Сантехническое водоразборное устройство - RU2331812C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к сантехнической водоразборной арматуре, а именно к водоразборному устройству, преимущественно однорычажному смесителю, имеющему корпус по меньшей мере с одним приемным отверстием для воды, излив и расположенный внутри корпуса регулирующий картридж, к которому подведена поступающая через приемное отверстие вода и который контролирует движение потока воды к изливу в соответствии с положением рукоятки управления, причем регулирующий картридж на своей нижней стороне имеет по меньшей мере одно впускное и одно выпускное отверстие для воды.

Сантехническая водоразборная арматура указанного типа известна уже свыше двадцати лет и доступна в торговой сети в самых различных вариантах выполнения. В такой сантехнической водоразборной арматуре преимущественно применяются регулирующие картриджи, описанные в DE 2739587 С3. У таких картриджей все впускные и выпускные отверстия для воды располагаются на нижней стороне основания, что облегчает задачу плотного соединения картриджа с корпусом водоразборного устройства. Затем выходящая из картриджа вода направляется по определенному пути в основании корпуса водоразборного устройства и оттуда попадает в излив. Такой тип конструкции особенно удачен в случаях, когда излив примыкает к корпусу водоразборного устройства сравнительно на небольшой высоте, что обеспечивает легкость сообщения проходной полости в основании корпуса водоразборного устройства с изливом.

В последнее время растет стремление производителей к новым акцентам в формообразовании сантехнической водоразборной арматуры. В особенности это относится к сантехнической водоразборной арматуре с изливом, вынесенным вверх или на самый верх. Подвод к такому изливу воды, выходящей из картриджа в направлении сверху вниз, технически достаточно сложен. Для решения этой проблемы в принципе можно было бы использовать картриджи с выпускным отверстием не в основании, а в верхней части. Однако в этом случае, с одной стороны, возникают проблемы с уплотнением каналов для передачи воды в соответствующие проходные полости в корпусе водоразборного устройства, а с другой стороны, потребуются картриджи, предназначенные специально для такой арматуры. Устремления же производителей сантехнической водоразборной арматуры и тех, кто ее устанавливает, направлены на то, чтобы количество комплектующих было как можно меньшим.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в разработке конструкции сантехнического водоразборного устройства названного в начале описания типа, которая при использовании обычных регулирующих картриджей позволяла бы конструктивно простыми мерами также направлять поток воды к изливам, расположенным в верхней или самой верхней части водоразборного устройства.

Указанная задача решается согласно изобретению за счет того, что

- картридж расположен внутри опорного вкладыша, имеющего

по меньшей мере одно сквозное отверстие, сообщающееся с одной стороны с указанным по меньшей мере одним приемным отверстием корпуса водоразборного устройства, а с другой стороны - с указанным по меньшей мере одним впускным отверстием картриджа, и

- еще одно сквозное отверстие, сообщающееся с одной стороны с выпускным отверстием картриджа, а с другой стороны - с водораспределительной полостью, расположенной между опорным вкладышем и корпусом водоразборного устройства и направляющей поток воды во внешнюю по радиусу зону внутреннего пространства корпуса, причем

- между боковой поверхностью опорного вкладыша и боковой поверхностью корпуса, ограничивающей его внутреннее пространство, имеется проходная полость, через которую вода может двигаться вверх к изливу.

Таким образом, в изобретении предлагается устанавливать регулирующий картридж не прямо во внутреннее пространство корпуса водоразборного устройства, а в отдельный опорный вкладыш, или цоколь, расположенный в качестве своего рода переходника между корпусом и картриджем. Между этим опорным вкладышем и основанием корпуса водоразборного устройства, а также боковой поверхностью, ограничивающей его внутреннее пространство корпуса, можно создать каналы движения воды, необходимые для изменения направления потока воды, выходящего из картриджа вниз, с поворотом этого потока вверх. При этом опорный вкладыш, по меньшей мере на его отдельных участках, омывается водой.

Между наружной боковой поверхностью опорного вкладыша и боковой поверхностью корпуса, ограничивающей его внутреннее пространство, целесообразно предусмотреть распорное кольцо, позиционирующее опорный вкладыш и имеющее проточные для воды выемки. Этот вариант рационален прежде всего в тех случаях, когда проходная полость между опорным вкладышем и боковой поверхностью корпуса, ограничивающей внутреннее пространство последнего, должна быть кольцевой. В этом случае распорное кольцо устанавливает опорный вкладыш по радиусу корпуса таким образом, чтобы по всей окружности боковой поверхности опорного вкладыша образовалась щелевидная проходная полость постоянной толщины.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в сквозном отверстии опорного вкладыша, сообщающемся с выпускным отверстием регулирующего картриджа, расположен дроссель, ограничивающий количество воды, проходящее через него в единицу времени, некоторым предельным значением (ограничитель расхода). В результате при полностью открытом регулирующем картридже исключаются изменения формы струи истекающей воды, связанные с изменениями напора воды в водопроводной сети, к которой подключено водоразборное устройство.

Предлагаемая в изобретении конструкция сантехнического водоразборного устройства особенно подходит для изливов, выполненных в виде чаши, установленной с верхней стороны водоразборного устройства. Такие чашеобразные изливы позволяют создать особый эстетический эффект, а вытекающая из такого излива струя воды, образующая подобие водяного занавеса, вызывает у многих пользователей приятное ощущение комфорта.

При этом чашу целесообразно располагать с наклоном, обеспечивающим истечение воды через край чаши преимущественно в ограниченном угловом интервале на ее окружности. Такой подход позволяет обеспечить требуемую в каждом конкретном случае протяженность водяной завесы в поперечном относительно продольной оси потока направлении.

Чаша может иметь проходное отверстие, через которое вода поступает снизу на верхнюю поверхность чаши. Таким образом, в этом варианте вода поступает в чашеобразный излив не сбоку, а через внутреннее отверстие, что позволяет усилить создаваемый потоком вытекающей из излива воды эстетический эффект.

В случае, когда сантехническое водоразборное устройство представляет собой однорычажный смеситель, актуальным является вариант, в котором через чашу проходит механизм управления регулирующим картриджем, а рукоятка управления выступает из чаши вверх. Управление таким картриджем возможно в принципе известным способом, хотя выполненный в виде чаши излив является, не считая рукоятки управления, самым верхним элементом конструкции устройства.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид водоразборного устройства для умывальника в продольном разрезе,

на фиг.2 - вид показанного на фиг.1 водоразборного устройства в разрезе плоскостью II-II на фиг.1,

на фиг.3 - вид сверху в аксонометрии основной детали корпуса водоразборного устройства, показанного на фиг.1 и 2,

на фиг.4 - вид снизу в аксонометрии опорного вкладыша водоразборного устройства, показанного на фиг.1 и 2,

на фиг.5 - увеличенный фрагмент разреза, приведенного на фиг.1,

на фиг.6 - вид в разрезе мембраны, используемой в водоразборном устройстве, показанном на фиг.1 и 2,

на фиг.7 - схематичное изображение формы водяной струи, вытекающей из показанного на фиг.1 и 2 водоразборного устройства для умывальника.

Водоразборное устройство для умывальника, обозначенное на чертежах общей позицией 1, имеет корпус 2, состоящий из основной детали 2а, выполненной в виде открытого сверху стакана, и установленной на него проставки 2b. Основная деталь 2а ограничена снизу опорной поверхностью 3, выполненной под углом к оси корпуса. Опорная поверхность 3 смонтированного водоразборного устройства упирается в соответствующую горизонтальную поверхность умывальника, причем, как показано на чертеже, ось корпуса 2 проходит под углом к горизонтали, отличным от 90°.

Как наглядно показано прежде всего на фиг.2 и 3, в основании 4 корпуса 2, на котором выполнена опорная плоскость 3, предусмотрено два сквозных отверстия 5, 6, зеркально-симметричных относительно плоскости изображенного на фиг.1 сечения и пригодных для присоединения к ним не показанной на чертежах подводящей арматуры для горячей и холодной воды. Для крепления этой арматуры в основании 4 корпуса 2, приблизительно посередине опорной поверхности 3 предусмотрено перпендикулярное последней глухое резьбовое отверстие 7. Помимо этого в опорной поверхности 3 основания 4 предусмотрено параллельное глухому резьбовому отверстию 7 также глухое резьбовое отверстие 8 для ввинчивания не показанного на чертежах крепежного стержня, посредством которого водоразборное устройство 1 обычно крепится к умывальнику. В дополнение к этому в основании 4 корпуса 2 выполнено внецентренное сквозное отверстие 9, заканчивающееся сверху не во внутренней полости корпуса 2, а на его наружной боковой поверхности. Сквозь это отверстие может проходить не показанная на чертеже тяга управления сливным клапаном умывальника, на котором установлено водоразборное устройство 1.

На фиг.3 в виде сверху показано внутреннее пространство основной детали 2а корпуса 2 водоразборного устройства. На указанном чертеже хорошо видны сквозные приемные отверстия 5 и 6 для подвода воды. В нижней поверхности 11 выполнено углубление 12 примерно С-образной формы, занимающее всю противоположную по отношению к сквозным отверстиям 5 и 6 половину нижней поверхности 11, а также два участка, заходящие на половину указанной поверхности с отверстиями 5 и 6 и частично охватывающие эти отверстия. Помимо этого в плоскости симметрии в нижней поверхности 11 выполнено не имеющее резьбы глухое отверстие 13, назначение которого пояснено ниже.

Во внутреннее пространство 10 основной детали 2а корпуса 2 в направлении сверху вниз вставлен опорный вкладыш 14, также выполненный в виде открытого сверху стакана.

В основании 15 этого вкладыша 14 предусмотрено два симметричных внецентренных отверстия 16, 17, которые в смонтированном водоразборном устройстве располагаются соосно предусмотренным в корпусе 2 сквозным отверстиям 5 и 6. Эти сквозные отверстия 16, 17 видны на фиг.2 и 4. Назначение еще одного сквозного отверстия 18, имеющего сравнительно большую площадь поперечного сечения и расположенного в плоскости симметрии вкладыша 14 напротив обоих сквозных отверстий 16, 17, пояснено ниже. Помимо этого в нижней поверхности основания 15 вкладыша 14 предусмотрено глухое отверстие 19, которое в смонтированном состоянии соосно предусмотренному в основании 4 корпуса 2 глухому отверстию 13. Входящий в оба глухих отверстия 13, 19 палец 20 обеспечивает надлежащее позиционирование вкладыша 14 относительно основания 4 корпуса 2.

На примыкающем к нижней поверхности 15 вкладыша 14 участке наружной боковой поверхности 21 этого вкладыша предусмотрена кольцевая канавка 22, в которую вставлено распорное кольцо 23. Как показано на фиг.1, наружный диаметр этого распорного кольца 23 соответствует диаметру внутреннего пространства 10 основной детали 2а корпуса 2 водоразборного устройства. Это распорное кольцо 23 центрирует опорный вкладыш 14 во внутреннем пространстве корпуса 2, обеспечивая заданную (одинаковую по всей окружности) ширину кольцевой проходной полости, расположенной между ограничивающей внутреннее пространство корпуса внутренней боковой поверхностью последнего и наружной боковой поверхностью 21 вкладыша 14. В наружной боковой поверхности распорного кольца 23 предусмотрено множество количество параллельных его оси пазов или прорезей, проточных для воды. Эти пазы или насечки на чертеже не показаны.

Во внутреннее пространство 25 опорного вкладыша 14 сверху вставлен регулирующий картридж известной конструкции, обозначенный общей позицией 26. Картридж 26 имеет регулирующие шайбы, которые, как правило, выполняются из керамики и одна из которых устанавливается неподвижно, а другая - с возможностью перемещения относительно нее. Путем комбинированного вращательного и/или поступательного перемещения подвижной регулирующей шайбы можно управлять расходом горячей и холодной воды через картридж 26 таким образом, чтобы устанавливать требуемую температуру и расход воды. В основании картриджа 26 предусмотрено два сквозных отверстия, соосных сквозным отверстиям 16 и 17 вкладыша 14 и служащих для подачи в картридж 26 соответственно горячей и холодной воды, а также одно сквозное отверстие, через которое смешанная вода вытекает из картриджа 26. В смонтированном состоянии это сквозное отверстие картриджа 26 соосно сквозному отверстию 18 вкладыша 14, которое, в свою очередь, ориентировано таким образом, чтобы направлять вытекающую из него смешанную воду в углубление 12 корпуса 2.

При этом смешанная вода проходит через дроссель 27, расположенный в сквозном отверстии 18 вкладыша 14. Этот дроссель 27 выполнен таким образом, чтобы ограничивать количество воды, проходящее через него в единицу времени, предельным значением, не позволяя расходу превысить это значение и при повышении напора.

Картридж 26 удерживается во внутренней полости 25 вкладыша 14 резьбовым элементом 28, нижний участок которого входит сверху во внутреннее пространство 25 вкладыша 14, уплотнен относительно ограничивающей эту полость 25 внутренней боковой поверхности вкладыша и своим нижним краем прилегает к кольцевому фланцу 29 картриджа 26. Своей формой резьбовой элемент 28 напоминает колокол, в верхней части которого предусмотрено имеющее сравнительно большую площадь поперечного сечения сквозное отверстие 30. На кольцевом буртике 31, расположенном на расстоянии от нижнего, упирающегося во фланец 29 картриджа 26 края резьбового элемента, предусмотрена наружная резьба 32, взаимодействующая с резьбой 33, предусмотренной на верхнем концевом участке ограничивающей внутреннее пространство 10 основной детали 2а корпуса 2 внутренней боковой поверхности этой детали. В соответствии с изобретением при ввинчивании наружной резьбы 32 резьбового элемента 28 в резьбу 33 корпуса 2 этот элемент 28 нажимает на картридж 26, перемещая его вниз, прижимая к дну внутренней полости 25 вкладыша 14 и сжимая тем самым предусмотренные на указанном участке уплотнения, предотвращающие утечку воды, проходящей через отверстия 16, 17, 18 вкладыша 14 и соосные им отверстия в основании картриджа 26.

Во внутреннее пространство выполненного в виде колокола резьбового элемента 28 входит снизу рычаг 34 управления картриджем 26. Этот рычаг, как и в известных конструкциях, установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси картриджа 26, что позволяет изменять количество вытекающей из картриджа 26 смешанной воды, а также с возможностью поворота вокруг параллельной оси картриджа 26 оси, что позволяет изменять соотношение холодной и горячей воды в смешанной воде и, соответственно, регулировать температуру смешанной воды.

При использовании такого картриджа в обычной сантехнической водоразборной арматуре рукоятка управления устанавливается с геометрическим замыканием прямо на рычаг 34. В рассматриваемом же случае непосредственно к рычагу 34 крепится не рукоятка управления, а передаточный элемент 35, по верхнему дугообразному краю которого выполнен зубчатый венец 36.

В рассматриваемом варианте выполнения водоразборного устройства рукоятка 37 управления им, за которую пользователь берется рукой, выступает в основном вверх. На нижнем конце этой рукоятки предусмотрен сферический шарнирный элемент 38, установленный с возможностью поворота в опорном кольце 39, на поворотном пальце 40. При этом сферический элемент 38 своей наружной поверхностью прилегает к являющейся дополнительной к ней сферически вогнутой опорной поверхности 41 опорного кольца 39 с возможностью проскальзывания указанных поверхностей относительно друг друга. При этом само опорное кольцо 39 установлено с возможностью поворота вокруг оси, соосной оси корпуса 2.

В предусмотренное в шарнирном элементе 38 углубление 42 входит концевой участок поворотного элемента 63, по нижнему, имеющему форму дуги окружности краю выступающего из шарнирного элемента 38 участка которого предусмотрен зубчатый венец 44. Зубчатый венец 44 входит в зацепление с зубчатым венцом 36, предусмотренным на передаточном элементе 35, соединенном с рычагом 34 картриджа 26.

Опорное кольцо 41 расширяется от его верхнего, цилиндрического участка, обеспечивающего шарнирное сочленение с рукояткой 37 управления, вниз к имеющей форму полого цилиндра юбке 45, внутренняя боковая поверхность которой с геометрическим замыканием соединена с поворотным элементом 46 картриджа 26. На фиг.1 и 2 показан выступающий вверх из корпуса картриджа 26 участок этого поворотного элемента 46. Расположенный внутри этого корпуса участок этого поворотного элемента 46, внутри которого с возможностью совершения поворота установлен рычаг 34 и который при этом установлен с возможностью поворота вокруг оси картриджа 26, соединен с подвижной регулирующей шайбой картриджа 26 и зафиксирован от поворота относительно нее.

К верхнему краю основной детали 2а корпуса 2 прилегает промежуточное кольцо 47, причем надлежащее относительное позиционирование указанных деталей обеспечивается пальцем 48, входящим в глухие отверстия, предусмотренные как в основной детали 2а, так и в промежуточном кольце 47. На верхнем торце промежуточного кольца 47 расположен сферически вогнутый, при взгляде сверху, чашеобразный излив 49 сравнительно больших размеров. В этом изливе 49 предусмотрено круглое сквозное отверстие 50, конически расширяющееся в верхней части.

С противоположного по отношению к картриджу 26 конца резьбового элемента 28 последний имеет наружную резьбу 51, на которую навинчивается имеющее внутреннюю резьбу 64 зажимное кольцо 52. Угол наклона наружной боковой поверхности 53 зажимного кольца 52 является дополнительным по отношению к углу наклона стенок предусмотренного в изливе 49 конического сквозного отверстия 50. Такая конструкция позволяет прижать излив 49 зажимным кольцом 52 к верхней торцевой поверхности промежуточного кольца 47. Боковая поверхность 53 зажимного кольца 52 имеет множество выполненных в виде пазов отверстий, которые в их совокупности образуют кольцевое, хотя и не непрерывное, проходное отверстие 62.

Между верхним краевым участком зажимного кольца 52 и зажимным кольцом 54 зажат внутренний край кольцевой мембраны 55. Для этого зажимное кольцо 54 имеет выполненную в виде полого цилиндра проходящую в осевом направлении втулочную часть 56 с наружной резьбой 57. Эта резьба ввинчивается во внутреннюю резьбу 58 зажимного кольца 52.

Наконец, поверх верхнего торца зажимного кольца 54 установлен плоский круглый декоративный элемент 59.

Мембрана 55 более наглядно изображена на фиг.6. Она имеет сравнительно тонкий гибкий и у установленной мембраны конически расширяющийся по направлению к изливу 49 участок 60, а также расположенное по радиально внутреннему краю мембраны зажимаемое между зажимными кольцами утолщение 61. При закрытом картридже 26 радиально внешний край мембраны 55 показанным на фиг.1 и 2 образом прилегает к верхней поверхности чашеобразного излива 49.

Ниже рассмотрена работа описанного выше водоразборного устройства 1 для умывальника.

Допустим, что поначалу расположенная внутри картриджа 26 подвижная регулирующая шайба находится в закрытом положении, при котором картридж не пропускает ни холодной, ни горячей воды. При этом холодная и горячая вода дежурит в соосных сквозных отверстиях 5, 6 корпуса 2, сквозных отверстиях 16 и 17 вкладыша 14, а также в не показанных на чертеже сквозных отверстиях, предусмотренных в дне картриджа 26, и давит на нижнюю поверхность подвижной регулирующей шайбы.

Для начала подачи воды через водоразборное устройство пользователь поворачивает рукоятку 37 управления показанного на фиг.1 водоразборного устройства против часовой стрелки. При этом соединенный с рукояткой 37 сферическим шарнирным элементом 38 поворотный элемент 63 также повернется против часовой стрелки. Входящими в зацепление друг с другом зубчатыми венцами 44 и 36 это движение передается рычагу 34 картриджа 26. Последний перемещается, если смотреть на чертеж 1, по часовой стрелке вниз и своим нижним, расположенным внутри корпуса картриджа 26 концом перемещает регулирующую шайбу таким образом, что картридж 26 начинает пропускать воду. Соотношение холодной и горячей воды в выходящем из картриджа 26 потоке смешанной воды задается поворотом, иными словами, изменением углового положения поворотного элемента 46 картриджа 26, осуществляемым путем поворота опорного кольца 39 вокруг собственной оси. Угловое положение опорного кольца 39 регулируется путем соответствующего поворота рукоятки 37 управления, в принципе аналогично принципу действия обычных однорычажных смесителей.

Поток вытекающей из картриджа 26 смешанной воды сначала проходит через дроссель 27, ограничивающий расход воды. Пройдя через дроссель 27, смешанная вода поступает в предусмотренное в основании 15 вкладыша 14 сквозное отверстие, а через него - в предусмотренное в нижней поверхности 11 корпуса 2 углубление 12 (водораспределительная полость) и распределяется по последнему в окружном направлении. Из углубления 12 вода поступает в кольцевую проходную полость 24, находящуюся между внутренней боковой поверхностью корпуса 2 и наружной боковой поверхностью 21 вкладыша 14, и через выполненные в кольцевом буртике 31 резьбового элемента 28 выемки проходит к зажимному кольцу 52. Затем по предусмотренным в боковой поверхности 53 зажимного кольца 52 выполненным в виде пазов углублениям вода через зазор между этим кольцом 52 и стенкой предусмотренного в чашеобразном изливе 49 сквозного отверстия 50 поступает в пространство под мембраной 55. Под давлением воды мембрана 55 приподнимается, позволяя воде стекать на верхнюю поверхность чашеобразного излива 49. Переливаясь через край излива 49, вода выливается из него вниз схематично показанной на фиг.7 широкой струей, образуя подобие водяной завесы. При полностью открытом картридже водоразборного устройства 1, иными словами, после достижения заданного предельного расхода воды дроссель 27, установленный в предусмотренном во вкладыше 14 сквозном отверстии 18, позволяет избежать обусловленных колебаниями давления в подающей арматуре изменений формы вытекающей из излива струи.

При осуществляемом путем поворота рукоятки 37 смесителя против часовой стрелки перекрытии картриджа 26 наружный край мембраны 55 упруго возвращается в показанное на фиг.1 и 2 исходное положение, в котором он прилегает к верхней поверхности чашеобразного излива 49. В этом положении мембрана 55 препятствует проникновению сверху вовнутрь смесителя 1 воды, и прежде всего загрязненной воды.

Реферат

Изобретение относится к сантехнической водоразборной арматуре и предназначено для регулирования расхода жидкости преимущественно в однорычажных смесителях. Сантехническое водоразборное устройство содержит корпус с по меньшей мере одним приемным отверстием для воды, излив и расположенный внутри корпуса регулирующий картридж. К последнему подведена поступающая через приемное отверстие вода. Картридж контролирует движение потока воды к изливу в соответствии с положением рычага управления. Регулирующий картридж на своей нижней стороне имеет одно впускное и одно выпускное отверстие для воды. Картридж (26) расположен внутри опорного вкладыша (14) с по меньшей мере одним сквозным отверстием (16, 17). Последнее сообщается с одной стороны с указанным по меньшей мере одним приемным отверстием (5, 6) корпуса (2), а с другой стороны - с указанным по меньшей мере одним впускным отверстием картриджа (26). Имеется еще одно сквозное отверстие (18). Оно сообщается с одной стороны с выпускным отверстием картриджа (26), а с другой стороны - с водораспределительной полостью (12). Полость (12) расположена между опорным вкладышем (14) и корпусом (2) и направляет поток воды во внешнюю по радиусу зону внутреннего пространства (10) корпуса (2). Между боковой поверхностью (21) опорного вкладыша (14) и боковой поверхностью корпуса (2) имеется проходная полость (24). Через полость (24) вода двигается вверх к изливу (49). Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик смесителя. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула