содержащий корпус с входным напорным и выходным отверстиями для прохода рабочей среды, в котором установлены запорный орган, приводное звено запорного органа, связанное с рукояткой для управления клапаном, и односторонний объемный серводвигатель, напорная камера которого сообщена с входным отверстием, снабжен установленным в корпусе предварительно напряженным упругим элементом, подвижное выходное звено которого выполнено с возможностью одностороннего воздействия на приводное звено запорного органа и его перемещения действием усилия упругого элемента из любого его положения в положение закрытия запорного органа, при этом односторонний объемный серводвигатель выполнен с возможностью взаимодействия его выходного звена с выходным звеном упругого элемента, преодоления усилия упругого элемента действием давления в напорной камере и перемещения выходного звена упругого элемента в положение, в котором прекращается его взаимодействие с приводным звеном запорного органа и обеспечивается свободное перемещение приводного звена запорного органа между положениями его закрытия и открытия посредством рукоятки для управления клапаном, удерживания выходного звена упругого элемента в упомянутом выше положении действием давления в напорной камере, а при отсутствии давления - перемещения выходного звена объемного серводвигателя и приводного звена запорного органа в положение закрытия запорного органа действием усилия упругого элемента (п.1 формулы).The solution to this problem by the invention is achieved in that the check valve is self-closing in the absence of pressure at its inlet, comprising a housing with an inlet pressure and outlet openings for the passage of the working medium, in which a shut-off element is installed, a drive element of the shut-off element connected with a handle for controlling the valve , and a one-sided volumetric servomotor, the pressure chamber of which is in communication with the inlet, is equipped with a prestressed elastic element installed in the housing, a movable output the vein of which is made with the possibility of one-sided impact on the drive link of the locking member and its movement by the action of the force of the elastic element from any position to the closed position of the locking member, while the one-way volumetric servomotor is made with the possibility of the interaction of its output link with the output link of the elastic element, to overcome the elastic force element by pressure in the pressure chamber and moving the output link of the elastic element to a position in which its interaction ceases interaction with the drive link of the locking member and provides free movement of the drive link of the locking member between its closing and opening positions by means of a handle for controlling the valve, holding the output link of the elastic element in the above position by the pressure in the pressure chamber, and in the absence of pressure, moving the output link of the surround servomotor and drive link of the locking member to the closing position of the locking member by the action of the force of the elastic element (claim 1 of the formula).
Введение в проходной запорный клапан предварительно напряженного упругого элемента, выполнение его с возможностью одностороннего воздействия на приводное звено запорного органа и перевода запорного органа клапана из любого его положения в закрытое положение обеспечивают автоматизм закрытия клапана при прекращении подачи давления, а при последующем включении давления на его входе - нахождение клапана только в закрытом состоянии. Выполнение объемного серводвигателя с возможностью взаимодействия только с упругим элементом и отстранения упругого элемента от взаимодействия с приводным звеном механизма для управления запорным органом при наличии давления на входе обеспечивают работу устройства без потребления энергии извне и освобождают пользователя от каких-либо дополнительных нагрузок или действий при ручном открытии и регулировании клапана. Так как срабатывание механизмов клапана, участвующих в его автоматическом закрытии, происходит в сотни раз реже (два раза при каждом прерывании подачи давления), чем ручное воздействие на механизмы управления запорным органом клапана в нормальном режиме его эксплуатации (например, водопроводного крана на кухне), то долговечность предлагаемого клапана в сравнении с описанными известными клапанами, в которых все элементы механизмов работают при каждом ручном воздействии, повышается примерно в таком же соотношении.The introduction of a prestressed elastic element into the checkpoint valve, its execution with the possibility of one-sided impact on the drive element of the locking member and transfer of the locking member of the valve from any position to the closed position provides automatic valve closure when the pressure is stopped, and when the pressure at its inlet is turned on again - the valve is only in the closed state. The performance of the volumetric servomotor with the ability to interact only with the elastic element and remove the elastic element from interacting with the drive element of the mechanism for controlling the shut-off element in the presence of inlet pressure ensures the operation of the device without external energy consumption and free the user from any additional loads or actions when manually opening and valve control. Since the actuation of the valve mechanisms involved in its automatic closing occurs hundreds of times less often (twice each time the pressure is interrupted) than the manual action on the control mechanisms of the valve shut-off element in the normal mode of operation (for example, a water tap in the kitchen), then the durability of the proposed valve in comparison with the described known valves, in which all the elements of the mechanisms work with each manual exposure, increases in approximately the same ratio.
Далее изобретением поставлена задача нахождения наиболее предпочтительных вариантов конструктивной реализации предлагаемого запорного клапана применительно к наиболее распространенным традиционным видам проходных запорных клапанов для водопроводных кранов и смесителей холодной и горячей воды.Further, the invention has the task of finding the most preferred options for the structural implementation of the proposed shut-off valve in relation to the most common traditional types of straight-through shut-off valves for water taps and cold and hot water mixers.
Первый вариант касается проходных запорных клапанов с приводным звеном запорного органа в виде поворотного вала. Решение задачи достигается тем, что клапан выполнен в виде съемной вентильной головки, устанавливаемой в резьбовое гнездо корпуса водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды с входным напорным и выходным каналами, содержащей приводное звено запорного органа в виде поворотного вала, при этом односторонний объемный серводвигатель выполнен в виде кругового цилиндра, образованного в корпусе соосно валу, а выходное звено объемного серводвигателя выполнено в виде поршня в форме плоского кольцевого диска, подвижно установленного в цилиндре и на валу, в поворотном валу со стороны его торца, обращенного к запорному органу, выполнено осевое отверстие, соединенное с напорной камерой объемного серводвигателя для подвода давления из входного напорного отверстия, предварительно напряженный упругий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины, установленной в корпусе соосно цилиндру и поворотному валу, выходное звено упругого элемента выполнено в виде толкателя, подвижно установленного на валу и имеющего форму цилиндрической втулки с фланцем для упора пружины, толкатель помещен в охватывающую его снаружи и соединенную с корпусом направляющую втулку, выполненную, по меньшей мере, с одним осевым пазом, и снабжен, по меньшей мере, одним радиальным выступом, предназначенным для вхождения в осевой паз на направляющей втулке, в поворотном валу на его цилиндрической поверхности выполнено, по меньшей мере, одно радиальное отверстие, в которое установлен, по меньшей мере, один радиальный цилиндрический шип, а толкатель снабжен, по меньшей мере, одним цилиндрическим пазовым кулачком в виде сквозного окна во втулке толкателя с винтовым и прямолинейным осевыми участками рабочего профиля, взаимодействующими с радиальным цилиндрическим шипом на поворотном валу, при этом высота пазового кулачка равна ходу толкателя, а угловая протяженность - повороту вала между положениями закрытия и открытия запорного органа, запорный орган клапана выполнен в виде плоского золотника, содержащего связанную с валом поворотную и установленную в корпусе неповоротную пластины с проходными пазами, при центральном расположении входного напорного канала в резьбовом гнезде корпуса водопроводного крана или смесителя для сообщения осевого отверстия в поворотном валу с входным напорным отверстием в центре поворотной пластины запорного органа образовано сквозное отверстие, торцовая часть вала выполнена с возможностью ее герметичного прилегания к центральной части обращенной к валу торцовой поверхности поворотной пластины, центральная часть зеркала неповоротной пластины сообщена с входным напорным отверстием, например, посредством проходящей через центр пластины канавки, соединенной с ее напорным пазом, при радиальном расположении входного напорного канала в резьбовом гнезде корпуса водопроводного крана или смесителя для сообщения осевого отверстия в поворотном валу с входным напорным и отверстием между обращенной к валу торцовой поверхностью поворотной пластины и торцом вала образован просвет, например, посредством волнообразной пружинящей пластины (п.п.2, 3, 4 формулы).The first option concerns straight-through shut-off valves with a drive element of the shut-off element in the form of a rotary shaft. The solution is achieved by the fact that the valve is made in the form of a removable valve head that is installed in the threaded socket of the body of a water tap or cold and hot water mixer with an input pressure and output channels, containing a drive element of the shut-off element in the form of a rotary shaft, while a one-sided volumetric servomotor is made in the form of a circular cylinder formed in the housing coaxially to the shaft, and the output link of the volumetric servomotor is made in the form of a piston in the form of a flat annular disk, movably mounted In the cylinder and on the shaft, in the rotary shaft from the side of its end facing the locking body, an axial hole is made, connected to the pressure chamber of the volumetric servomotor for supplying pressure from the inlet pressure hole, the prestressed elastic element is made in the form of a cylindrical spring installed in housing coaxial to the cylinder and the rotary shaft, the output link of the elastic element is made in the form of a pusher, movably mounted on the shaft and having the form of a cylindrical sleeve with a flange for spring support, the pusher is placed in a guide sleeve made from at least one axial groove that surrounds it and is connected to the housing and is provided with at least one radial protrusion designed to fit into the axial groove on the guide sleeve in a rotary shaft on it at least one radial hole is made in the cylindrical surface, in which at least one radial cylindrical spike is installed, and the pusher is provided with at least one cylindrical groove cam in the form of a through window about a pusher sleeve with helical and rectilinear axial sections of the working profile interacting with a radial cylindrical spike on the rotary shaft, while the height of the groove cam is equal to the stroke of the pusher, and the angular extent is equal to the rotation of the shaft between the closing and opening positions of the locking member, the valve locking member is made in the form a flat spool containing a rotary plate connected to the shaft and a fixed plate installed in the housing with feedthroughs, with a central arrangement of the inlet pressure channel in the threads a through hole is formed in the socket of the body of the water tap or mixer for communicating an axial hole in the rotary shaft with an inlet pressure hole in the center of the rotary plate of the locking member, the mechanical part of the shaft is able to tightly fit to the central part of the mechanical surface of the rotary plate, the central part the mirrors of the non-rotating plate are in communication with the inlet pressure port, for example, by means of a groove passing through the center of the plate connected to its pressure with a groove, when the inlet pressure channel is radially located in the threaded socket of the body of the water tap or mixer for communicating an axial hole in the rotary shaft with the inlet pressure and the hole between the end surface of the rotary plate facing the shaft and the shaft end, a gap is formed, for example, by means of a wave-shaped spring plate ( items 2, 3, 4 of the formula).
Такое выполнение проходного запорного клапана позволяет обеспечить надежное его функционирование, долговечность, удобство пользования им и возможность установки в корпуса с резьбовым гнездом как вновь производимых водопроводных кранов или смесителей, так и для замены уже находящихся в пользовании.This embodiment of a straight-through shut-off valve makes it possible to ensure its reliable operation, durability, ease of use and the ability to install both newly manufactured water taps or faucets in housings with a threaded socket and to replace those already in use.
Следующие варианты конструктивной реализации предлагаемого клапана касаются широко распространенных однорычажных водопроводных кранов или смесителей холодной и горячей воды. Первый из них является наиболее предпочтительным и заключается в том, что клапан выполнен в виде съемного патрона, устанавливаемого в гнездо корпуса рычажного водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды с входным напорным и выходным каналами, содержащего приводное звено запорного органа в виде подвижного рычага, при этом односторонний объемный серводвигатель выполнен в виде некругового цилиндра, ось которого параллельна продольной оси корпуса патрона, выходное звено объемного серводвигателя выполнено в виде поршня в форме плоского вкладыша, подвижно установленного в цилиндре, а напорная камера объемного серводвигателя сообщена с входным отверстием для прохода воды, предварительно напряженный упругий элемент выполнен в виде пружины кручения, установленной на соединенном с корпусом патрона пружине-держателе, выходное звено упругого элемента выполнено в виде пропущенного через стенку корпуса штока, прикрепленного к толкателю Г-образной формы и к поршню, а толкатель снабжен контактным упором для передачи движения подвижному рычагу, подвижный рычаг выполнен с шаровой опорой и снабжен прикрепленными перпендикулярно его продольной оси пластинчатым плечом для взаимодействия с контактным упором на толкателе и плечом с шаровым наконечником для передачи управляющего движения запорному органу, запорный орган выполнен в виде плоского золотника, содержащего подвижную, неподвижную и опорную пластины с проходными пазами, зеркало которых параллельно продольной оси корпуса клапана, подвижная пластина соединена с водилом, выполненным в виде рычага с проушиной на его конце для взаимодействия с шаровым наконечником, а на водиле образована поворотная опора, например, в виде цилиндрического шипа и камня, предназначенных для вхождения в продольный направляющий паз на опорной пластине при его предназначении для установки в смеситель холодной и горячей воды, он выполнен из условия размещения в корпусе двух таких упругих элементов и двух таких объемных серводвигателей, подключения напорных камер каждого из серводвигателей к входным отверстиям, одного для холодной воды, другого - для горячей, при этом подвижный рычаг выполнен качающимся и поворотным относительно корпуса, а пластинчатое плечо на рычаге выполнено в виде углового сектора с возможностью взаимодействия с контактными упорами на толкателях выходных звеньев обоих упругих элементов и с упорами для ограничения поворота рычага при регулировании температуры воды на выходе смесителя (п.п.5, 6 формулы).The following options for the structural implementation of the proposed valve relate to widespread single lever water taps or faucets of hot and cold water. The first of them is the most preferred and consists in the fact that the valve is made in the form of a removable cartridge installed in the socket of the lever lever faucet body or cold and hot water mixer with inlet pressure and outlet channels, containing the drive element of the shut-off element in the form of a movable lever, this one-sided volumetric servomotor is made in the form of a non-circular cylinder, the axis of which is parallel to the longitudinal axis of the cartridge case, the output link of the volumetric servomotor is made in the form of a piston in the frame of a flat liner, movably mounted in the cylinder, and the pressure chamber of the volumetric servomotor is in communication with the inlet for water passage, a prestressed elastic element is made in the form of a torsion spring mounted on a holder spring connected to the cartridge case, the output element of the elastic element is made in the form of a missed through the wall of the rod body attached to the L-shaped pusher and to the piston, and the pusher is equipped with a contact stop for transmitting movement to the movable lever, the movable lever is filled with a ball bearing and equipped with a plate shoulder attached perpendicular to its longitudinal axis for interaction with a contact stop on the push rod and a shoulder with a ball tip for transmitting control movement to the locking member, the locking member is made in the form of a flat spool containing a movable, stationary and supporting plate with passage grooves , the mirror of which is parallel to the longitudinal axis of the valve body, the movable plate is connected to the carrier, made in the form of a lever with an eye at its end to interact with with a ball tip, and a swivel bearing is formed on the carrier, for example, in the form of a cylindrical spike and stone, intended to enter the longitudinal guide groove on the support plate when it is intended for installation in a cold and hot water mixer, it is made from the condition of placing two such elastic elements and two such volumetric servomotors, connecting the pressure chambers of each of the servomotors to the inlets, one for cold water, the other for hot water, while the movable arm is made swinging and rotary relative to the housing, and the lamellar shoulder on the lever is made in the form of an angular sector with the ability to interact with contact stops on the pushers of the output links of both elastic elements and with stops to limit the rotation of the lever when controlling the temperature of the water at the mixer outlet (paragraph 5, 6 formulas).
Такое выполнение проходного запорного клапана позволяет обеспечить надежное его функционирование, долговечность, безопасность применения и возможность установки в корпуса как вновь производимых, так и уже находящихся в эксплуатации водопроводных однорычажных кранов или смесителей с гнездом под сменный картридж.Such an embodiment of a check valve through passage allows ensuring its reliable operation, durability, safety of use and the possibility of installing both newly manufactured and already in use plumbing single-lever taps or mixers with a socket for a replaceable cartridge in the housings.
Далее изобретением предлагается вариант конструктивной реализации предлагаемого клапана, по которому он выполнен в виде однорычажного водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды, содержащего запорный орган в виде съемного патрона с приводным звеном запорного органа в виде подвижной рукоятки, установленной на рычаге патрона, при этом односторонний объемный серводвигатель выполнен в виде кругового цилиндра, установленного в корпусе крана или смесителя, выходное звено объемного серводвигателя выполнено в виде поршня в форме плоского диска, подвижно установленного в цилиндре, корпус крана выполнен с каналом для подключения напорной камеры объемного серводвигателя к входному напорному отверстию, предварительно напряженный упругий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины, выходное звено упругого элемента выполнено в виде центрального штока, подвижно установленного в охватывающую его снаружи и соединенную с корпусом направляющую втулку с гнездом для упора пружины, шток соединен с одной стороны с фланцем для упора пружины и поршня, а с другой - с тарелкой для взаимодействия с подвижным рычагом посредством толкателя и контактного упора, выполненного на рукоятке, цилиндр, поршень, пружина, шток с фланцем и тарелкой выполнены в виде съемного приводного блока, корпус которого образован гильзой цилиндра, соединенной с направляющей втулкой, при его выполнении в виде смесителя холодной и горячей воды, корпус выполнен из условия размещения двух таких упругих элементов и двух таких объемных серводвигателей, подключения напорных камер каждого из серводвигателей к входному отверстию, одного к отверстию для холодной воды, другого - для горячей, при этом толкатель установлен с возможностью взаимодействия с тарелками штоков обоих серводвигателей, а контактный упор на подвижной рукоятке выполнен в виде углового сектора (п.п.7, 8, 9 формулы).Further, the invention proposes a variant of the structural implementation of the proposed valve, according to which it is made in the form of a single-lever tap or hot and cold water mixer containing a locking member in the form of a removable cartridge with a driving member of the locking member in the form of a movable handle mounted on the cartridge lever, while one-sided the volumetric servomotor is made in the form of a circular cylinder installed in the body of the tap or mixer, the output link of the volumetric servomotor is made in the form of a piston in the shape of a flat disk, movably mounted in the cylinder, the valve body is made with a channel for connecting the pressure chamber of the volumetric servomotor to the inlet pressure hole, the prestressed elastic element is made in the form of a cylindrical spring, the output link of the elastic element is made in the form of a central rod, movably mounted in its covering outside and a guide sleeve connected to the housing with a socket for spring support, the rod is connected on one side with a flange for spring support and the piston, and on the other with a cylinder for interacting with a movable lever by means of a pusher and a contact stop made on the handle, a cylinder, a piston, a spring, a rod with a flange and a plate are made in the form of a removable drive unit, the body of which is formed by a cylinder liner connected to the guide sleeve, when executed in the form cold and hot water mixer, the housing is made from the condition of placing two such elastic elements and two such volumetric servomotors, connecting pressure chambers of each of the servomotors to the inlet, one towards the opening for cold water, another - for hot, the pusher is mounted for interaction with plates of both rods servomotors, and the contact stress on the movable handle is in the form of an angular sector (p.p.7, 8, 9 of the formula).
Такое выполнение проходного запорного клапана позволяет путем модернизации однорычажных водопроводных кранов и смесителей с запорным клапаном в виде сменного патрона (картриджа) обеспечить безопасность их применения.This embodiment of a check valve through passage allows modernization of single-lever water taps and mixers with a check valve in the form of a replaceable cartridge (cartridge) to ensure the safety of their use.
Изобретением поставлена задача обеспечения удобства пользования однорычажными смесителями холодной и горячей воды с клапаном, самозакрывающимся при отсутствии давления на его входе в случае, если к одному из входных каналов на длительное время отключена подача воды. Решение этой задачи достигается тем, что для обеспечения удобства пользования смесителем в случае длительного преднамеренного прекращения подачи воды к одному из входных напорных каналов смеситель снабжен установленными на входе в каналы обратными клапанами, а каналы в смесителе сообщены между собой через встроенный в корпус смесителя проходной запорный клапан с ручным переключением (п.10 формулы).The invention has set the task of ensuring the convenience of using single lever cold and hot water mixers with a valve that self-closes when there is no pressure at its inlet if the water supply is disconnected for a long time. The solution to this problem is achieved by the fact that to ensure the convenience of using the mixer in case of a long deliberate interruption of water supply to one of the inlet pressure channels, the mixer is equipped with check valves installed at the inlet to the channels, and the channels in the mixer are interconnected via a check valve in the mixer body with manual switching (claim 10 of the formula).
Варианты частных случаев реализации изобретения, в пределах его объема, могут быть значительно расширены с учетом возможного разнообразия механизмов для управления запорным органом клапанов и самих запорных органов, например с плоским, шаровым или коническим запорным элементом, видов движения их приводного звена, например поступательного или поворотного, а также от видов передаточного механизма для преобразования этого движения в требуемый для запорного органа клапана вид перемещения, например, поступательного в поворотное, поступательного в поступательное с передаточным отношением, качающегося в поступательное и т.п., конструктивного оформления одностороннего объемного серводвигателя, например, в виде мембранного элемента, сильфона, гибкой оболочки, поворотного объемного гидромотора и т.п., конструктивного оформления упругого элемента, например, в виде пневмоцилиндра со сжатым газом, сильфона или гибкой оболочки, заполненных газом или жидкостью, спиральной или торсионной пружины и т.д.Variants of particular cases of implementing the invention, within its scope, can be significantly expanded taking into account the possible variety of mechanisms for controlling the locking element of the valves and the locking elements themselves, for example, with a flat, ball or conical locking element, types of movement of their drive link, for example, translational or rotary , as well as from the types of transmission mechanism for converting this movement into the type of movement required for the valve shut-off element, for example, translational to rotary, integral to translational with gear ratio, swinging to translational, etc., structural design of a one-sided volumetric servomotor, for example, in the form of a membrane element, bellows, flexible shell, rotary volumetric hydraulic motor, etc., structural design of an elastic element, for example, in the form of a pneumatic cylinder with compressed gas, a bellows or a flexible shell filled with gas or liquid, a spiral or torsion spring, etc.
В соответствии с вышеизложенным для пояснения сущности изобретения приводится обобщенная схема проходного запорного клапана, самозакрывающегося при отсутствии давления на его входе, на которой запорный клапан изображен с запорным органом в виде плоской задвижки, с приводным звеном запорного органа в виде ползуна, связанного с рукояткой для управления клапаном в виде качающегося рычага, с объемным серводвигателем в виде плунжерного цилиндра и с упругим элементом в виде пружинного амортизатора.In accordance with the foregoing, to explain the essence of the invention, there is provided a generalized diagram of a check valve through passage, self-closing in the absence of pressure at its inlet, on which the check valve is depicted with a shut-off element in the form of a flat valve, with a drive element of the shut-off element in the form of a slide connected to a control handle a valve in the form of a swinging lever, with a volumetric servomotor in the form of a plunger cylinder and with an elastic element in the form of a spring shock absorber.
На чертежах, поясняющих изобретение, показаны:In the drawings explaining the invention, are shown:
Фиг.1. Обобщенная схема проходного запорного клапана, самозакрывающегося при отсутствии давления на его входе.Figure 1. A generalized diagram of a check valve inlet, self-closing in the absence of pressure at its inlet.
Фиг.2. Продольный разрез проходного запорного клапана в виде вентильной головки к водопроводному крану или смесителю с центральным расположением входного напорного канала в резьбовом гнезде корпуса.Figure 2. A longitudinal section of a check valve in the form of a valve head to a water tap or mixer with a central location of the inlet pressure channel in the threaded socket of the housing.
Фиг.3. Поперечное сечение вентильной головки Фиг.2.Figure 3. Cross section of the valve head Figure 2.
Фиг.4. Продольный разрез фрагмента вентильной головки с радиальным расположением входного напорного канала в резьбовом гнезде корпуса крана.Figure 4. A longitudinal section of a valve head fragment with a radial arrangement of the inlet pressure channel in the threaded socket of the valve body.
Фиг.5. Эскизы основных элементов вентильной головки с центральным расположением входного отверстия.Figure 5. Sketches of the main elements of the valve head with a central location of the inlet.
Фиг.6. Продольный разрез проходного запорного клапана в виде съемного патрона для однорычажного водопроводного смесителя холодной и горячей воды.6. A longitudinal section of a check valve in the form of a removable cartridge for a single-lever tap mixer for cold and hot water.
Фиг.7. Вид сверху патрона на Фиг.6 со снятой рукояткой.7. Top view of the cartridge of Fig.6 with the handle removed.
Фиг.8. Поперечное сечение А-А патрона на Фиг.6.Fig. 8. The cross section aa of the cartridge in Fig.6.
Фиг.9. Поперечное сечение В-В патрона на Фиг.6.Fig.9. The cross section bb of the cartridge in Fig.6.
Фиг.10. Эскизы основных элементов патрона на Фиг.6.Figure 10. Sketches of the main elements of the cartridge in Fig.6.
Фиг.11. Вариант выполнения самозакрывающегося проходного запорного клапана в виде однорычажного водопроводного смесителя холодной и горячей воды с запорным органом в виде съемного патрона.11. An embodiment of a self-closing check valve in the form of a single-lever tap mixer for cold and hot water with a shut-off element in the form of a removable cartridge.
Фиг.12. Продольный разрез съемного приводного блока для запорного клапана на Фиг.11.Fig. 12. A longitudinal section of a removable drive unit for a shutoff valve in FIG. 11.
Обобщенная схема проходного запорного клапана, самозакрывающегося при отсутствии давления на его входе, показана на Фиг.1. Клапан содержит корпус 5 с входным напорным отверстием 13 и выходным отверстием 1. В корпусе установлен запорный орган 2, приводное звено 4 запорного органа, связанное с рукояткой 3 для управления клапаном, и объемный серводвигатель 11 одностороннего действия с выходным звеном 8. Напорная камера 12 объемного серводвигателя 11 сообщена с входным напорным отверстием 13. Движение выходного звена 8 серводвигателя 11 под действием давления р в напорной камере 12 возможно только в строну, противоположную напорной камере 12. В обратном направлении выходное звено 8 объемного серводвигателя 11 может перемещаться только от внешнего воздействия. В корпусе клапана установлен предварительно напряженный упругий элемент 6, подвижное выходное звено 7 которого выполнено с возможность воздействия на приводное звено 4 запорного органа, направленное в сторону закрытия запорного органа 2. Геометрические и силовые параметры упругого элемента 6 выбираются из условия обеспечения перемещения приводного звена 4 запорного органа из любого его возможного положения в положение 10, соответствующее закрытию запорного органа 2. Объемный серводвигатель 11 выполнен и расположен относительно выходного звена упругого элемента таким образом, чтобы обеспечивалось взаимодействие его выходного звена 8 с выходным звеном 7 упругого элемента 6, направленным на преодоление усилия упругого элемента 6, и перемещение выходного звена 7 действием давления р в напорной камере 12 в крайнее положение 9, в котором оно становится недосягаемым для приводного звена 4 запорного органа 2. При этом приводное звено 4 получает возможность свободного перемещения с помощью рукоятки 3 под действием внешнего управляющего воздействия F в зоне h между положениями 10 закрытия и положением 9 открытия запорного органа 2.A generalized diagram of a check valve through passage, self-closing in the absence of pressure at its inlet, is shown in figure 1. The valve comprises a housing 5 with an inlet pressure port 13 and an outlet 1. A shutter body 2 is installed in the body, a drive element 4 of a shutoff member connected to the handle 3 for controlling the valve, and a single-acting volumetric servomotor 11 with an output link 8. Volumetric pressure chamber 12 the servomotor 11 is in communication with the inlet pressure port 13. The movement of the output link 8 of the servomotor 11 under the action of pressure p in the pressure chamber 12 is possible only in the direction opposite to the pressure chamber 12. In the opposite direction, the output link 8 surround the servomotor 11 can move only from an external impact. A prestressed elastic element 6 is installed in the valve body, the movable output link 7 of which is configured to act on the drive element 4 of the locking member directed towards the closing side of the locking member 2. The geometric and force parameters of the elastic element 6 are selected from the condition of moving the driving link 4 of the locking member body from any of its possible positions to position 10, corresponding to the closure of the locking element 2. Volumetric servomotor 11 is made and located relative to the output the link of the elastic element so that the interaction of its output link 8 with the output link 7 of the elastic element 6, aimed at overcoming the efforts of the elastic element 6, and the movement of the output link 7 by the pressure p in the pressure chamber 12 to the extreme position 9, in which it becomes inaccessible to the drive link 4 of the locking element 2. In this case, the drive link 4 is able to move freely with the handle 3 under the action of an external control action F in the zone h between the positions 10 closed tions and the position of the opening 9 of the locking organ 2.
Работает клапан следующим образом. При отсутствии давления р перед входным отверстием 13 (Фиг.1) действием усилия от предварительной деформации упругого элемента 6 приводное звено 4 запорного органа удерживается в крайнем положении 10 закрытия запорного органа 2 вместе с выходным звеном 8 объемного серводвигателя 11. При подаче давления р ко входному отверстию 13 и достижении в напорной камере 12 величины, достаточной для преодоления объемным серводвигателем 11 усилия от предварительной деформации упругого элемента 6, выходное звено 7 упругого элемента 6 досылается выходным звеном 8 объемного серводвигателя 11 в свое крайнее положение 9 и удерживается там на протяжении всего времени наличия давления р перед входным отверстием 13. Благодаря тому что выходное звено 7 упругого элемента 6 выполнено таким образом, что его воздействие на приводное звено 4 механизма управления запорным органом возможно только в сторону его закрытия, приводное звено 4 и запорный орган 2 при перемещении выходного звена 7 упругого элемента 6 под действием усилия выходного звена 8 объемного серводвигателя 11 в сторону положения 9 остается в закрытом положении 10 и освобождается от какого-либо взаимодействия с выходным звеном 7 упругого элемента. После этого регулирование потока рабочей среды через запорный клапан производится обычным способом посредством внешнего воздействия F на рукоятку 3.The valve operates as follows. In the absence of pressure p in front of the inlet 13 (Figure 1) by the action of the force from the preliminary deformation of the elastic element 6, the drive member 4 of the locking member is held in the extreme position 10 of the closing of the locking member 2 together with the output member 8 of the volumetric servomotor 11. When applying pressure p to the input hole 13 and reaching in the pressure chamber 12 a value sufficient to overcome the volumetric servomotor 11 forces from the preliminary deformation of the elastic element 6, the output link 7 of the elastic element 6 is sent to the output link m 8 of the volumetric servomotor 11 to its extreme position 9 and is held there for the whole time of the presence of pressure p in front of the inlet 13. Due to the fact that the output link 7 of the elastic element 6 is made in such a way that its action on the drive link 4 of the control mechanism of the locking element is possible only in the direction of its closure, the drive link 4 and the locking element 2 when moving the output link 7 of the elastic element 6 under the action of the force of the output link 8 of the volumetric servomotor 11 towards the position 9 remains closed th position 10 and is freed from any interaction with the output link 7 of the elastic element. After that, the regulation of the flow of the working medium through the shut-off valve is carried out in the usual way by means of an external action F on the handle 3.
При отключении давления р перед входным отверстием 13, сопровождаемом падением усилия на выходном звене 8 объемного серводвигателя 11, если запорный клапан открыт и приводное звено 4 запорного органа к этому моменту находится в любом месте между положениями 10 закрытия клапана и 9 открытия, то действием усилия упругого элемента 6 выходное звено 8 объемного серводвигателя 11, приводное звено 4 запорного органа и запорный орган 2 переместятся в положение 10, соответствующее закрытию клапана. Если же в момент отключения давления р клапан закрыт и его запорный орган 2 и приводное звено 4 находятся в положении 10, то произойдет только совместное перемещение выходных звеньев 8 и 7 объемного серводвигателя 11 и упругого элемента 8 из положения 9 в положение 10, при этом приводное звено 4 запорного органа останется на месте.When the pressure p is turned off in front of the inlet 13, accompanied by a drop in force at the output link 8 of the volumetric servomotor 11, if the shut-off valve is open and the drive link 4 of the shut-off element is at this point anywhere between the valve closing and opening positions 10, then the elastic element 6, the output link 8 of the volumetric servomotor 11, the drive link 4 of the locking member and locking member 2 will move to position 10, corresponding to the closing of the valve. If, at the time the pressure p is turned off, the valve is closed and its shut-off element 2 and the drive element 4 are in position 10, then only the output links 8 and 7 of the three-dimensional servomotor 11 and the elastic element 8 move together from position 9 to position 10, while the actuator link 4 of the locking element will remain in place.
На Фиг.2 изображен пример варианта выполнения проходного запорного клапана (п.п.2-3 формулы изобретения) в виде вентильной головки, устанавливаемой в резьбовое гнездо 19 корпуса водопроводного крана или смесителя холодной и горячей воды с центрально расположенным входным напорным каналом 47 и радиально расположенным выходным каналом 44. Клапан смонтирован в корпусе 26 с резьбовой нарезкой, с входным напорным отверстием 46 и выходным отверстием 45. Приводное звено механизма управления запорным клапаном выполнено в виде поворотного вала 32, связанного с рукояткой 30 для регулирования потока через клапан. Объемный серводвигатель выполнен в виде кругового цилиндра 40, образованного в корпусе 26 соосно валу 32, а выходное звено объемного серводвигателя выполнено в виде поршня 21 в форме плоского кольцевого диска, подвижно установленного в цилиндре 40 и на валу 32. Поверхности поршня 21, сопрягаемые с цилиндром 40 и валом 32, герметизированы с помощью эластичных уплотнительных колец 22 и 23. Для сообщения напорной камеры 42 объемного серводвигателя с напорным отверстием 46 на торце поворотного вала 32 со стороны запорного органа выполнено осевое отверстие 43, соединенное с радиальными отверстиями, выходящими в проточку для упорного кольца 20. Предварительно напряженный упругий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины 33, установленной в корпусе 26 соосно цилиндру 40 и поворотному валу 32. Выходное звено упругого элемента выполнено в виде толкателя 39, подвижно установленного на валу 32 и имеющего форму цилиндрической втулки с фланцем 24 для упора пружины 33 и поршня 21. Толкатель 39 помещен в направляющую втулку 31 с двумя осевыми пазами 34, снабжен двумя радиальными выступами 35, предназначенными для вхождения в осевые пазы 34 на направляющей втулке 31. Направляющая втулка 31 выполнена съемной, снабжена опорным фланцем с фиксирующими пазами 27, которые при сборке совмещаются с выступами 28 на корпусе 26. Крепление направляющей втулки 31 в корпусе 26 производится с помощью пружинящего кольца 29. В поворотном валу 32 на его цилиндрической поверхности выполнено радиальное отверстие, в которое установлен цилиндрический шип 36, а толкатель 39 снабжен двумя цилиндрическими пазовыми кулачками в виде сквозного окна с винтовым участком 38 и прямолинейными осевым участком 37 и поперечным участками 41 рабочего профиля, взаимодействующего с радиальным цилиндрическим шипом 36 на поворотном валу 32. Высота участков 37 и 38 равна ходу толкателя, а угловая протяженность поперечного участка 41 равна повороту вала между положениями закрытия и открытия запорного органа клапана. Для получения минимальных осевых габаритов устройства наиболее предпочтительным является угол поворота, равный 90° или меньше. На корпусе 26 в зоне расположения шипа 36 предусмотрены сквозные отверстия 25 для установки шипа 36 при сборке клапана и для отвода возможных утечек через уплотнения 22 и 23 на поршне 21. Запорный орган вентильной головки выполнен в виде плоского золотника, содержащего связанную с валом поворотную пластину 17 и неповоротную пластину 15, с проходными пазами. Для сообщения осевого отверстия 43 в поворотном валу 32 с входным напорным отверстием 46 в центре поворотной пластины 17 запорного органа образовано сквозное отверстие 16, а на торцовой части вала установлено уплотнительное кольцо 18, герметизирующее соединение вала с торцом поворотной пластины 17. Центральная часть зеркала неповоротной пластины сообщена с входным напорным отверстием 46 посредством проходящей через центр пластины канавки 48, соединенной с ее напорными пазами.Figure 2 shows an example of an embodiment of a check valve (claims 2-3) in the form of a valve head mounted in a threaded
При радиальном расположении входного напорного канала в резьбовом гнезде корпуса водопроводного крана или смесителя для сообщения осевого отверстия в поворотном валу с входным напорным отверстем между обращенной к валу торцовой поверхностью поворотной пластины и торцом вала образован просвет, например, посредством волнообразной пружинящей пластины (п.п.2, 3 формулы).With a radial arrangement of the inlet pressure channel in the threaded socket of the body of the water tap or mixer, a gap is formed between the end surface of the rotary plate and the shaft end facing the shaft with the inlet pressure hole, for example, by means of a wave-shaped spring plate (Sec. 2, 3 formulas).
На Фиг.3 показано поперечное сечение А-А по средней части вентильной головки Фиг.2. На Фиг.4 показан вариант вентильной головки для установки в резьбовое гнездо крана или смесителя с радиальным расположением входного напорного канала 47 и осевым расположением выходного канала 44 (п.4 формулы).В этом варианте подвод давления к торцу вала осуществляется сообщением входа в осевое отверстие 43 с входным отверстием 46 с помощью пружинящей волнообразной пластины 49, установленной между поворотной пластиной 17 и торцом вала 32, которая одновременно служит для предварительного поджатия поворотной пластины 17 и неповоротной пластины 15 между собой. На Фиг.5 изображены основные элементы вентильной головки с центральным расположением входного отверстия 46 (по варианту п.п.2-3 формулы).Figure 3 shows a cross section aa along the middle part of the valve head of figure 2. Figure 4 shows a variant of a valve head for installation in a threaded socket of a tap or mixer with a radial arrangement of the
Работает вентильная головка следующим образом. При отсутствии давления во входном напорном канале 47 и в напорной камере 42 действием усилия предварительного сжатия пружины 33 толкатель 39 вместе с поршнем 21 досылаются в крайнее нижнее положение, в котором пазовый кулачок на толкателе, воздействуя на шип 36, фиксирует приводной вал 32 в положении закрытия клапана (фиг.2). При подаче давления в напорный канал 47 оно поступает в напорную камеру 42 через отверстие 43 в поворотном валу 32. После достижения давлением величины, достаточной для преодоления объемным серводвигателем усилия предварительного сжатия пружины 32, под действием усилия на поршне 21 толкатель 39 досылается в крайнее верхнее положение до упора выступов 35 в основание пазов 34 на направляющей втулке 31 и удерживается в этом положении на протяжении всего времени наличия давления в напорном канале 47. При этом во время перемещения толкателя под действием поршня 21 шип 36, находясь в соприкосновении только с осевым участком 37 пазового кулачка, остается неподвижным, а после выхода толкателя 39 в крайнее верхнее положение шип 36 оказывается в зоне поперечного участка пазового кулачка, с зазором относительно него, в которой обеспечивается возможность свободного перемещения шипа 36 и поворотного вала 32 между положениями закрытия и открытия запорного клапана обычным способом с помощью внешней рукоятки 30 для регулирования потока.The valve head operates as follows. In the absence of pressure in the
При отключении давления в трубопроводе и напорном канале 47, сопровождаемом падением усилия на поршне 21, если запорный клапан находится в открытом состоянии, а поворотный вал 32 к этому моменту находится в любом положении между закрытым и открытым положением запорного органа клапана, то действием усилия пружины 33 толкатель 39 и поршень 21 переместятся в крайнее нижнее положение, при этом в некоторой точке этого перемещения, в зависимости от величины открытия клапана, произойдет соприкосновение шипа 36 с винтовым участком 38 профиля пазового кулачка и под действием тангенциальной составляющей контактного усилия со стороны кулачка вал 32 повернется в положение закрытия запорного клапана, а толкатель 39 остановится при упоре профиля пазового кулачка в шип 36. При этом осевая составляющая контактного усилия со стороны кулачка воспринимается упорным кольцом 20. Если же в момент отключения давления поворотный вал 32 находился в положении закрытия клапана, т.е. шип 36 находился в соприкосновении с осевым участком 37 пазового кулачка, а между ним и концом профиля кулачка имелся зазор величиной в ход толкателя, то произойдет только совместное осевое перемещение толкателя 39 и поршня 21 из их крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение, при этом шип 36, приводной вал 32 и запорный орган клапана останутся на месте. При отсутствии давления в напорном канале открытие запорного клапана вентильной головки с помощью рукоятки становится невозможным, так как винтовой кулачковый механизм не является обратимым.When the pressure in the pipeline and the
На Фиг.6 показан пример наиболее предпочтительного варианта выполнения проходного запорного клапана, самозакрывающегося при отсутствии давления на его входе, предназначенного для однорычажных водопроводных смесителей холодной и горячей воды. Клапан выполнен в виде сменного патрона (картриджа), устанавливаемого в цилиндрическое гнездо 57 корпуса 51 смесителя с входными 85 и выходным 82 каналами для прохода воды. Цилиндрический корпус клапана состоит из основания 83 и крышки 75, скрепленных между собой с помощью пружинящих скоб 55. В основании корпуса 83 образованы входные напорные отверстия 84 и выходное отверстие 52. Крепление клапана в гнезде 57 производится с помощью резьбовой гайки 63. Объемные серводвигатели клапана выполнены в виде некруговых цилиндров 78, образованных в основании корпуса 83, параллельно его продольной оси. Выходное звено объемного серводвигателя выполнено в виде поршня 79 в форме плоского вкладыша, подвижно установленного в цилиндре 78, а напорная камера 80 объемного серводвигателя сообщена с входным отверстием 84 для прохода воды. Предварительно напряженные упругие элементы выполнены в виде пружин кручения 67, установленных на пружинодержателе 66, присоединенном к крышке 75 корпуса клапана. Выходное звено каждого упругого элемента выполнено в виде штока 74, пропущенного через стенку крышки 75 корпуса. Шток 74 прикреплен к толкателю 91 Г-образной формы и к поршню 79, а толкатель снабжен контактным упором 76 для передачи движения подвижному рычагу 70. Подвижный рычаг 70 выполнен с шаровой опорой 92, установленной в гнезде 93 крышки 75 корпуса, снабжен прикрепленными перпендикулярно его продольной оси пластинчатым плечом 77 для взаимодействия с контактным упором 76 на толкателе 91 и плечом 61 с шаровым наконечником 60 для передачи управляющего движения запорному органу клапана. Запорный орган выполнен в виде плоского золотника, содержащего подвижную пластину 88, неподвижную пластину 87 и опорную пластину 89 с проходными пазами, зеркало которых параллельно продольной оси корпуса клапана. Подвижная пластина 88 соединена с водилом 56, выполненным в виде рычага с проушиной 58 на его конце для взаимодействия с шаровым наконечником 60. На водиле 56 образована поворотная опора в виде цилиндрического шипа 53 и камня 54, входящих в продольный направляющий паз 90 на опорной пластине 89.Figure 6 shows an example of the most preferred embodiment of a straight-through shut-off valve, self-closing in the absence of pressure at its inlet, designed for single-lever plumbing faucets of cold and hot water. The valve is made in the form of a replaceable cartridge (cartridge) installed in a
Пластинчатое плечо 77 на рычаге 70 выполнено в виде углового сектора с возможностью взаимодействия с контактными упорами 76 на толкателях 91 выходных звеньев обоих упругих элементов и с упорами 94 в крышке 75 корпуса клапана для ограничения поворота подвижного рычага 70 при регулировании температуры воды на выходе смесителя. Для обеспечения минимального удельного контактного усилия между подвижной пластиной 88 и неподвижной пластиной 87 запорного органа и минимального усилия при перемещении подвижной пластины 88 относительно опорной пластины 89 на подводе к входным пазам 95 неподвижной пластины 87 образованы уравновешивающие камеры 86 с плавающими подпружиненными прижимными втулками 81, диаметр которых выбран из условия равенства площадей отверстия камеры 86 и площади контактной поверхности 97 на зеркале неподвижной пластины. Для снижения износа шарового наконечника 60 он помещен в разъемный вкладыш 59 со сферической внутренней и цилиндрической наружной поверхностями. Для обеспечения герметичности сопряжения шарового наконечник с гнездом 35, ограничения момента трения и компенсации увеличения зазора при износе контактной поверхности гнезда на стержень рычага установлен плавающий сферический подпятник 68 с эластичным уплотнительным кольцом 72. Для уменьшения износа в месте контакта плеча пружины 67 с торцом штока 74 на конец штока надет опорный колпачок 71 с поперечными канавками 96, изготовленный из прочного износостойкого материала с малым коэффициентом трения. Пружинодержатель 66 зафиксирован на крышке 75 корпуса с помощью двух стоек 97 с пазами 69 и упора 65. Прижатие пружинодержателя 66 к торцу крышки 75 производится силой предварительного напряжения пружины 67. При установке клапана в гнездо 57 смесителя пружинодержатель 66 и пружины 67 отсоединяются от корпуса клапана. После установки корпуса клапана в гнездо 57, уплотнительного кольца, затяжки гайки 63 и установки декоративного колпака 62 пружинодержатель 66 в сборе с пружинами 67 прикрепляется вновь. Внутренняя полость рычажной рукоятки 64 выполняется из условия обеспечения ее беспрепятственного движения относительно пружинодержателя 66. На Фиг.7 показан вид сверху клапана на Фиг.6 со снятой рычажной рукояткой 64. На Фиг.8 изображены поперечное сечение А-А и сечение В-В клапана на Фиг.6. На Фиг.9 более детально показаны некоторые элементы клапана на Фиг.6.
Работает запорный клапан следующим образом. При отсутствии давления во входных напорных отверстиях 84 и в напорных камерах 80 обоих цилиндров 78 действием усилия предварительной деформации пружин 67 штоки 74 с поршнями 79 и толкателями 91 досылаются в крайнее нижнее положение, определяемое упором опорного колпачка 71 в торец крышки 75. При этом толкатель 91, нажимая контактным упором 76 на пластинчатое плечо 77 рычага 70, фиксирует посредством плеча 61 с шаровым наконечником 60 подвижную пластину 89 запорного органа клапана в положении закрытия (фиг.2). При ручном поднятии рычажной рукоятки 64 и преодолении усилия обоих пружин 67 запорный клапан может быть открыт, однако при отпускании рукоятки он вновь закроется.The shut-off valve operates as follows. In the absence of pressure in the
При подаче давления в один из входных напорных отверстий 84 и в одну из напорных камер 80 после достижения давлением величины, достаточной для преодоления усилия предварительной деформации пружины 67, под действием усилия на поршне 79 шток 74 через толкатель 91 досылается в свое крайнее верхнее положение до упора поршня 79 в уступ на стенках крышки 75. При этом контактный упор 76 отрывается от пластинчатого плеча 77, который остается в нижнем положении под нажимом пружины и толкателя соседнего упругого элемента и цилиндра, давление в напорной камере 80 которого отсутствует. Рычаг 70 при этом остается в закрытом положении. И в этом случае при ручном поднятии рычажной рукоятки 64 и преодолении усилия пружины 67 соседнего упругого элемента запорный клапан может быть открыт, однако при отпускании рукоятки под действием пружины 67 он также закроется вновь. Лишь при наличии давления в обоих входных отверстиях 84 и в обоих напорных камерах 80 оба штока 74 окажутся в верхнем положении, а рычаг 70 получит возможность беспрепятственного перемещения между положениями закрытия и открытия запорного клапана с помощью рукоятки 64 для регулирования потока и температуры воды на выходе из смесителя.When pressure is applied to one of the
При отключении давления в одном из напорных отверстий 84, сопровождаемом падением усилия на соответствующем поршне 79, если запорный клапан находится в открытом состоянии, а рычажная рукоятка 64 к этому моменту находилась в любом положении между закрытым и открытым положением запорного клапана, то действием усилия пружины 67 шток 74 вместе с поршнем 79 начнут перемещаться к нижнему положению, при этом в некоторой точке этого перемещения, в зависимости от величины открытия клапана, произойдет соприкосновение пластинчатого плеча 77 с контактным упором 76 на толкателе, после чего рычаг 70 с рычажной рукояткой 64 будут переведены в положение закрытия клапана. При отключении давления одновременно в обоих напорных отверстиях 84 описанный процесс будет происходить с обоими толкателями. Если же в момент отключения давления рычажная рукоятка 64 находилась в положении закрытия клапана, т.е. между упором 76 и пластинчатым плечом 77 имел место зазор величиной в ход штока 74, то произойдет только совместное осевое перемещение штока 74 и поршня 79 из их крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение до упора колпачка 71 в крышку 75, при этом рычажная рукоятка 64 и запорный орган клапана останутся на месте. Таким образом, при наличии рабочего давления в водопроводной сети, т.е. в обычных условиях эксплуатации, предлагаемый проходной запорный клапан работает как обычный известный однорычажный картридж. По своим проточным характеристикам, присоединительным и габаритным размерам предлагаемая конструкция картриджа может быть выполнена в полном соответствии с уже существующими известными унифицированными конструкциями картриджей без функции самозакрытия, т.е. может быть взаимозаменяемой с ними.When the pressure is turned off in one of the
Пример варианта проходного запорного клапана в виде однорычажного водопроводного смесителя холодной и горячей воды с запорным органом в виде съемного патрона и приводным звеном механизма управления клапаном в виде подвижного рычага (п.п.7-9 формулы) показан на Фиг.11. Корпус 101 водопроводного смесителя содержит входные напорные каналы 121, выходной канал 122, гнездо под однорычажный картридж 119 и расточи 104 для установки объемного серводвигателя, упругого элемента и его выходного звена. Объемный серводвигатель выполнен в виде кругового цилиндра 109, размещенного в расточке 104 корпуса 101 смесителя. Выходное звено объемного серводвигателя выполнено в виде поршня 116 в форме штампованного металлического колпачка с направляющим пояском из пластика 110 и с уплотнительным кольцом из эластичного материала, подвижно установленных в цилиндре 109. Корпус 101 крана выполнен с каналом 124 для подключения напорной камеры 111 объемного серводвигателя к входному напорному отверстию 121. Предварительно напряженный упругий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины 108, выходное звено упругого элемента выполнено в виде центрального штока 113, установленного вертикально в охватывающую его снаружи и соединенную с цилиндром направляющую втулку 120 с гнездом для упора пружины 108. Шток 113 со стороны верхнего конца соединен с фланцем 112 для упора пружины 108, а со стороны нижнего скреплен с тарелкой 102 для взаимодействия с толкателем 115 и рычагом 118 посредством контактного упора 114 на рычажной рукоятке 117. Поршень 116 оперт на верхний торец штока 113.An example of an embodiment of a check valve in the form of a single-lever tap mixer for cold and hot water with a shut-off element in the form of a removable cartridge and a drive element of the valve control mechanism in the form of a movable lever (claims 7-9) is shown in Fig. 11. The
Цилиндр 109, поршень 116, пружина 108, шток 113 с фланцем 112 и тарелкой 102 выполнены в виде съемного приводного блока 107, корпус которого образован гильзой цилиндра 109, соединенной с направляющей втулкой 120. В корпусе 101 смесителя холодной и горячей воды размещены два таких приводных блока 107, напорные камеры 111 объемных серводвигателей каждого из блоков 107 соединены посредством сверлении 124 с входными напорными отверстиями 121, одного для холодной воды, другого - для горячей. Крепление съемных приводных блоков 107 в расточках 104 корпуса 101 клапана производится с помощью дистанционной втулки 105 и разжимного кольца 103, а герметизация - посредством эластичного уплотнительного кольца 106. Толкатель 115 расположен параллельно штокам 113 с возможностью одностороннего взаимодействиям тарелками 102 штоков 113 обоих блоков 107, а контактный упор 114 на рычажной рукоятке 117 выполнен в виде углового сектора 123 для обеспечения взаимодействия с толкателем 115 при повернутой рукоятке 117. На Фиг.12 показан продольный разрез съемного приводного блока 107, выполненного в виде сборного унифицированного узла.The
Работает клапан следующим образом (фиг.11). При отсутствии давления во входных напорных отверстиях 121 и в напорных камерах 111 обоих блоков 107 действием усилия предварительного сжатия пружин 108 на штоки 113 поршни 116 вместе с тарелками 102 и толкателем 115 досылаются в крайнее верхнее положение, в котором толкатель 115, нажимая на контактный упор 114, фиксирует рычажную рукоятку 117 в положении закрытия клапана. При ручном поднятии рычажной рукоятки 117 и преодолении усилия пружин 108 обоих блоков 107 запорный клапан открывается, однако при отпускании рукоятки он вновь закроется под действием пружин 108 обоих блоков 107.The valve operates as follows (11). In the absence of pressure in the
При подаче давления в один из входных напорных отверстий 121 и напорную камеру 111 после достижения давлением величины, достаточной для преодоления усилия предварительного сжатия пружины 108, под действием усилия на поршне 116 шток 113 и тарелка 102 досылаются в свое крайнее нижнее положение до упора закраины поршня 116 в уступ гильзы гидроцилиндра 109. При этом тарелка 102 отрывается от толкателя 115, который остается в верхнем положении под нажимом пружины 108 и тарелки 102 соседнего блока 107, давление в напорной полости 111 которого отсутствует. Рычажная рукоятка 117 при этом остается в закрытом положении. И в этом случае при ручном поднятии рычажной рукоятки 117 и преодолении усилия одной пружины 108 соседнего блока 107 запорный клапан открывается, однако при отпускании рукоятки он также закроется вновь под действием пружины 108 этого блока. Лишь при подаче давления в оба входные отверстия 121 оба штока 113 и толкатель 115 окажутся в нижнем положении, а рычажная рукоятка 117 получит возможность беспрепятственного ручного перемещения между положениями закрытия и полного открытия запорного клапана обычным способом. При отключении давления в одном из напорных отверстий 121, сопровождаемом падением усилия на соответствующем поршне 116, если запорный клапан находится в открытом состоянии, а рычажная рукоятка 117 к этому моменту находилась в любом положении между закрытым и открытым положением запорного клапана, то действием усилия пружины 108 шток 113, поршень 116 и толкатель 115 начнут перемещаться к верхнему положению, при этом в некоторой точке этого перемещения, в зависимости от величины открытия клапана, произойдет соприкосновение толкателя 115 с контактным упором 114 на рычажной рукоятке 117, после чего рукоятка будет переведена в положение закрытия клапана. При отключении давления одновременно в обоих напорных отверстиях 121 описанный процесс произойдет в обоих блоках 107.When pressure is applied to one of the
Если же в момент отключения давления рычажная рукоятка 117 находилась в положении закрытия клапана, т.е. межу толкателем 115 и тарелками 102 имелся зазор величиной в ход толкателя 115, то произойдет только совместное осевое перемещение штоков 113, тарелок 102 и поршней 116 обоих блоков 107 из их крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение до выбора зазора между тарелкой 102 и толкателем 115, при этом рычажная рукоятка 117 и запорный орган клапана останутся на месте.If, at the time of pressure shut-off, the lever handle 117 was in the closing position of the valve, i.e. between the
Для обеспечения удобства пользования смесителем в случае длительного преднамеренного прекращения подачи воды к одному из входных напорных каналов 121 смеситель снабжен установленными в корпусе 101 смесителя на входе в каналы 121 обратными клапанами (на фиг.11 не показаны), а каналы 121 сообщены между собой с помощью дополнительных сверлений 125 и встроенного в корпус смесителя проходного запорного клапана 126 с ручным переключением (п.10 формулы). При отсутствии давления в одном из входных напорных каналов 121 и при включенном проходном клапане 126 обеспечивается поступление давления и в его напорную камеру 111 из соседнего напорного канала, в результате чего оба блока 107 будут работать синхронно и смеситель не будет закрываться при отпускании рукоятки 117.To ensure the convenience of using the mixer in the event of a prolonged deliberate interruption of water supply to one of the
Описанный проходной запорный клапан может применяться в качестве альтернативного варианта, предусматривающего использование широко распространенных и известных своими высокими потребительскими свойствами унифицированных однорычажных картриджей и съемных приводных блоков, выполненных в соответствии с п.8 формулы, которые могут производиться в виде унифицированных патронов.The described check valve can be used as an alternative option, involving the use of common and well-known for their high consumer properties unified single lever cartridges and removable drive units made in accordance with paragraph 8 of the formula, which can be made in the form of unified cartridges.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003136873/06A RU2258167C1 (en) | 2003-12-23 | 2003-12-23 | Straightway stop valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003136873/06A RU2258167C1 (en) | 2003-12-23 | 2003-12-23 | Straightway stop valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003136873A RU2003136873A (en) | 2005-06-10 |
RU2258167C1 true RU2258167C1 (en) | 2005-08-10 |
Family
ID=35833666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003136873/06A RU2258167C1 (en) | 2003-12-23 | 2003-12-23 | Straightway stop valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2258167C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468273C2 (en) * | 2007-08-22 | 2012-11-27 | Сосьете Бик | Non-interchangeable connection valves for fuel barrels |
RU2743107C1 (en) * | 2017-09-29 | 2021-02-15 | И Компонентс Студио, С.Л | Smart single-lever tap cartridge, smart single-lever taps, smart system and control method for single-lever taps |
RU209236U1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-02-08 | ЧЖАН Цзясинь | TWO-WAY COMBINED VALVE WITH AXIAL WATER INLET |
RU2774245C2 (en) * | 2018-07-27 | 2022-06-16 | Идеал Стандарт Интернэшнл Нв | Plumbing valve with membrane valve |
-
2003
- 2003-12-23 RU RU2003136873/06A patent/RU2258167C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468273C2 (en) * | 2007-08-22 | 2012-11-27 | Сосьете Бик | Non-interchangeable connection valves for fuel barrels |
RU2743107C1 (en) * | 2017-09-29 | 2021-02-15 | И Компонентс Студио, С.Л | Smart single-lever tap cartridge, smart single-lever taps, smart system and control method for single-lever taps |
RU2774245C2 (en) * | 2018-07-27 | 2022-06-16 | Идеал Стандарт Интернэшнл Нв | Plumbing valve with membrane valve |
RU209236U1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-02-08 | ЧЖАН Цзясинь | TWO-WAY COMBINED VALVE WITH AXIAL WATER INLET |
RU224741U1 (en) * | 2024-01-31 | 2024-04-02 | Акционерное общество "Силовые машины - ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (АО "Силовые машины") | Steam turbine valve hydraulic drive |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003136873A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2379432C2 (en) | Water-mixing cock cartridge, cock containing this cartridge, and thermostatic unit for equipping this cartridge | |
US10012320B2 (en) | Hot and cold water switching valve | |
CN108061178B (en) | Pressing switching valve core | |
US10487482B2 (en) | Adjustable temperature regulated faucet | |
EP0964192B1 (en) | Gate assembly for a double disk gate valve | |
US20080053528A1 (en) | Diaphragm pressure balancing valves | |
US20180087676A1 (en) | Low-Torque Valve and Assemblies Including Said Valve | |
RU2258167C1 (en) | Straightway stop valve | |
US6263899B1 (en) | Mixing valves with ceramic flow control elements | |
RU2298128C2 (en) | Multipurpose valve | |
US11846955B2 (en) | Cold water discharge structure | |
RU2137000C1 (en) | Improved water tap with ball valve | |
RU2303733C2 (en) | Valve with ceramic gate | |
RU2374539C1 (en) | Valve | |
RU2279599C1 (en) | Shut-off adjusting valve | |
RU2094684C1 (en) | Cartridge of ball valve for mixing tap and mixing tap | |
RU2224940C1 (en) | Mixer | |
RU2255262C1 (en) | Stop control valve | |
RU209926U1 (en) | valve head | |
RU209927U1 (en) | valve head | |
RU210730U1 (en) | valve head | |
KR102554382B1 (en) | Plug valve | |
EP4325098A1 (en) | Mechanical faucet utilizing hydraulic dampers for timing | |
RU2313715C2 (en) | Safety - makeup modular type hydraulic valve for incorporated mounting and high pressures | |
RU2298127C1 (en) | Valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051224 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070410 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071224 |