SK55797A3 - Discharge valve - Google Patents

Description

V súlade s tým tento vynález poskytuje výpušťacie ventilové zariadenie na ponorenie do kvapaliny v nádrži, ktoré obsahuje horný kryt, nahor pohyblivú zostavu hlavného ventilu v uvedenom kryte, ktorá s jeho hornou časťou tvorí hornú komoru s premenlivým objemom, otvor na vyrovnávanie tlakov medzi hornou komorou a okolitým vonkajškom a vývod, vedúci nadol z dolnej časti krytu, sedlo pre zostavu hlavného ventilu na vstupe do vývodu, takže v zníženej polohe zostavy hlavného ventilu je vývod blokovaný proti vnikaniu kvapaliny, do ktorej je zariadenie ponorené, a riadiaci ventil, ovládateľný na diaľku z krytu, aby sa horná komora volne prepojila s vývodom, pričom usporiadanie je také, že pri vytvorení tohto voľného prepojenia je kvapalina vytlačená z hornej komory a zmena relatívnych tlakov nad a pod zostavou hlavného ventilu spôsobí, že táto nebude viac dosadať, čím umožní kvapaline, do ktorej je ponorená, pretekať do vývodu a pri v podstate úplnom vyprázdnení zastavenie prúdu umožní, aby sa zostava hlavného ventilu vrátila do svojej dosadnutej polohy, pričom riadiaci ventil preruší uvedené volné prepojenie a vzduch prenikne do hornej komory a pri opätovnom naplnení kvapalinou sa vytvorí činný tlak nadol na zostavu hlavného ventilu, aby ju udržal v dosadnutej polohe, pričom riadiaci ventil má dutý nadstavec, ktorý je prepojený s atmosférou nad požadovanou plnou hladinou kvapaliny v nádržke, pričom hlavný ventil a dutý nadstavec medzi sebou vytvárajú dutý prstenec.

Teda hlavná dráha pre volné prepojenie medzi hornou komorou a vývodom je cez dutý prstenec medzi zostavou (piestom) hlavného ventilu a nadstavcom riadiaceho ventilu.

Dutý nadstavec, prečnievajúci nad normálnu plnú hladinu kvapaliny v nádržke, vytvára vhodnú a účinnú vypúšťaciu cestu pre kvapalinu k vývodu, ak by hladina kvapaliny stúpla nad požadovanú normálnu plnú hladinu. Teda priepadová cesta je vhodne vytvorená cez vypúšťací ventil.

Aby sa vytvorila možnosť dvojitého splachovania, naviac k hlavnej dráhe pre voľné prepojenie môže byť horná komora napríklad usporiadaná tak, aby bola najprv prepojená s vnútrajškom dutého nadstavca, vrch ktorého je otvorený do atmosféry. Toto ďalšie prepojenie sa umožní napríklad štrbinami v dutom nadstavci nad riadiacim sedlom a utesnením voči hornej komore tak, že prepojenie medzi hornou komorou a jej dutým nadstavcom sa vytvorí len pri stlačení riadiaceho nadstavca ,

Udržanie tohto prídavného voľného prepojenia držaním dutého nadstavca stlačeného spôsobí, že nadol pôsobiace sily, vytvorené pružinou alebo ťahovými prostriedkami, prekonajú postupne sa zmenšujúce sily v smere nahor na piest, čo spôsobí, že sa do hornej komory natiahne vzduch s následným rýchlym predčasným opätovným dosadnutím zostavy hlavného ventilu, čo ako také vytvára prostriedky na prerušenie vypúšťania, aby sa poskytla možnosť krátkeho splachovania. Teda týmto spôsobom sa buď môže vypustiť približne polovica obsahu nádrže podržaním riadiaceho nadstavca stlačeného niekoľko sekúnd, povedzme 2 alebo 3 sekundy, alebo sa obsah môže úplne vyprázdniť stlačením riadiaceho nadstavca a ihneď potom jeho uvoľnením. Tam, kde sa v uskutočnení s dvojitým splachovaním používajú ťahové sily, môžu byť vyvolané vhodnými výstupkami na spodnej časti zostavy hlavného ventilu.

Pri prerušení prúdu splachovacej kvapaliny (keď hladina kvapaliny spadla na hladinu buď na strednej úrovni alebo na úroveň tesne nad sedlom ventilu) vzduch vstúpi buď cez štrbiny alebo otvory v dutom nadstavci alebo cez spodok zostavy hlavného ventilu, čo umožňuje, aby táto zostúpila a vrátila sa do dosadnutej polohy, pričom riadiaci ventil preruší uvedené voľné prepojenia. Keď dochádza k opätovnému naplneniu, časť splachovacej kvapaliny preniká do hornej komory cez otvor na vyrovnávanie tlakov, aby sa vytvorila činná sila v smere nadol na zostavu hlavného ventilu a tým aby ho držala v dosadnutej polohe. Toto v niektorých prípadoch môže tiež podporiť začiatočné stlačenie riadiacej pružiny, ktorá tlačí v smere nadol na vrch piesta.

Splachovacou kvapalinou, najmä pre vypúšťacie systémy né prepojenie uskutočňovať hlavného ventilu a otvorom v typu VC, bude samozrejme voda a vynález v ďalšom pre jednoduchosť opíšeme s odkazom na vodu.

Alternatívne sa toto prídavné voľné prepojenie pre operáciu krátkeho splachovania dá dosiahnuť s použitím pomocného ventilu, vysunutého z dutého nadstavca a vytvárajúceho prieduch k hornej komore.

Vo všetkých výhodných uskutočneniach je voľné prepojenie tlakov, s ventilom v dosadnutej polohe a s naplnenou nádržkou, cez jeden alebo viaceré otvory na vyrovnávanie tlakov medzi vonkajšou stranou zostavy hlavného ventilu a vnútornou stranou hornej komory. V menšej miere sa môže prídavmedzi vonkajšou stranou člena hornom kryte, ale toto sa môže udržať na nevýznamnom množstve strediacim piestovým krúžkom, pripevneným na vrchu zostavy hlavného ventilu. Riadiaci ventil, ktorý v dosadnutej polohe uzatvára hornú komoru od dolnej zostavy hlavného ventilu, vnútrajška dutého nadstavca a vývodu, spolupôsobí s otvorom na vyrovnávanie tlakov pri jeho otvorení alebo uzavretí a umožňuje, aby len obmedzený prúd vody pretekal do a von z hornej komory. Pri hlavnom výhodnom usporiadaní ventilu sa riadiaci ventil posunie nadol, aby otvoril uvedený priechod a zostava hlavného ventilu stúpa k vrchu hornej komory, kde zostane, kým sa buď nedosiahne stredná úroveň, s riadiacim ventilom držaným v stlačenej polohe, alebo kým sa nádržka nevyprázdni, keď sa riadiaci ventil stlačí a ihneď sa uvoľní.

Horná komora a vnútrajšok zostavy hlavného ventilu obsahujú vzduch a malé množstvo vody, ktorá vstúpi cez otvor(y) na vyrovnávanie tlakov. Pri stlačení riadiaceho ventilu vzduch a veľmi malé množstvo vody, ktoré je vytlačené z hornej komory rýchlo stúpajúcou zostavou hlavného ventilu, vstúpi do prstencového, valcového priestoru v zostave hlavného ventilu a prúdi nadol po vonkajšej strane predĺženia dutého riadiaceho nadstavca (a v niektorých uskutočneniach tiež cez štrbiny v stene nadstavca, buď nad alebo pod riadiacim ventilom) a potom nadol do vývodu.

Týmto vynálezom sa dajú v porovnaní s bežnými ventilmi dosiahnuť úspory vody medzi 60 a 80 %, pričom sú vytvorené vhodné priepadové prostriedky cez ventil.

Za účelom lepšieho pochopenia vynálezu opíšeme teraz rôzne uskutočnenia len pomocou príkladov s odkazom na priložené obrázky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 znázorňuje čiastočne v reze usporiadanie zariadenia podľa prvého uskutočnenia tohto vynálezu na dvoj ité splachovanie, pričom ventil je v otvorenej polohe;

Obr. 2 znázorňuje pohľad, podobný obr. 1, na druhé zariadenie podľa tohto vynálezu na dvojité splachovanie, pričom ventil je opäť v otvorenej polohe;

Obr. 3 znázorňuje podobný pohľad na tretie zariadenie podľa tohto vynálezu na dvojité splachovanie, pričom ventil je opäť v otvorenej polohe;

Obr. 4 znázorňuje podobný pohlad na štvrté zariadenie podlá tohto vynálezu na dvojité splachovanie, opäť v otvorenej polohe;

Obr. 5 znázorňuje podobný pohlad na piate zariadenie podľa tohto vynálezu, pričom ventil na jednoduché splachovanie je v zatvorenej polohe; a

Obr. 6 znázorňuje podobný pohľad na šieste zariadenie podľa tohto vynálezu, pričom ventil na jednoduché splachovanie je v otvorenej polohe.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Teda obr. 1 znázorňuje nádržkový ventil na dvojité splachovanie, pripevnený na spodku nádržky 1 a ponorený do vody na nastavenú úroveň 23 v okamihu, keď sa zostava 35 hlavného ventilu práve otvorila a dosiahla vrch vnútrajška horného krytu 5.

Pred stlačením bol ventil samozrejme zatvorený, so zostavou (piestom) 35 hlavného ventilu v dolnej polohe tak, že vývod 19, ktorý je buď priamo pripojený na zadnú stranu mi7 sy, alebo je s ňou spojený krátkou rúrkou, je prázdny a vode v nádržke bráni v neúmyselnom uniknutí hlavný tesniaci krúžok 11, tesniaci voči hlavnej obrube 13 sedla, a riadiace tesnenie 10., tesniace voči ramenu (sedlu) 18 riadiaceho ventilu. Za týchto podmienok, s nádržou, naplnenou po jej nastavenú úroveň 23, má horná komora 6. maximálny objem a obsahuje najmä vzduch (okrem veľmi malého množstva vody) pri tlaku, ktorý je úmerný hĺbke vody v susedstve otvoru 9 na vyrovnávanie tlakov. Aby sa zabránilo presakovaniu vody cez otvor 9. na vyrovnávanie tlakov, cez vrch hlavy 7 piesta, do úzkej medzery medzi puzdrom 36 a vonkajškom nadstavca 2, a cez prieduchové štrbiny 44 do dutého nadstavca a vývodu, je vytvorené tesnenie 45. Iným dráham úniku, ktoré by sa vyskytli, sa zabráni priepadovou objímkou 58 kesónového typu, ktorej horný okraj určuje úroveň priepadu, a voda, pretekajúca cez tento okraj, sa potom dostane cez štrbiny 89 do dutého riadiaceho nadstavca 2. Predlžovací kus 65 dutého nadstavca nehrá žiadnu úlohu v podmienkach pretekania; je tam len preto, aby sa zabezpečilo, že ovládací mechanizmus bude udržovaný nad maximálnou výškou priepadu.

Keď je ventil v dosadnutej polohe a nádrž je naplnená, piest 35 udržujú v dosadnutej polohe najmä činné hydrostatické sily v smere nadol, pôsobiace na hornú prstencovú oblasť piesta medzi riadiacim sedlom a otvorom v hornom kryte :5, pričom hlava 7 piesta je utesnená v otvore horného krytu strediacim krúžkom 8. Iné sily v smere nadol sú spôsobené tlakom vody na hlavné tesnenie 11 nad prstencovou oblasťou medzi obrubou sedla a telesom hlavného piesta, tiažou piesta a prípadne malým príspevkom začiatočného stlačenia riadiacou pružinou 90.. Jediná sila v smere nahor na piest v dosadnutej polohe je spôsobená tlakom vody, pôsobiacim na prstenec pod hlavou 7 piesta, medzi hlavným telesom piesta a otvorom horného krytu 5.. Riadiaci nadstavec 2 neprispieva k týmto silám, udržuje sa v uzavretej polohe tlačnou pružinou 4, pôsobiacou na krúžok 3..

Ventil sa ovláda vyvolaním pohybu nadol horného predĺženia 65 nadstavca, ktorý spôsobí, že nadstavec 2 sa bude pohybovať nadol, otvoriac riadiaci ventil 10. 18. To ihneď voľne prepoj í hornú komoru 6 s vývodom 19 cez prstencové priechody 16 a 25 a spôsobí, že tlak v hornej komore takmer okamžite klesne na približne atmosférický tlak. Akonáhle sa toto uskutoční, piest je podrobený pôsobeniu činnej hydrostatickej sily smerom nahor, ktorá spôsobí, že vzduch a malé množstvo vody sa mierne stlačia a rýchle sa vytlačia cez prstencový priechod 16., 25., keď piest stúpa k vrchu horného krytu 5. (Priechody 25 sú vytvorené pozdĺžne prebiehajúcimi rebrami 24 na vonkajšej strane spodného konca - spodného kusa - riadiaceho nadstavca.) Počas stúpania piesta vznikajú prídavné hydrostatické sily na spodný profil 20 piesta a reakčné sily v dôsledku zmeny smeru toku medzi profilmi 20. 33 podstatne zvyšujú silu v smere nahor na piest. Avšak tiež pri stúpaní piesta sa zvyšuje sila v smere nadol v dôsledku stlačenia riadiacej pružiny £0, ale jej tuhosť je taká, že akonáhle sa piest zodvihol zo svojho sedla, hydrostatické sily v smere nahor postačujú na to, aby priviedli piest do úplne zodvihnutej polohy v hornom kryte.

Riadiaci nadstavec 2 je vybavený jedným alebo viacerými otvormi alebo štrbinami 44 nad svojím sedlom 18.. Počas otvárania ventilu určitá časť vzduchu z hornej komory 6. tiež unikne cez štrbiny 44 do dutého riadiaceho nadstavca 2. S plne otvoreným ventilom, t.j. s piestom v hornej polohe vo vnútri horného krytu, je vnikanie vody obmedzené na veľmi malé množstvo cez otvor 9. na vyrovnávanie tlakov a prípadne cez nerovnosti medzi strediacim krúžkom 8. a otvorom horného krytu 5_, ale to je celkove veľmi malé a môže uniknúť zo spodku piesta rýchlosťou, ktorá ďaleko prevyšuje rýchlosť, ktorou môže vnikať.

Keď sa ventil otvorí a riadiaci nadstavec sa uvoľní ihneď po pohybe nadol, riadiace rameno 18 utesní koniec puzdra 36 miernym stlačením tesnenia 45 a teda žiadny vzduch nemôže prúdiť do alebo von z hornej komory 6. Teda ventil úplne vypustí nádrž až po hladinu 22, pri ktorej sa povrch vytekajúcej vody odtrhne od spodného okraja 27 piesta a umožní, aby vzduch prúdil nahor do hornej komory 6 a aby

- 9 piest 35 klesol pod vplyvom vlastnej tiaže a sily pružiny a opäť dosadol na svoje miesto.

V prípade dvojitého splachovania, t.j. v režime krátkeho splachovania, je činnosť ventilu trochu iná. Tentoraz sa nadstavec 65 , 2 stlačí nadol a drží sa dolu 2 až 3 sekundy. Pohyb nadol opäť otvorí riadiaci ventil 10, 18 a otvorí medzeru pod puzdrom 36., čím umožní voľné prepojenie medzi vnútorným prstencom 16 piesta a dutým nadstavcom 2 cez štrbiny 44. Udržovaním tohto prieduchu medzi hornou komorou 6. a dutým nadstavcom sa hydrostatické sily, pôsobiace pod piestom, zmenšia úmerne k poklesu hladiny vody, takže pri dosiahnutí hladiny 51 tiaž piesta a sila riadiacej pružiny 90 sú dostatočné na prekonanie síl v smere nahor. Keďže sa teraz vzduch môže voľne nasávať cez štrbiny 44 zvnútra priepadu, piest 35 rýchlo klesne a opäť dosadne, čím sa dosiahne krátke splachovanie a vypustenie len asi polovice obsahu nádrže. V čase, keď sa uskutoční skoré opätovné dosadnutie (krátke splachovanie), vývod 19 obsahuje vodu, ktorá na rozdiel od plného splachovania musí byť odtiahnutá prúdiacim'vzduchom z obruby misy, ale toto vyžaduje len niekoľko sekúnd a určite to bude uskutočnené v čase, keď sa nádrž opätovne naplnila po nastavenú hladinu 23. (Opätovné naplnenie sa môže vykonať bežnými prostriedkami.)

Obr. 2 znázorňuje zariadenie, ktoré je funkčne podobné obr. 1, ale je ináč usporiadané, pričom hlavný riadiaci ventil 92 je integrálny s horným krytom a ovládanou časťou riadiaceho ventilu je vysunutý pomocný ventil 94. V tomto usporiadaní horný kryt 101 obsahuje dutinu 93 a sedlo 100 riadiaceho ventilu a riadiaci ventil 94 sú udržované v dosadnutej polohe silou v smere nahor, vyvíjanou na tyč 97, ktorá prechádza cez kryt 96 . a ktorú vyvíja pružina 98 cez viečko 99 pružiny, pripojené k hornému koncu tyče. Horný okraj krytu 96 typu nadstavovanej rúry je nad maximálnou hladinou priepadu najvyššej predĺženej rúrky 65 a tvorí časť toho istého krytu, ktorý obsahuje vrchnú priepadovú rúru 91. Naviac, pri tomto usporiadaní je začiatočné prepojenie medzi hornou komorou 6. a vývodom 19 cez prístavok hornej komory alebo vybranie 93. pomocný ventil 94, plochu 95 a pevný riadiaci spodný nadstavec 92. Rovnako bude v tomto bode prúdiť vzduch z hornej komory von cez priepadov vrchnú rúrku 91.

Profil vývodu 102 je iný než profil na obr. 1; za určitých okolností môže spôsobiť mierny vzrast prietoku. Avšak sú potrebné priehradky 103. aby zabránili vtiahnutiu piesta do vývodu, ak je inštalovaný v nádržke s mimoriadne vysokou hladinou vody.

Tak ako predtým sa na dosiahnutie režimu plného splachovania riadiaci ventil stlačí nadol a ihneď sa uvoľní. V tomto prípade je to samozrejme viečko 99 pružiny pomocného riadiaceho ventilu, ktoré sa stlačí nadol, aby sa otvoril riadiaci ventil 94, ktorý zasa umožní vzduchu unikať z hornej komory 6. V niektorých prípadoch by horná komora mohla obsahovať vodu, ak bol ventil držaný otvorený počas opätovného plnenia, a v tomto prípade by voda bola tlačená do plochy 95 a potom by tiekla do spodného priepadu 92 a k vývodu 19. Pred stlačením riadiaceho ventilu sa ventil udržuje v uzavretej polohe tými istými hydrostatickými silami ako na obr. 1, a keď sa ventil stlačí, piest 35 sa zodvihne zo sediel 18 , 13 tým istým spôsobom. V skutočnosti je odtiaľto pôsobenie funkčne totožné s obr. 1, a teda všetky rovnaké alebo podobné časti majú ten istý význam ako predtým.

Pre režim krátkeho splachovania sa pomocný riadiaci ventil 94 otvorí zatlačením nadol na viečko 99 pružiny a podržaním ho v otvorenej polohe 2 až 3 sekundy. Teda ventil je otvorený a piest stúpa k vrchu horného krytu 101. Keď hladina spadne z nastavenej úrovne 23 a bude sa blížiť úrovni 51·. tlaková sila na pružinu 90 prekoná činnú silu nahor, čo spôsobí, že piest klesne a natiahne vzduch do hornej komory 6. z priepadovej plochy 95 cez riadiaci ventil 94 a vybranie 93. a piestu 35 sa umožní rýchlo klesnúť a opätovne dosadnúť - teda vznikne krátke splachovanie. Všetky ostatné funkčné aspekty sú tie isté ako pre obr. 1.

Obr. 3 je usporiadaním podobný obr. la 2, ale horný kryt 106. vodidlo 54 riadiaceho nadstavca a vzduchová nadstavená rúrka 104 tvoria integrálnu zostavu, ktorá pri pok11 lese nadol spôsobí otvorenie riadiaceho ventilu 10., 18. a ventilu 111 na prepúšťanie vzduchu.

Ventil na obr. 3 je znázornený v otvorenej polohe so zostavou (piestom) 35 hlavného ventilu pri vrchu vnútri horného krytu 106 a s ramenom 80., priliehajúcim k vrchnému krytu 72. a obrubou 109 vzduchovej rúrky 104. dosadnutou na podložku 107. Konzola 108 je integrálnou časťou vrchného krytu 72; tesniaca podložka 107 je pripevnená k vrchu konzoly 108 .

Teda tak, ako obr. 1 a 2, obr. 3 znázorňuje ventil na dvojité splachovanie pri spodku nádrže 1 a ponorený do vody krátko po tom, ako sa zostava (piest) 35 hlavného ventilu otvorila a dosiahla vrch vnútrajška krytu 106. a so vzduchovým ventilom 111 zatvoreným. Pred stlačením by ventil samozrejme bol v dosadnutý s piestom 35 v spodnej polohe a nádrž naplnená po nastavenú úroveň 23.. S piestom v spodnej polohe vode zabraňuje uniknúť do vývodu 19 hlavné tesnenie 11, dosadnuté na tesniacu obrubu 13. a riadiace tesnenie 10., dosadnuté na rameno 18 riadiaceho sedla. Horný kryt 106 sa udržuje v hornej polohe pružinou 4, pôsobiacou na krúžok 3 cez integrálny riadiaci nadstavec, aby sa rameno 80 horného krytu udržalo v priliehajúcej polohe k spodnej strane horného krytu 72. To tiež zachová správnu polohu pre vodidlo 54 riadiaceho nadstavca na dosadnutie riadiaceho ventilu 10. 18. Vzduchotesné tesnenie vzduchového ventilu 111 sa tiež dosiahne tým istým pôsobením pružiny.

Pri nádrži, naplnenej na nastavenú úroveň 23;, bude horná komora 6 mať maximálny objem a obsahovať najmä vzduch pri tlaku, ktorý je úmerný, hĺbke vody v blízkosti otvoru 9 na vyrovnávanie tlakov. Unikaniu vzduchu z hornej komory zabraňuje vzduchové tesnenie 111 a riadiace tesnenie 10., 18.. Naviac si všimnime, že vzduchový ventil je umiestnený vyššie než predĺženie 65 priepadu, a že v stene priepadovej rúrky/ riadiaceho nadstavca nie sú žiadne prístupové štrbiny, ktoré by umožnili vzduchu prúdiť zo stredu dutého nadstavca do hornej komory.

Keď je ventil dosadnutý a nádrž je naplnená, piest 35 sa udržuje v dosadnutej polohe najmä činnými hydrostatickými silami v smere nadol, pôsobiacimi na hornú prstencovú oblasť piesta medzi riadiacim sedlom a otvorom horného krytu 106. pričom hlava 7 piesta je utesnená v otvore a udržuje sa sústredne umiestnená v hornom kryte strediacim krúžkom 8. Ďalšie, menšie sily v smere nadol sú spôsobené tlakom vody na hlavné tesnenie 11. na prstencovú oblasť medzi sedlovou obrubou a hlavným telesom piesta, tiažou piesta a prípadne malým začiatočným stlačením riadiacou pružinou 90. V dosadnutej polohe je jediná sila v smere nahor spôsobená tlakom vody, pôsobiacim na prstenec pod hlavou 7 piesta, medzi hlavným telesom piesta a otvorom v hornom kryte 106. Vodidlo 54 riadiaceho nadstavca neprispieva k týmto silám, je časťou horného krytu/integrálnej zostavy riadiaceho dutého nadstavca a udržuje sa v hornej polohe pružinou 4, ako je opísané vyššie.

Ventil sa ovláda vyvolaním pohybu nadol horného predĺženia 65 priepadového nadstavca, ktorý spôsobí pohyb nadol integrálneho nadstavca/horného krytu 106/nadstavovanej rúrky 104/vodidla 54 riadiaceho nadstavca - čo otvorí riadiaci ventil 10., 18 a vzduchový prepúšťací ventil 111. To okamžite umožní uniknúť vzduchu a malému množstvu vody do vývodu 19. ktorý je spočiatku prázdny, cez prstencové priechody 16 a 25 a vzduchu tiež uniknúť zo vzduchového ventilu 111. Pri vytvorení tohto prepojenia medzi hornou komorou 6 a vývodom 19 takmer okamžite klesne tlak v hornej komore na okolitý atmosférický tlak a súčasne je piest náhle podrobený činnej hydrostatickej sile v smere nahor, -čo spôsobí, že vzduch a malé množstvo vody sa mierne stlačia a rýchlo sa vytlačia cez prstencové priechody 16 a 25 a spôsobí sa to, že určitá časť vzduchu prúdi cez nadstavovanú rúrku 104. zatiaľ čo ventil 111 je otvorený a piest 35 stúpa k vrchu vnútrajška horného krytu 106.

Počas stúpania zostavy (piesta) hlavného ventilu do otvorenej polohy pôsobia prídavné hydrostatické sily na spodný profil 20 a v menšej miere reakčné sily v dôsledku rýchlosti zmeny momentu toku na profily 20., 33 podstatne zvyšujú silu v smere nahor na piest. Keď piest stúpa, pôsobí tiež rastúca sila v smere nadol v dôsledku stlačenia riadiacej pružiny 90. ale -tuhosť a začiatočné stlačenie sú také, že akonáhle sa piest zodvihne zo svojho sedla, hydrostatické sily v smere nahor sú dostatočné na prekonanie tiaže piesta a síl pružiny a na vynesenie piesta nahor do úplne zodvihnutej polohy v hornom kryte.

Naviac k začiatočnému úniku vzduchu a malého množstva vody z hornej komory 6 spôsobom, ktorý sme opísali vyššie, a plnému otvoreniu ventilu je vnikanie vody do hornej komory obmedzené na veľmi malé množstvo cez otvor 9 na vyrovnávanie tlakov a prípadné nerovnosti medzi vonkajškom strediaceho krúžku 8 a základňou horného krytu 106. ale v každom prípade voda môže uniknúť z hornej komory cez otvorený riadiaci ventil do vývodu oveľa väčšou rýchlosťou, než môže vnikať cez uvedené prostriedky.

Pri otvorení ventilu a uvoľnení horného krytu a riadiaceho nadstavca ihneď po pohybe nadol rameno 80 horného krytu priľahne k hornej doske 72 a vzduchový ventil 111 sa uzavrie, takže žiadny vzduch nemôže prúdiť do alebo von z hornej komory 6. a prstencového priestoru 16,. Hladina vody vnútri piesta počas činnosti je obmedzená na niekoľko milimetrov nad spodným okrajom 27 koncovej rúrky v prstencovom priestore 25.. Teda s otvoreným ventilom a vzduchovým ventilom 111 uzavretým sa nádrž úplne vyprázdni z nastavenej úrovne 23 na prázdnu úroveň 22, kedy sa povrch vytekajúcej vody odtrhne od spodného okraja 27 koncovej rúrky a umožní vzduchu vstúpiť a prúdiť nahor cez prstencové priechody 16 a 25 do hornej komory 6., a piestu 35 klesnúť v dôsledku jeho vlastnej tiaže a sily riadiacej pružiny do opätovne dosadnutej polohy.

Na dosiahnutie režimu krátkeho splachovania je činnosť najprv rovnaká ako pre režim plného splachovania, pričom sa ventil otvorí pohybom nadol predĺženia 65 a zostavy 106 nadstavca horného krytu, ktorý otvorí riadiaci ventil 10, 18. a vzduchový ventil 111 a náhla nerovnováha hydrostatických síl spôsobí, že piest sa zodvihne zo svojho sedla rovnakým spôsobom, ako sme už opísali. Avšak tentoraz sú horný kryt 106. vodidlo 54 riadiaceho nadstavca a nadstavovaná rúrka 104 držané stlačené nadol 2 až 3 sekundy. To zabezpečí, že horná komora 6. sa odvetrá do atmosféry cez vzduchový ventil

111. ktorý je držaný otvorený, a že pri spadnutí vodnej hladiny z nastavenej úrovne 23 a približovaní sa k strednej úrovni 51 zmenšujúce sa hydrostatické sily, pôsobiace pod piestom 35., sa stanú nedostatočnými na udržanie tiaže piesta a sily riadiacej pružiny. Naviac, pri otvorenom vzduchovom ventile 111 a voľnom prúdení vzduchu do a von z hornej komory 6 cez nadstavovanú rúrku 104 a otvor 110 piest rýchlo klesne do opätovne dosadnutej polohy a predčasné uzavretie ventilu ponechá vodu v nádrži na strednej úrovni 51.

Odvetranie vývodu 19 po krátkom alebo prerušiteľnom splachovaní sa dosiahne rovnakým spôsobom, ako bol opísaný pre obr. 1 a 2.

Obr. 4 znázorňuje usporiadanie, podobné obr. 1, s výnimkou toho, že prostriedkom na dosiahnutie krátkeho splachovania je ťahový krúžok a kotúč, pripojené k dolnej časti piesta namiesto riadiacej pružiny 90 pri vrchu piesta. Aj pre toto usporiadanie je podstatné, že profil vývodu je podobný profilu, znázornenému na obr. 2. Štrbiny v dutom nadstavci riadiaceho ventilu sú vytvorené nad a pod sedlom riadiaceho ventilu.

Pôsobenie, hydrostatická rovnováha a základná činnosť sú vo všeobecnosti rovnaké, ako boli opísané pre uskutočnenie, znázornené na obr. 1,2 a 3, a preto opäť na dosiahnutie režimu plného splachovania sa priepadová rúrka/riadiaci nadstavec alebo predĺženie stlačia nadol a okamžite sa uvoľnia. Táto činnosť, tak ako predtým, zníži tlak v hornej komore 6_ na približne atmosférický, čo spôsobí, že zostava 35. hlavného ventilu sa zodvihne zo sedla a keď zostava hlavného ventilu vystúpi k vrchu vnútrajška horného krytu .5, vzduch a malé množstvo vody sú tlačené nadol cez prstencový priestor 16 a cez štrbinový otvor 17 (ktorý je zo začiatku úplne odkrytý horným okrajom 36 vodiaceho puzdra pod ním) do dutého nadstavca 2 a nadol do vývodu 19. Zo začiatku, s dutým nadstavcom stlačeným nadol, môže vzduch unikať aj cez štrbiny 44 do dutého riadiaceho nadstavca 2.

S otvoreným ventilom, piestom 35 pri vrchu vnútrajška horného krytu 5 a štrbinami 44 uzavretými ramenom 18 riadiaceho nadstavca a tesnením 45., priliehajúcim k nadol vyčnievajúcemu puzdru horného krytu, horná komora 6 je chránená proti vniknutiu vzduchu zo spodku piesta cez štrbiny 17 kontrolovaným množstvom vody, vstupujúcim do otvoru 15 a obklopujúcim horný okraj 36 spodného vodiaceho puzdra piesta. Ak by sa vzduch nechal vstúpiť do hornej komory 6. počas režimu plného splachovania, nastalo by nechcené predčasné dosadnutie ventilu.

V režime krátkeho splachovania, tak ako pri troch predchádzajúcich uskutočneniach, sa riadiaci nadstavec/ priepadová rúrka (dutý nadstavec) 2 stlačia nadol a držia sa dolu 2 až 3 sekundy. Na rozdiel od iných uskutočnení však veľkosť pohybu nadol pôsobí tak, že vyvolá sily v smere nadol na piest .35. Spodná strana ramena 18 riadiaceho sedla zaberie s horným okrajom 36 dolného puzdra piesta, čo spôsobí, že piest sa bude pohybovať nadol vnútri horného krytu 5. Preto v režime krátkeho splachovania s piestom y dolnej polohe ťahový krúžok 112 a ťahový kotúč 113 (ktoré v režime plného splachovania nevyvíjajú žiadny významný ťah) sa presunú do svojich spodných polôh 112A a 113A. kde vyvinú sily smerom nadol na piest, dostatočné na to, aby prekonali hydrostatické sily v smere nahor, pôsobiace pod piestom, keď vodná hladina klesá z nastavenej úrovne 23 a približuje sa k strednej úrovni 51. V tomto bode s prieduchovými štrbinami 44 otvorenými vzduch vstúpi do hornej komory 6. z vnútraj ška dutého nadstavca 2, čo spôsobí rýchle klesnutie a opätovné dosadnutie piesta.

Po tomto krátkom spláchnutí sa nádrž opäť naplní na nastavenú úroveň 23 a bude pripravená na nasledujúce plné alebo krátke splachovanie.

Obr. 5 znázorňuje ventil na plné splachovanie, pripevnený na spodku nádrže i a ponorený do vody v typickej úrovni 23 naplnenia, s tesnením 11 hlavného ventilu, dosadnutým na

2, ktoré, tak sedla 18 preč obrubu 13 . utesňujúcim vývod, a s tesniacim krúžkom 10. tesniacim voči riadiacemu sedlu 18. uzatvárajúcim hornú komoru 6. pred vývodom. S ventilom dosadnutým a ponoreným do vody horná komora 6 obsahuje takmer úplne vzduch pri tlaku, ktorý sa rovná okolitému tlaku vody v hĺbke v blízkosti otvoru 9 na vyrovnávanie tlakov. Vo všeobecnosti v dôsledku toho, že plocha na vrchu zostavy 35 hlavného ventilu je väčšia než prstencová plocha medzi otvorom horného kryt 5 a sedlovou obrubou 13., činná sila v smere nadol udržuje ventil v dosadnutej polohe. Tiež s ventilom v dosadnutej polohe budú prstencový priestor 16. riadiaci nadstavec (priepad) 2 a vývod 19 prázdne. Riadiaci nadstavec 2 sa udržuje v uzavretej polohe tlačnou pružinou 4, ktorá vyvíja silu na zadržiavací krúžok 3., ktorý zasa drží riadiace sedlo 18 voči spodku nadol vyčnievajúceho puzdra 36.

Ventil sa ovláda stlačením vrchu riadiaceho nadstavca ako predtým, vyvolá pohyb nadol riadiaceho od riadiaceho tesnenia 10., čím sa vytvorí značný otvor a okamžite klesne tlak v hornej komore 6. na približne atmosférický tlak. Výsledkom toho je činná hydrostatická sila v smere nahor a zostava 35 hlavného ventilu sa zodvihne zo svojho sedla a rýchlo stúpa do horného krytu, kým obruba 37 piesta nedosiahne vrch krytu. Tento pohyb nahor zostavy 35 hlavného ventilu spôsobí, že vzduch v hornej komore, spolu s malým množstvom vody, budú tlačené nadol cez riadiace tesnenie 10 a prstencový priestor 16 cez štrbiny 17 do dutého stredu riadiaceho nadstavca 2. Súčasne s dvíhajúcim sa tesnením 11 hlavného ventilu zo sedla 13 sa vytvorí značný otvor pre vodu, aby tiekla radiálne dovnútra cez otvory 12 a bola odklonená nadol profilom spodného piesta 20 a zakriveným rozbiehavým profilom 33 krytu vývodu. Prúd pokračuje nadol cez zúženie 38 do vývodovej rúrky 19 a odtiaľ dô záchodovej misy. Tiež, krátko po zodvihnutí zostavy hlavného ventilu z jej sedla, voda vstúpi do spodného konca piesta, do priestoru 16., cez prístupový otvor 15 a vytvorí plytkú vrstvu vody okolo obruby 39 . Na začiatku, keď sa ventil začne dvíhať zo svojho sedla, vzduch a voda prúdia von cez štrbiny 17 tak rýchlo, ako vstupujú. Keď sa zostava hlavného ventilu blíži k vrchu hornej komory, obruba 39 prekryje horný okraj štrbín 17 a voda, vstupujúca do otvoru 15. mierne stúpne nad obrubu 39 a utesní priestor medzi otvorom spodnej koncovej rúrky piesta a spodnou predlžovacou rúrkou riadiaceho nadstavca nad vrchom štrbín. Ako sme už opísali pre uskutočnenie, znázornené na obr. 4, toto vodné tesnenie zabezpečuje, že žiadny vzduch nemôže vstúpiť do hornej komory 6 z dutého nadstavca cez štrbiny 17. ktorý by spôsobil predčasné opätovné dosadnutie ventilu, akonáhle vodná hladina v nádrži spadla pod vrch zostavy hlavného ventilu (obrubu 37) v zodvihnutej polohe. V tomto okamihu nie je žiadny dostatočný tlak alebo sila pod zostavou hlavného ventilu, ktorá by udržala tiaž zostavy (piesta) hlavného ventilu, a teda je dôležité, aby piest zostal v zodvihnutej polohe, kým nádrž nie je prázdna, t.j. kým vodná hladina nie je tesne nad sedlom 13.

Keďže je tiež potrebné zabezpečiť, aby ani vzduch, ani voda nevstúpili do hornej komory 6 cez hlavu piesta, a tiež, aby sa zohľadnili značne široké výrobné tolergincie, používa sa strediaci piestový krúžok 8.. Cez tento strediaci krúžok 8. je určitý únik samozrejme dovolený, ale ten je zanedbateľný a, samozrejme, otvor 9. na vyrovnávanie tlakov umožňuje malý prietok do hornej komory 6>. Keď hladina vody v nádrži klesne na úroveň otvoru 15., zostava hlavného ventilu začína klesať pod vlastnou tiažou naťahovaním malého množstva vody cez otvor 15.. Hladina vody potom klesá stále ďalej , kým nedosiahne bod, v ktorom je na úrovni spodku spodného koncového kusa 27 piesta. To ďalej pomáha odvádzať vodu z okolia obruby 39 cez otvor 15 prepúšťaním vzduchu nahor do priestoru 16 a prerušením vodného tesnenia okolo obruby 39 . Potom nasleduje začiatočný pohyb nadol zostavy 35 hlavného ventilu, aby sa odkryli horné okraje otvorov 17, a rýchle prepúšťanie vzduchu, spôsobujúce rýchle klesanie a opätovné dosadnutie zostavy hlavného ventilu.

S profilom spodného piesta 20 a tvarom ústia 33 krytu vývodu, navrhnutými tak, aby sa dosiahla vysoká hydraulická účinnosť, Venturiho účinok zúženia 38 spôsobí čiastočné vákuum a to, že vnútri dutého stredu riadiaceho nadstavca 2 bude málo alebo žiadna voda, a preto sa zabráni akejkoľvek dráhe prepojenia alebo prenosovému priechodu, ktorý by umožnil vzduchu vstúpiť do hornej komory počas vyprázdňovania.

Obr. 6 znázorňuje usporiadanie ventilu na plné splachovanie s integrálnym priepadom, podobné obr. 5, ale so zostavou 35 hlavného ventilu, zodvihnutou k vrchu vnútrajška horného krytu 5., t. j . otvorený ventil. Avšak sú tu rozdiely v prostriedkoch, ktorými je horná komora 6 ovládaná a zostava hlavného ventilu držaná v zodvihnutej polohe, aby sa dosiahla vysoká účinnosť vyprázdňovania a účinné, rýchle prúdenie, vyprázdňujúce po hladinu mierne nad sedlom 13 ventilu. Pred činnosťou, t.j. s hlavným ventilom 35 uzavretým a dosadnutým, by zostavu opäť udržovali v dosadnutej polohe rovnaké hydrostatické sily, spôsobujúce dosadnutie, ako pre obr. 5. Aj s usporiadaním hornej časti zostavy hlavného ventilu, riadiaceho nadstavca, pružiny a zostáv horného a dolného krytu rovnakým ako predtým budú činnosť a podmienky takých znakov, ako je otvor 9 na vyrovnávanie' tlakov, horná komora 6, vnútorný priestor 16 ventilu, tiež také isté ako pre usporiadanie ventilu na obr. 5, keď je dosadnutý a ponorený do vody.

Táto podobnosť platí aj pre činnosť a otváranie ventilu, kde sa stlačením nadol riadiaceho nadstavca 2 riadiaci ventil 10., 18 otvorí, aby umožnil vzduchu, ktorý je na začiatku pod tým istým tlakom ako voda v okolitej nádrži, uniknúť z hornej komory 6 do vnútorného priestoru 16 ventilu a nadol cez dolný priechod piesta k vývodu 19. Tak ako predtým, táto činnosť spôsobí, že sa zostava 35 hlavného ventilu zodvihne zo sedla 13 a vystúpi do plne otvorenej polohy s obrubou 37 pri vrchu vnútrajška horného krytu 5 a okrem malého množstva vody, ktoré vstúpi do hornej komory 6 cez otvor 9. na vyrovnávanie tlakov, vrch zostavy 35 hlavného ventilu je uzavretý strediacim krúžkom 8. Samozrejme, až do bodu, kde sa vypúšťa najmä vzduch do vnútorného prstencového priestoru 16 a nadol pri približne atmosférickom tlaku, čin19 nosť je rovnaká ako činnosť pre obr. 5.

Dôležité znaky a rozdiely na obr. 6 sú hlavne v dolnej zostave hlavného ventilu a v predĺžení nadol oblasti riadiaceho alebo priepadového nadstavca.

Vzduch, ktorý sa vytláča z hornej komory 6. a prúdi nadol cez vnútorný prstencový priestor 16 , sa obracia radiálne dovnútra a vstupuje do priestoru, vytvoreného medzi vodiacimi rebrami 24 a vonkajškom predĺženia nadol nadstavca 40. Potom prúdi nadol cez prstencový priechod 25 . vytvorený priestorom medzi vonkajškom predĺžení nadstavca 40 a otvorom puzdra 41 koncovej rúrky, prekladaným rebrami 24. zo spodku ktorého uniká na konci 27 koncovej rúrky a prúdi zaň do vývodu 19. Tento prúd samozrejme existuje, len kým zostava hlavného ventilu stúpa zo svojho sedla do plne otvorenej polohy .

V plne otvorenej polohe vysoko účinný prúd cez zužujúce sa potrubie (určené zakrivenými profilmi medzi dolnou zostavou 20 hlavného ventilu a ústím 33 krytu vývodu) vytvára Venturiho účinok pri zúžení 38., ktorý naviac k vysokej rýchlosti v smere nadol vody, narážajúcej na predĺženie 40 nadstavca medzi okrajom 27 koncovej rúrky a spodkom 26 nadstavca, vyvoláva podstatné zníženie tlaku pri spodku koncovej rúrky, aby sa zabezpečilo, že okrem malého množstva vody pri spodku puzdra 41 a prstencovom priechode 25 sa vnútorný prstencový priestor 16 a horná komora 6 odvodnia rýchlosťou, ktorá prevyšuje vnikanie vody, najmä z otvoru 9 na vyrovnávanie tlakov.

Od okamihu, v ktorom sa ventil stlačil, s nádržou naplnenou na nastavenú úroveň 23., voda rýchlo tečie cez ventil, čo spôsobí klesanie hladiny vody, ktoré bude pokračovať , kým nádrž nebude prázdna a hladina vody nedosiahne svoju najnižšiu úroveň, ako je naznačené značkou 22. V tomto okamihu hladina vody v strede, obklopujúcom puzdro 41 koncovej rúrky, poklesne nadol a klesne pod spodok 27 koncovej rúrky, čo umožní vzduchu vstúpiť do priechodu 25 a odtiaľ do hornej komory 6, čo spôsobí, že zostava hlavného ventilu rýchlo klesne a opätovne dosadne. Odtiaľto sa uskutočňuje opätovné plnenie a nádrž je potom opäť naplnená vodou na nastavenú úroveň, s ventilom zatvoreným, a preto pripravená na ďalšiu činnosť.

Sú možné viaceré alternatívne uskutočnenia. Napríklad puzdro 36 na obr. 1 by sa mohlo vynechať a výška štrbín by sa mohla zvýšiť nad vrch, aby sa umiestnili do vnútra puzdra horného krytu. Toto usporiadanie by zlepšilo činnosť pri krátkom splachovaní s misami s obmedzenými plochami a s podpriemerným výkonom.

Claims (12)

1. Vypúšťacie ventilové zariadenie na ponorenie do kvapaliny v nádrži.vyznačujúce sa tým, že zahrnuje horný kryt (5, 101, 106), nahor pohyblivú zostavu (35) hlavného ventilu vnútri tohto krytu a vytvárajúcu s jeho hornou časťou hornú komoru (6) s premenlivým objemom, obmedzený priechod (9) medzi hornou komorou (6) a jej vonkajškom, vývod (19), vedúci nadol z dolnej časti krytu, sedlo(13) pre zostavu hlavného ventilu pri vstupe do vývodu (19) také, že v spodnej polohe zostavy hlavného ventilu je vývod blokovaný proti vnikaniu kvapaliny, do ktorej je zariadenie ponorené, a riadiaci ventil (2, 54, 92), ovládateľný na diaľku z krytu (5, 101, 106), na vytvorenie voľného prepojenia hornej komory (6) s vývodom (19) , pričom usporiadanie je také, že pri vytvorení tohto voľného prepojenia kvapalina uniká z hornej komory (6) a zmena v relatívnych tlakoch nad a pod zostavou (35) hlavného ventilu spôsobuje, že uvedená zostava sa zodvihne zo sedla, čím umožní kvapaline pretekať do vývodu (19) a jej v podstate úplné vyprázdnenie, prerušenie toku kvapaliny umožňuje, aby sa zostava (35) hlavného ventilu opäť vrátila do svojej dosadnutej polohy, pričom riadiaci ventil (2, 54, 92) preruší uvedené voľné prepojenie a vzduch prenikne do hornej komory (6) a pri opätovnom naplnení kvapalinou sa vytvorí činný tlak v smere nadol na zostavu (35) hlavného ventilu, aby ju držal v dosadnutej polohe, a pričom riadiaci ventil (2, 54, 92) má dutý nadstavec (2, 54, 92), prepojený s atmosférou nad normálne plnou nastavenou úrovňou (23) kvapaliny v nádrži (1), pričom zostava (35) hlavného ventilu a dutý nadstavec (2, 54, 92) vytvárajú medzi sebou dutý prstenec (16).

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačuj úce sa tým, že je to ventil na dvojité splachovanie.

3. Zariadenie podľa, nároku 2, vyznačuj úce t ý m, že ventil na dvojité splachovanie možno pre22 vádzkovať v režime krátkeho splachovania udržaním prieduchu do atmosféry z hornej komory (6) cez riadiaci ventil (2, 54, 92) v jeho zadržanej otvorenej polohe.

4. Zariadenie podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúce sa tým, že prieduch do atmosféry z hornej komory (6) zahrnuje jeden alebo viaceré otvory (44) v dutom nadstavci (2, 54, 92) riadiaceho ventilu nsíd sedlom (18) ventilu nadstavca (2, 54, 92) riadiaceho ventilu, ktorý má tesniť voči zostave (35) hlavného ventilu, keď je táto uzatvorená .

5. Zariadenie podľa nároku 4, vyznačuj úce sa t ý m, že nadstavec ventilu má naviac jeden alebo viaceré otvory (17) pod sedlom (18) ventilu.

6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vy značu j úce sa t ým, že riadiaci ventil (2, 54, 92) je otvoritelný proti tlaku pružiny (4), ktorá vracia riadiaci ventil do jeho uzavretej polohy, keď sa ovládací mechanizmus uvolní.

7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, v yzna čujú ce sa t ý m, že pružina (90) sa stlačí otvorením krytu hlavného ventilu (35), čím v režime krátkeho splachovania, keď sa klesajúca hladina kvapaliny približuje požadovanej konečnej úrovni (51) pre krátke splachovanie, vratné pôsobenie pružiny (90) a tiaž zostavy (35) hlavného ventilu prekonajú sily v smere nahor na zostavu (35) hlavného ventilu.

8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 6, vyz nač ujú ce sa t ým, že na zostave (35) hlavného ventilu sú vytvorené ťahový krúžok (112) a/alebo kotúč (113) na zvýšenie tlaku nadol na zostavu (35) hlavného ventilu.

9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 8, vyznačujú ce sa tým, že dutý nadstavec (92) riadiaceho ventilu je integrálnou časťou horného krytu (101) .

10. Zariadenie podľa nároku 9, vyznačuj úce sa t ý m, že voľné prepojenie je vytvorené vysunutým pomocným ventilom (94, 111).

11. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 10, vyz naču júce s a tým, že horný kryt (106) a dutý nadstavec (54) riadiaceho ventilu sú vytvorené integrálne so vzduchovou nadstavovanou rúrkou (104), pričom vzduchová nadstavovaná rúrka (104) vytvára voľné prepojenie, keď je dutý nadstavec (54) stláčaný nadol ovládacím mechanizmom .

12. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vy značu júce sa tým, že riadiaci ventil (2, 92) má vonkajšie, pozdĺžne prebiehajúce rebrá (24) v blízkosti svojho dolného konca (26), ktoré umožňujú prepúšťanie vzduchu medzi prstencom (16) a vývodom (19) , keď je kryt hlavného ventilu (35) v otvorenej polohe.