Водоразборный кран

16 1/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Гофман Аркадий Семенович(72) Автор Гофман Аркадий Семенович(73) Патентообладатель Гофман Аркадий Семенович(57) 1. Водоразборный кран, содержащий корпус, снабженный сливным патрубком, и установленный в напорной камере корпуса вентильный клапан, включающий затвор, седло и уплотнительный элемент, отличающийся тем, что сливной патрубок кинематически связан с верхним концом затвора клапана, седло которого установлено с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения совместно с затвором, а уплотнительный элемент установлен с возможностью поочередного взаимодействия частью своей поверхности со свободными от взаимодействия поверхностями седла или затвора. 2. Кран по п. 1, отличающийся тем, что нижний конец затвора размещен в полости,сообщающейся с напорной камерой посредством ниппельного устройства. 3. Кран по п. 1, отличающийся тем, что сливной патрубок снабжен размещенным внутри него гибким рукавом, герметично подсоединенным к сливной камере крана. 4. Кран по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде манжеты -образного сечения, обращенной открытым концом к входному каналу.(56)1564295 1, 1990.827711, 1981.1772328 1, 1992.2018040 1, 1994.2042070 1, 1995.2053424 1, 1996.19510670 1, 1996.674861 , 1990. Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию, а именно к бытовой водоразборной арматуре, и может быть использовано в системах водоснабжения жилых,общественных и промышленных зданий, в туалетах самолетов, поездов и др. Известен водоразборный кран, содержащий корпус с входным и выходным каналами,в котором установлено клапанное устройство, включающее седло, затвор и уплотнительный элемент. Для регулирования расхода воды служит вентильная головка, размещенная перпендикулярно входному каналу 1. Известно водоразборное устройство, содержащее корпус с промежуточной и сливной камерами. В промежуточной камере размещен затвор с седлом, а в сливной - затвор с седлом и штоком ручного привода, обеспечивающие возможность включения устройства путем продольного воздействия на шток ручного привода. Указанное устройство является самоотключающимся после прекращения воздействия 2. Недостатком известных устройств является недолговечность работы запорных узлов быстрый выход из строя уплотнительных элементов из-за их пережатия, сравнительно большое количество недостаточно надежных в эксплуатации деталей, в частности шарниров, расположенных в потоке воды неудобство переключения на непрерывный режим подачи воды, обусловленное тремя операциями подъем штока ручного привода, фиксация его, открытие вентиля путем вращения маховика недостаточная плавность работы,ударное закрытие клапана. Задача, на решение которой направлено изобретение, состояла в том, чтобы упростить конструкцию и повысить надежность применяемых деталей, увеличить срок службы уплотнительного элемента путем устранения перегрузки, повысить удобство эксплуатации устройства за счет замедления цикла самоотключения и исключения ударных нагрузок,расширить номенклатуру выпускаемых устройств данного типа. Согласно изобретению, поставленная задача решена следующим образом. Предложенный кран содержит корпус, снабженный сливным патрубком, и установленный в напорной камере корпуса вентильный клапан, включающий затвор, седло и уплотнительный элемент. Согласно изобретению, сливной патрубок кинематически связан с верхним концом затвора клапана, седло которого установлено с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения совместно с затвором, а уплотнительный элемент установлен с возможностью поочередного взаимодействия частью своей поверхности со свободными от взаимодействия поверхностями седла или затвора. Нижний конец затвора размещен в полости, сообщающейся с напорной камерой посредством ниппельного устройства. Сливной патрубок снабжен размещенным внутри него гибким рукавом, герметично подсоединенным к сливной камере крана. Уплотнительный элемент выполнен в виде манжеты -образного сечения, обращенной открытым концом к входному каналу. Предложенная конструкция крана позволяет улучшить его потребительские свойства за счет удобства пользования и повышения надежности. 2 5839 1 Кран показан на прилагаемых чертежах фиг. 1 - кран в разрезе в исходном положении фиг. 2 - кран в разрезе в момент завершения смены контактирующих с уплотнительным элементом уплотняемых поверхностей затвора и седла фиг. 3 - кран в разрезе в предельном открытом положении. Кран содержит корпус 1 с входным каналом 2 и выходным пазом 3, в котором расположен сливной патрубок 4, кинематически связанный с затвором 5 вентильного клапана посредством направляющего упора 6, соединенного с ним герметично с помощью резьбы. Для управления клапаном кроме сливного патрубка 4 установлен маховик 7 с направляющей пластиной 8, одним концом укрепленной в корпусе маховика 7 неподвижно, а вторым концом входящей в паз резьбовой вставки 9, установленной с возможностью продольного перемещения относительно пластины 8. Резьбовая вставка 9 ввернута в верхнюю заглушку 10 корпуса 1, которая неподвижно укреплена в корпусе 1 с помощью винтов 11, головки которых выполняют роль фиксаторов маховика 7, препятствующих его продольному перемещению относительно верхней заглушки 10. Взаимодействие резьбовой вставки 9 с направляющим упором 6 происходит через шарик 12, расположенный в резьбовом отверстии верхней заглушки 10. Кроме затвора 5 вентильный клапан включает в себя седло 13,взаимодействующее с ним, и уплотнительный элемент 14, выполненный из эластомера в виде манжеты -образного сечения, обращенной открытым концом к входному каналу 2. Диаметры поочередно уплотняемых поверхностей затвора 5 и седла 13 выполнены практически равными, что обеспечивает совпадение их цилиндрических поверхностей, т.к. направляющий упор 6 и седло 13 установлены в цилиндрической расточке корпуса 1 соосно ввиду наличия у них посадочных буртов 15 и 16 соответственно. Между буртами 15 и 16 находится сжатая пружина 17, создающая усилие, направленное на сближение торцевых поверхностей 18 и 19 седла 13 и затвора 5 соответственно. В верхней части затвора 5 имеются отверстия 20 для прохождения потока воды. В буртах 15 и 16 имеются кольцевые расточки, на внутренние цилиндрические поверхности которых герметично посажен гофрированный рукав 21, соединяющий между собой полость 22 седла 13 и полость 23 направляющего упора 6. На патрубок 24 направляющего упора 6 герметично посажен гофрированный рукав 25, расположенный в полости сливного патрубка 4, соединяющий таким образом полость направляющего упора 23 и полость 26. На конце сливного патрубка 4 жестко укреплен толкатель 27 с помощью резьбовой заглушки 28. Гофрированный рукав 25 крепится к сливному патрубку 4 с помощью накидной гайки 29. Затвор 5 нижней частью своей уплотняемой цилиндрической поверхности входит в полость 30 нижней заглушки 31, имеющей также ряд боковых отверстий 32, закрытых ниппелем в виде резинового кольца 33 прямоугольного сечения. Между кольцевой поверхностью бурта 34 заглушки 31 и уплотнительным элементом 14 расположен сетчатый фильтр 35 для грубой очистки воды, а также для удержания уплотнительного элемента 14 от продольного перемещения вдоль цилиндрической расточки 36 корпуса 1. В исходном закрытом положении крана (фиг. 1) имеется зазор между буртом 16 и поверхностью 38 корпуса 1. Сливной патрубок 4 может совершать поворотное движение относительно оси 37, выполненной в виде зуба на плоской поверхности верхней заглушки 10, заходя в него имеющимся на нем углублением. В нижнем конце затвора 5 выполнен ряд сообщающихся отверстий 39. Предложенный кран работает следующим образом. В исходном положении кран закрыт (фиг. 1). Уплотнительный элемент 14 наружной кромкой взаимодействует с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1, а внутренней кромкой с цилиндрической поверхностью затвора 5, уплотняя их. Таким образом в этом положении попадание воды в полость 22 седла 13, далее в гофрированный рукав 21, далее через отверстия 20 в полость 23 и далее в полость 26 является невозможным. Сливной патрубок 4 поворотом относительно оси 37 может быть установлен в положение, вызывающее открывание крана, двумя способами 3 5839 1 1) с помощью вращения маховика 7 в соответствующую сторону и 2) путем вертикального воздействия вверх на толкатель 27. Рассмотрим второй случай. Процесс включения крана состоит из двух этапов. На первом из них происходит смена контактирующих с уплотнительным элементом 14 уплотняемых поверхностей затвора 5 и седла 13 вместо цилиндрической поверхности затвора 5 цилиндрическая поверхность седла 13 (фиг. 2). Сила давления воды, действующая на торец нижней части затвора 5, все время стремится поднять его вверх и поэтому направляющий упор 6 непрерывно воздействует на сливной патрубок 4, стремясь возвратить его в исходное положение, при котором кран закрыт. Пружина 17 сжата с усилием, достаточным для преодоления силы трения, возникающей между трущимися поверхностью уплотнительного элемента 14 и цилиндрическими поверхностями затвора 5 и седла 13, и поэтому вместе с затвором 5 движется также и седло 13. Их совместное движение продолжается до тех пор, пока седло 13 своим буртом 16 не упрется в торцевую поверхность 38 корпуса 1. В этот момент завершается процесс смены контактирующих с уплотнительным элементом 14 цилиндрических поверхностей затвора 5 и седла 13. Заканчивается их совместное движение. Наступает второй этап, на котором происходит разъединение торцевых поверхностей 18 и 19 (фиг. 3). Ввиду прекращения движения седла 13 затвор 5 продолжает двигаться самостоятельно, сжимая пружину 17 и постепенно увеличивая зазор между ранее контактировавшими поверхностями 18 и 19, тем самым увеличивая поток вытекающей из крана воды. Поверхности 18 и 19 обработаны таким образом, что прилегают друг к другу достаточно плотно и стык между ними является непроницаемым для воды. Во включенном положении при разъединенных поверхностях 18 и 19 помимо силы давления воды на направляющий упор 6 действует также сила сжатой пружины 17, стремящейся поднять его вверх. Это суммарное усилие передается на сливной патрубок 4, стремясь вернуть его в исходное состояние, соответствующее закрытому положению крана. Поэтому для фиксации крана в рабочем положении необходимо непрерывно производить подпор толкателя 27 вверх. Для отключения крана достаточно прекратить подпор толкателя 27 вверх. Отключение крана происходит в порядке, обратном порядку включения, описанному выше. Процесс самоотключения целесообразно замедлить для обеспечения плавности работы крана, во избежание резких ударов в конечный момент отключения. При движении затвора 5 вниз вода свободно выталкивается из полости 30 через отверстия 32 в полость цилиндрической расточки 36, при движении же вверх ниппель 33 не дает возможности поступления воды в полость 30 через отверстия 32 и вода поступает в нее только лишь через отверстия 39 малого диаметра, что вызывает большое сопротивление для воды и таким образом процесс самоотключения замедляется. Уплотнительный элемент 14 в виде воротниковой манжеты -образного сечения, выполненной из эластомера, работает эффективно ввиду того, что усилие прижатия его кромок к уплотняемым поверхностям затвора 5 и седла 13 является переменным в зависимости от давления воды в сети, система уплотнения саморегулируема, не требует вмешательства со стороны пользователя, исключена вероятность перегрузки или недогрузки уплотнительного элемента 14. Источники информации 1. БСЭ, третье издание. - Т. 4. - С. 517. 2. А.с. 1564295, 1990. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5