RU2667246C1

RU2667246C1 - Распределительный коллектор с поворотным подвижным рабочим органом

Info

Publication number: RU2667246C1
Application number: RU2017131444A
Authority: RU
Inventors: Малколм МАКДАФФ; Джеймс МАКДАФФ
Original assignee: Малколм МАКДАФФ; Джеймс МАКДАФФ
Priority date: 2015-10-06
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2018-09-18
Also published as: WO2017059517A1; US20170321906A1; CA2908193A1; PL3180554T3; US9803876B2; EP3180554A1; CA2948712A1; EP3180554A4; CA2908193C; US10408468B2; CA2948712C; DK3180554T3; EP3180554B1; US20170102152A1

Abstract

Изобретение относится к распределительному коллектору с поворотным подвижным запорным органом. Коллектор характеризуется наличием рамы и множества клапанов, установленных на раме, при этом каждый клапан характеризуется наличием крестообразного передаточного устройства. Коллектор также содержит винтовую передачу и шлицевой поворотный вал, который проходит параллельно винтовой передаче. Коллектор дополнительно содержит подвижный рабочий орган, приводимый в движение винтовой передачей вдоль шлицевого поворотного вала. Подвижный рабочий орган содержит исполнительный механизм, который выступает из подвижного рабочего органа для вхождения в зацепление с одним из крестообразных передаточных устройств, чтобы привести в действие соответствующий один из множества клапанов. Изобретение повышает надежность устройства за счет улучшения исполнительного механизма для коллектора и обеспечения предотвращения утечки при открытии и закрытии клапанов. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 17 ил.

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкостным системам нагрева или охлаждения и, более конкретно, к распределительным коллекторам для жидкостных систем нагрева или охлаждения.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Жидкостные системы нагрева или охлаждения обеспечивают подачу теплой или холодной жидкости, например, воды, по трубам для нагрева или охлаждения поверхностей, таких как полы (водяной нагрев/охлаждение пола) или стены (водяной нагрев/охлаждение стен). Некоторые такие системы обеспечивают подачу жидкости по трубам во множество зон. В стандартных системах множество отключающих кранов используют для регулирования потока жидкости в каждую трубу. Иначе говоря, для каждой зоны в жилом строении предусмотрен один отключающий кран. Недостаток, присущий этим многозонным жидкостным системам, заключается в том, что распределительный коллектор является сложным и дорогостоящим, требуя индивидуальных исполнительных механизмов для приведения в действие каждого отключающего крана. В патенте США №8,555,926 (MacDuff) под названием «Supply Manifold For Hydronic System» раскрывается коллектор с исполнительным механизмом, который проходит вдоль ряда клапанов и выборочно приводит в действие требуемый клапан путем взаимодействия с крестообразными передаточными устройствами, присоединенными к указанному клапану. При этом коллектор оснащен электромагнитным клапаном в качестве исполнительного механизма, в результате чего электрические провода должны следовать за перемещениями каретки. Следовательно, существует необходимость в создании улучшенного исполнительного механизма для коллектора. Кроме того, существует необходимость в улучшении конфигурации клапана для обеспечения его точного и предотвращающего утечки открытия и закрытия.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Ниже приведено краткое раскрытие некоторых аспектов или вариантов осуществления настоящего изобретения в целях обеспечения базового понимания сути настоящего изобретения. Это краткое раскрытие не является исчерпывающим изложением настоящего изобретения. При этом оно не предназначено для идентификации ключевых или особо важных признаков настоящего изобретения или для ограничения его объема. Его единственная цель заключается в представлении некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения в упрощенной форме в качестве вступления к приведенному ниже более подробному раскрытию.

В настоящем описании раскрывается распределительный коллектор для жидкостной системы нагрева или охлаждения. Коллектор содержит подвижный рабочий орган, который перемещается при помощи винтовой передачи и движется по шлицевому поворотному валу, в результате поворота которого подвижный рабочий орган приводит в действие клапан коллектора. Клапаны коллектора характеризуются наличием присоединенных к ним крестообразных передаточных устройств. Клапаны характеризуются наличием конических пробок, которые расширяются в направлении от крестообразных передаточных устройств и которые зафиксированы под воздействием давления, прикладываемого водой, отводимой из центрального прохода для воды, идущего через клапан.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается коллектор, содержащий раму; множество клапанов, установленных на раме, причем каждый клапан характеризуется наличием крестообразного передаточного устройства; винтовую передачу; шлицевой поворотный вал, проходящий параллельно винтовой передаче; и подвижный рабочий орган, приводимый в движение винтовой передачей вдоль шлицевого поворотного вала, при этом подвижный рабочий орган содержит исполнительный механизм, который выступает из подвижного рабочего органа в ответ на поворот шлицевого поворотного вала, чтобы в результате этого войти в зацепление с одним из крестообразных передаточных устройств для приведения в действие соответствующего одного из множества клапанов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается подвижный рабочий орган для коллектора, при этом подвижный рабочий орган содержит корпус подвижного рабочего органа, гнездо, выполненное в корпусе подвижного рабочего органа для размещения винтовой передачи, отверстие со шлицами, выполненное в подвижном рабочем органе для размещения шлицевого поворотного вала, и исполнительный механизм, который выступает из подвижного рабочего органа в ответ на поворот шлицевого поворотного вала.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается клапан для коллектора, при этом клапан содержит впуск, выпуск, крестообразное передаточное устройство, установленное на клапане, и коническую пробку, которая расширяется наружу в направлении от крестообразного передаточного устройства.

Краткое описание фигур

Эти и другие признаки настоящего изобретения станут более очевидными при прочтении подробного раскрытия, выполненного со ссылками на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 представлено изометрическое покомпонентное изображение коллектора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлено другое изометрическое покомпонентное изображение корпуса и клапанного блока, при этом выпуски клапанов направлены вверх.

На фиг. 3 представлено другое изометрическое покомпонентное изображение корпуса и клапанного блока, при этом выпуски клапанов направлены вниз.

На фиг. 4 представлен вид сбоку собранного коллектора.

На фиг. 5 представлен вид сбоку с частичным разрезом коллектора.

На фиг. 6 представлен вид сбоку клапана, используемого в коллекторе.

На фиг. 7 представлен покомпонентный вид клапана.

На фиг. 8 представлен вид в поперечном разрезе клапана.

На фиг. 9 представлено изометрическое изображение подвижного рабочего органа, используемого в коллекторе.

На фиг. 10А представлен покомпонентный вид первого варианта осуществления подвижного рабочего органа.

На фиг. 10В представлен покомпонентный вид второго варианта осуществления подвижного рабочего органа.

На фиг. 11А представлен вид с частичным разрезом первого варианта осуществления подвижного рабочего органа, при этом его исполнительный механизм выдвинут.

На фиг. 11В представлен вид с частичным разрезом первого варианта осуществления подвижного рабочего органа, при этом его исполнительный механизм отведен.

На фиг. 11С представлен вид с частичным разрезом второго варианта осуществления подвижного рабочего органа, при этом его исполнительный механизм выдвинут.

На фиг. 11D представлен вид с частичным разрезом второго варианта осуществления подвижного рабочего органа, при этом его исполнительный механизм отведен.

На фиг. 12 представлен вид сбоку с частичным разрезом подвижного рабочего органа и клапанного блока, при этом исполнительный механизм отведен.

На фиг. 13 представлен вид сбоку с частичным разрезом подвижного рабочего органа и клапанного блока, при этом исполнительный механизм выдвинут.

Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретения

В представленном ниже подробном раскрытии приведено множество конкретных вариантов осуществления, реализаций, примеров и деталей, служащих для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако следует понимать, что варианты осуществления могут быть реализованы на практике без использования этих конкретных деталей или с использованием эквивалентной конфигурации. В других примерах некоторые известные структуры и устройства показаны схематически в виде блоков, чтобы облегчить понимание сущности вариантов осуществления настоящего изобретения. Настоящее изобретение не следует ограничивать иллюстративными реализациями, фигурами и методиками, представленными ниже, включая иллюстративные конфигурации и реализации, показанные и описанные в настоящем документе, при этом возможно внесение модификаций и изменений в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Один иллюстративный вариант осуществления предлагаемого распределительного коллектора описан на фиг. 1-13. Следует понимать, что этот иллюстративный вариант осуществления представляет собой только один путь реализации этой технологии. Иначе говоря, множество изменений, модификаций и уточнений могут быть внесены в описанные в настоящем документе механизмы без отступления от идей настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления, изображенному в качестве примера на фиг. 1, распределительный коллектор, обозначенный позицией 10, характеризуется наличием рамы 12 (такой как швеллерный профиль, показанный в качестве примера на фиг. 1, или любой эквивалентный кронштейн, основание или опора) и U-образного корпуса 14 (или кожуха, или оболочки) коллектора. Пара боковых панелей 16 закрывает коллектор с каждой стороны (при этом на фиг. 1 показана лишь одна такая панель 16). Боковая панель 16 характеризуется наличием монтажной опоры 18 для установки ходового винта 20 и шлицевого поворотного вала 22. Ходовой винт и шлицевой поворотный вал проходят параллельно друг другу. Ходовой винт обеспечивает смещение подвижного рабочего органа 30, а шлицевой поворотный вал действует в качестве линейной направляющей подвижного рабочего органа. Как будет более подробно описано ниже, шлицевой поворотный вал 22 также обеспечивает поворот исполнительного механизма, находящегося внутри подвижного рабочего органа, чтобы привести в действие требуемый клапан, т.е. обеспечить открытие или закрытие требуемого клапана.

Как изображено на фиг. 1, подвижный рабочий орган 30 (который несет исполнительный механизм) смещается вдоль винтовой передачи 20. Винтовая передача 20 включает в себя удлиненный приводной вал с винтовой резьбой, имеющий форму резьбового стержня или резьбового вала. Исполнительный механизм, который удерживается подвижным рабочим органом 30, характеризуется формой, подходящей для зацепления с крестообразным передаточным устройством 40, соединенным с соответствующим клапаном 50. Поворот крестообразного передаточного устройства вызывает поворот клапана, к которому оно присоединено. При перемещении подвижного рабочего органа 30 посредством винтовой передачи 20 исполнительный механизм может выборочно выступать за его пределы, чтобы войти в зацепление с крестообразным передаточным устройством, поворачивая его на угол в девяносто градусов (т.е. четверть полного оборота). Этот поворот на девяносто градусов вызывает открытие (если закрыт) или закрытие (если открыт) четвертьоборотного клапана 50. После того как крестообразное передаточное устройство было повернуто на девяносто градусов, исполнительный механизм выводят из зацепления с крестообразным передаточным устройством. Затем винтовая передача 20 может быть приведена в действие для перемещения подвижного рабочего органа (и его исполнительного механизма) к другому клапану для осуществления его закрытия или открытия. Таким образом, подвижный рабочий орган 30 может быть смещен к любому требуемому клапану из ряда клапанов 50 при помощи винтовой передачи 20. После того как винтовая передача 20 расположит подвижный рабочий орган 30 в требуемом положении, исполнительный механизм, находящийся внутри подвижного рабочего органа 30, приводит в действие/входит в зацепление с крестообразным передаточным устройством, присоединенным к клапану, чтобы осуществить его открытие или закрытие.

Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 1, коллектор 10 содержит множество клапанов 50 и множество соответствующих крестообразных передаточных устройств 40. Клапаны 50 представляют собой четвертьоборотные пробковые клапаны или, альтернативно, четвертьоборотные шаровые клапаны. Эти клапаны могут быть открыты или закрыты путем поворота на девяносто градусов пробки или шара внутри клапана. Согласно представленному на фигурах варианту осуществления клапаны 50 характеризуются однорядным расположением, т.е. они расположены в ряд с равным расстоянием между соседними клапанами. Хотя коллектор, изображенный в качестве примера на фиг. 1, характеризуется наличием четырех выпусков (и четырех клапанов), согласно другим вариантам осуществления количество клапанов 50 в коллекторе 10 и(или) расстояние между ними могут варьировать.

Как изображено на фиг. 1, труба 60 для подачи воды находится в гидравлическом сообщении с клапанами 50, соединяясь с ними под прямым углом. Вода из трубы 60 для подачи воды поступает во впуск 52 клапана 50 и, если клапан открыт, выходит из клапана через выпуск 54. Каждый из клапанов 50 может быть открыт или закрыт независимо от других. Таким образом, коллектор 10, при использовании в жидкостной системе нагрева или охлаждения, может управлять потоком воды в любую одну или более зон жилого строения или здания, в котором установлена указанная жидкостная система. Иначе говоря, в трубу 60 для подачи воды из находящегося выше по потоку источника, который не показан на фигурах, поступает нагревающая жидкость в случае жидкостной системы нагрева (или охлаждающая жидкость в случае жидкостной системы охлаждения). Труба 60 может представлять собой медный трубопровод с плоской верхней поверхностью или любую эквивалентную трубу, патрубок или канал.

Согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1, корпус 14 коллектора характеризуется наличием части в виде канала, адаптированной для размещения и хранения монтажной платы, например, платы с печатным монтажом (ППМ), на которой могут быть установлены различные электронные датчики. ППМ может включать в себя датчики для определения местоположения подвижного рабочего органа, чтобы обнаружить положение подвижного рабочего органа. ППМ может включать в себя датчики для определения местоположения крестообразного передаточного устройства, которые обнаруживают положение (или угловую ориентацию) крестообразных передаточных устройств (указывающее, открыты ли клапаны или закрыты).

Коллектор может быть собран таким образом, чтобы выпуски 54 были обращены вверх, как изображено на фиг. 2, или таким образом, чтобы выпуски 54 были обращены вниз, как изображено на фиг. 3. Когда коллектор собран, выпуски 54 выступают из корпуса 14 коллектора, как изображено в качестве примера на фиг. 4. На фиг. 4 также изображен пример внешнего контроллера 19 (который может быть микроконтроллером, микропроцессором, платой с печатным монтажом и аналогичным устройством). Контроллер 19 может по проводам или беспроводным способом взаимодействовать с коллектором для открытия или закрытия клапанов.

Как представлено в качестве примера на фиг. 5, крестообразное передаточное устройство 40, присоединенное к каждому клапану, характеризуется наличием четырех полукруглых гнезд или полукруглых выемок 42 (или дугообразных зон), служащих для вхождения в них круглого наконечника исполнительного механизма, находящегося внутри подвижного рабочего органа. С каждой стороны гнезда 42 находятся вогнутые поверхности 46, которые проходят к одному из четырех заостренных наконечников 44. Благодаря этой конструкции исполнительный механизм не может застрять в крестообразном передаточном устройстве. Иначе говоря, независимо от места взаимодействия исполнительного механизма с поверхностью крестообразного передаточного устройства, исполнительный механизм будет направлен таким образом, чтобы войти в надлежащее зацепление с одним из четырех гнезд 42. Так как клапаны в коллекторе характеризуются линейным расположением, исполнительный механизм может быть перемещен для доступа к любому клапану путем простого поступательного перемещения подвижного рабочего органа с использованием винтовой передачи. Поскольку клапаны представляют собой четвертьоборотные клапаны, неважно с какой стороны (слева или справа) исполнительный механизм войдет во взаимодействие с любым из клапанов для его открытия или закрытия.

Согласно варианту осуществления, изображенному в качестве примера на фиг. 5, первый электрический двигатель 15 приводит в действие винтовую передачу 20. Второй электрический двигатель 17 приводит в действие шлицевой поворотный вал 22.

На фиг. 6-8 представлен один из клапанов 50. Каждый клапан 50 характеризуется наличием корпуса 51 клапана, ограничивающего центральный проход 53 для воды или канал, ведущий от впуска 52 к выпуску 54. Крестообразное передаточное устройство 40, которое было рассмотрено выше, установлено на соответствующем диске 49. Диск 49 расположен между горловиной 70 корпуса 51 клапана и крестообразным передаточным устройством 40. Каждый диск 49 характеризуется наличием пары магнитов 48, чтобы позволить датчику определить положение каждого из крестообразных передаточных устройств. Магниты 48 могут быть присоединены к двум диаметрально противоположным наконечникам крестообразного передаточного устройства. Магниты 48 могут быть обнаружены датчиком, соединенным с микроконтроллером. После этого микроконтроллер (или микропроцессор) может определить положение крестообразного передаточного устройства 48 клапана 50 на основании положения магнитов. Любая подходящая система управления и алгоритм управления могут быть адаптированы для управления этим механизмом. Система управления может быть реализована в виде аппаратного обеспечения, программного обеспечения, аппаратнореализованного программного обеспечения или любого подходящего их сочетания.

На фиг. 8 представлен водоотводный канал 55, проходящий внутри клапана 50. Канал 55 служит для отведения воды таким образом, чтобы она прикладывала давление к конической пробке 56а (или пробке в форме усеченного конуса), установленной в пространстве 56 для размещения пробки внутри клапана 50. Это давление обеспечивает фиксацию конической пробки внутри клапана. При фиксации пробки 56а в надлежащем положении внутри пространства 56 для размещения пробки, пробка обеспечивает герметичное уплотнение для минимизации вероятности утечки. Пространство, ограниченное с одной стороны пробкой 56а, а с другой стороны крышкой 58 и уплотнительным кольцом 59, служит для ограничения объема 57 воды. Пробка характеризуется наличием круглого отверстия, проходящего через ее тело в форме усеченного конуса. Ее верхняя поверхность характеризуется наличием паза, служащего для размещения штока, что более подробно будет рассмотрено ниже.

Согласно варианту осуществления, представленному на фиг.6-8, коническая пробка 56а расширяется наружу в направлении от крестообразного передаточного устройства. Расширение наружу может быть нелинейным расширением, как изображено на фигуре. Угол конусности составляет 10-25 градусов, предпочтительно 17-18 градусов и более предпочтительно 17,5 градуса. Пробка может быть изготовлена из материала Teflon®, т.е. политетрафторэтилена (ПТФЭ), или любого другого эквивалентного или подходящего материала. Корпус клапана может быть изготовлен из высокотемпературного нейлона или любого другого равноценного или подходящего материала, необязательно, с твердой смазочной пленкой, такой как, например, пленка на основе тефлона или любая другая подходящая сухая смазочная пленка.

Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 6-8, горловина 70 характеризуется наличием внутренней полости для размещения штока 72, который прикреплен к крестообразному передаточному устройству и диску при помощи резьбовой крепежной детали 74, например, винта со шлицованной головкой. Пара плавающих уплотнительных колец расположена между штоком и внутренней стенкой горловины. Шток соединен с пробкой 56а таким образом, что поворот штока вызывает поворот пробки. Согласно одному конкретному варианту осуществления пробка 56а характеризуется наличием паза для размещения нижней части штока, чтобы шток мог передать крутящий момент пробке.

Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 6-8, корпус 51 клапана характеризуется наличием первого и второго концов 78, 80 с внешней резьбой. На первом конце 78 (со стороны выпуска) установлен ниппельный адаптер 82, при этом между адаптером и кольцевой канавкой, проходящей по окружности канала для воды, установлено уплотнительное кольцо 84. Первую гайку 86 навинчивают на конец 78 с внешней резьбой для фиксации ниппельного адаптера. Уплотнительные кольца 88 могут быть расположены в соответствующих кольцевых канавках, выполненных на внешней периферии ниппельного адаптера. На втором конце 80 (со стороны впуска) установлен резьбовой адаптер 90, при этом между поверхностью фланца адаптера 90 и кольцевой канавкой, проходящей по окружности канала для воды, установлено уплотнительное кольцо 92. Другое уплотнительное кольцо 94 расположено на внешнем заплечике адаптера 90. Вторую гайку 96 навинчивают на конец 80 с внешней резьбой для фиксации адаптера.

На фиг. 9-13 представлен подвижный рабочий орган 30. Подвижный рабочий орган 30 характеризуется наличием корпуса 31 подвижного рабочего органа, гнезда или отверстия 32, выполненного в корпусе подвижного рабочего органа для размещения описанной ранее винтовой передачи, и отверстия 33 со шлицами, выполненного в подвижном рабочем органе для размещения описанного ранее шлицевого поворотного вала. Согласно иллюстративному варианту осуществления отверстие 33 со шлицами формируют при помощи двух вставок 33 со шлицами, которые установлены с возможностью вращения в боковых стенках корпуса подвижного рабочего органа. Вставки свободно вращаются внутри отверстий, выполненных в боковых стенках. Подвижный рабочий орган 30 содержит исполнительный механизм 34, который может выступать из подвижного рабочего органа в результате поворота шлицевого поворотного вала. Корпус 31 подвижного рабочего органа характеризуется наличием поворотного рычага 35, удерживающего исполнительный механизм 34. Поворотный рычаг 35 выполнен с возможностью поворота из отведенного положения внутри корпуса 31 подвижного рабочего органа в выдвинутое положение, в котором он выступает из корпуса 31 подвижного рабочего органа. Поворотный рычаг 35 поворачивается вокруг оси поворота, ограничиваемой поперечным отверстием 35а в поворотном рычаге, в котором расположен поворотный шкворень 35b или штифт, концы которого располагаются с возможностью вращения в отверстиях, выполненных в корпусе подвижного рабочего органа (как изображено на фиг. 10А). Поворотный рычаг 35, который удерживает исполнительный механизм 34, содержит кулачок 36 с внутренними шлицами, совмещенный со вставками 33 со шлицами. Кулачок 36 со шлицами поворачивается совместно со шлицевым валом, чтобы вызвать поворот поворотного рычага вокруг оси поворота, тем самым вызывая выдвижение исполнительного механизма из корпуса подвижного рабочего органа или его втягивание вовнутрь указанного корпуса. Исполнительный механизм 34 может содержать цилиндрический роликовый подшипник 34а (в форме кольца), прикрепленный при помощи резьбовой крепежной детали 34b к поворотному рычагу 35. Согласно представленному на фигурах варианту осуществления подшипник 34а характеризуется диаметром, который соответствует диаметру полукруглых выемок, выполненных в крестообразном передаточном устройстве. Подшипник 34а может быть установлен поверх проставки 34 с (или эквивалентного кольцевого бортика или выступа), как изображено в качестве примера на фиг. 10А, чтобы подшипник располагался на некотором расстоянии от поворотного рычага 35.

Согласно варианту осуществления, изображенному в качестве примера на фиг. 9-13, подвижный рабочий орган 30 содержит магнит 37 для обнаружения положения. Магнит может быть расположен в гнезде 38 для магнита, как изображено в качестве примера на фиг. 10А, 10В и на фиг. 11А-11В.

Кулачок 36 со шлицами поворачивается внецентренно внутри пространства 39, чтобы вызывать вращение поворотного рычага 35 для его перемещения из отведенного положения (см. фиг. 11В) в выдвинутое положение (см. фиг. 11А) или наоборот. Согласно второму вариант осуществления, который представлен на фиг. 11С и 11D, вставки 33 со шлицами («втулки») характеризуются наличием квадратного конца 33а, который упирается в квадратный блок 33b, выполненный с каждой стороны корпуса 31 подвижного рабочего органа. В результате этого электродвигатель может повернуть вставки со шлицами на угол не более чем 180 градусов. Согласно одному варианту стопор(ы), ограничивающий(ие) поворот 180-ю градусами, также может (могут) быть расположен(ы) на любом конце (или на двух концах) шлицевого приводного вала 22. Предполагается, что второй вариант осуществления с квадратным концом 33а является более удачным механизмом по сравнению с первым вариантом осуществления.

На фиг. 12 и 13 представлено взаимодействие подвижного рабочего органа 30 с остальными элементами коллектора 10. На фиг. 12 исполнительный механизм 34 подвижного рабочего органа 30 отведен, так что его не видно на этом изображении. Исполнительный механизм 34 отводят вовнутрь корпуса 31 подвижного рабочего органа. Следовательно, между подвижным рабочим органом 30 и крестообразным передаточным устройством 40 имеется зазор. На фиг. 13 исполнительный механизм 34 изображен входящим в зацепление с крестообразным передаточным устройством 40.

Следует понимать, что коллектор 10, изображенный на фиг. 1-13, представлен лишь в качестве примера. Полагается, что это конкретная конструкция коллектора является наилучшим вариантом реализации настоящего изобретения, однако следует отметить, что множество изменений могут быть внесены в эту конструкцию без отступления от объема настоящего изобретения. Например, шлицевой вал может быть заменен шпоночным валом.

Следует понимать, что формы единственного числа включают в себя формы множественного числа, если иное явным образом не следует из контекста. Следовательно, например, ссылка на «устройство» включает в себя ссылку на одно или несколько таких устройств, т.е. имеется в виду по меньшей мере одно устройство. Термины «содержащий», «характеризующийся наличием», «включающий в себя» и «включающий» следует рассматривать в качестве неограничивающих терминов (т.е. означающих «включающий, кроме прочего»), если прямо не указано иное. Все раскрытые в настоящем документе способы могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если иное прямо не указано или явным образом не следует из контекста. Использование примеров или иллюстративных оборотов (например «такой как») предназначено исключительно для более наглядной иллюстрации и описания вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения.

Хотя в настоящем описании приведены несколько вариантов осуществления, следует понимать, что раскрытые системы и способы могут быть воплощены во многих других конкретных формах без отступления от объема настоящего изобретения. Настоящие примеры следует рассматривать в качестве иллюстративных, а не ограничивающих, при этом настоящее изобретение не должно ограничиваться приведенными в них деталями. Например, различные элементы или компоненты могут быть объединены или интегрированы в другие системы или определенные признаки могут быть опущены или не реализованы.

Кроме того, методики, системы, подсистемы и способы, описанные и проиллюстрированные в различных вариантах осуществления в качестве дискретных или отдельных, могут быть объединены или интегрированы с другими системами, модулями, методиками или способами без отступления от объема настоящего изобретения. Другие элементы, представленные или рассмотренные в качестве связанных, непосредственно связанных или взаимодействующих друг с другом, могут быть опосредовано связаны или взаимодействовать через некоторый интерфейс, устройство или промежуточный компонент электрически, механически или другим путем. Другие примеры изменений, замен или модификаций являются очевидными для специалиста в данной области техники и могут быть выполнены без отступления от идей и сути настоящего изобретения.

Claims

1. Коллектор, содержащий:

раму;

множество клапанов, установленных на раме, при этом каждый клапан характеризуется наличием крестообразного передаточного устройства;

винтовую передачу;

шлицевой поворотный вал, проходящий параллельно винтовой передаче; и

подвижный рабочий орган, приводимый в движение винтовой передачей вдоль шлицевого поворотного вала, при этом подвижный рабочий орган содержит исполнительный механизм, который выступает из подвижного рабочего органа в ответ на поворот шлицевого поворотного вала, чтобы в результате этого войти в зацепление с одним из крестообразных передаточных устройств для приведения в действие соответствующего одного из множества клапанов.

2. Коллектор по п. 1, в котором каждый из множества клапанов характеризуется наличием конической пробки, которая расширяется наружу в направлении от крестообразного передаточного устройства.

3. Коллектор по п. 2, в котором коническая пробка расширяется наружу и нелинейно.

4. Коллектор по п. 2, в котором коническая пробка характеризуется углом конусности 10-25 градусов.

5. Коллектор по п. 2, в котором коническая пробка характеризуется углом конусности 17-18 градусов.

6. Коллектор по п. 2, в котором каждый из множества клапанов характеризуется наличием водоотводного канала, служащего для отведения воды, чтобы приложить давление к конической пробке внутри клапана для фиксации указанной пробки, чтобы позволить ей создать герметичное уплотнение.

7. Коллектор по п. 1, в котором исполнительный механизм установлен на поворотном рычаге, который выполнен с возможностью поворота из отведенного положения внутри подвижного рабочего органа в выдвинутое положение, в котором он выступает за пределы подвижного рабочего органа.

8. Коллектор по п. 7, в котором поворотный рычаг, который удерживает исполнительный механизм, содержит внутренний кулачок со шлицами, который поворачивается совместно со шлицевым валом, чтобы вызвать поворот поворотного рычага вокруг оси поворота, тем самым обеспечивая выход исполнительного механизма за пределы подвижного рабочего органа.

9. Коллектор по п. 1, дополнительно содержащий магнит, который поворачивается совместно с каждым крестообразным передаточным устройством, чтобы обеспечить обнаружение ориентации каждого из крестообразных передаточных устройств.

10. Коллектор по п. 1, в котором крестообразные передаточные устройства установлены на соответствующих дисках, каждый из которых содержит пару магнитов, чтобы позволить датчику обнаружить ориентацию каждого из крестообразных передаточных устройств.

11. Коллектор по п. 1, в котором винтовая передача и шлицевой поворотный вал проходят параллельно трубе для подачи воды, по которой вода поступает во впуски клапанов.

12. Коллектор по п. 1, в котором исполнительный механизм содержит кольцо, прикрепленное к поворотному рычагу подвижного рабочего органа, при этом кольцо характеризуется диаметром, который соответствует диаметру полукруглых выемок в крестообразном передаточном устройстве.

13. Коллектор по п. 7, в котором исполнительный механизм содержит кольцо, прикрепленное к поворотному рычагу подвижного рабочего органа, при этом кольцо характеризуется диаметром, который соответствует диаметру полукруглых выемок в крестообразном передаточном устройстве.

14. Коллектор по п. 1, в котором подвижный рабочий орган содержит магнит для обнаружения положения.

15. Коллектор по п. 1, в котором каждое крестообразное передаточное устройство соединено с конусом в форме пробки внутри клапана при помощи штока, который характеризуется наличием заплечика для размещения плавающих уплотнительных колец между заплечиком и внутренней поверхностью корпуса клапана.

16. Коллектор по п. 1, в котором каждое крестообразное передаточное устройство характеризуется наличием четырех полукруглых выемок и четырех плеч, на концах которых находятся заостренные наконечники.

17. Коллектор по п. 16, в котором каждое плечо каждого крестообразного передаточного устройства характеризуется наличием головки, ограниченной парой вогнутых поверхностей, проходящих от заостренного наконечника.

18. Подвижный рабочий орган для коллектора, при этом подвижный рабочий орган содержит:

корпус подвижного рабочего органа;

гнездо, внутри корпуса подвижного рабочего органа для размещения винтовой передачи;

отверстие со шлицами, выполненное в подвижном рабочем органе для размещения шлицевого поворотного вала; и

исполнительный механизм, который выступает из подвижного рабочего органа в ответ на поворот шлицевого поворотного вала.

19. Подвижный рабочий орган по п. 18, в котором корпус подвижного рабочего органа характеризуется наличием поворотного рычага, удерживающего исполнительный механизм, при этом поворотный рычаг выполнен с возможностью поворота из отведенного положения внутри корпуса подвижного рабочего органа в выдвинутое положение, в котором он выступает из корпуса подвижного рабочего органа.

20. Подвижный рабочий орган по п. 19, в котором поворотный рычаг, который удерживает исполнительный механизм, содержит внутренний кулачок со шлицами, который поворачивается совместно со шлицевым валом, чтобы вызвать поворот поворотного рычага вокруг оси поворота, тем самым обеспечивая выход исполнительного механизма за пределы корпуса подвижного рабочего органа.

21. Клапан для коллектора, при этом клапан содержит:

впуск;

выпуск;

крестообразное передаточное устройство, установленное на клапане; и

коническую пробку, которая расширяется наружу в направлении от крестообразного передаточного устройства.

22. Клапан по п. 21, в котором коническая пробка характеризуется углом конусности 15-25 градусов.

23. Клапан по п. 22, содержащий водоотводный канал, служащий для отведения воды таким образом, чтобы приложить давление к конической пробке внутри клапана для фиксации указанной пробки, чтобы позволить ей создать герметичное уплотнение.