CZ34308U1

CZ34308U1 - Napouštěcí ventil pro WC nádržky

Info

Publication number: CZ34308U1
Application number: CZ2020-37793U
Authority: CZ
Inventors: František Fabičovic
Original assignee: Alca Plast, S.R.O.
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-08-18
Also published as: DE202021103892U1; RU209149U1; TR2021011752U5

Description

Oblast techniky

Technické řešení se tyká napouštěcího ventilu pro WC nádržky s uzavírací membránou mezi komorou ventilu a propojovacím kanálem, přičemž membrána je ovládána hydraulickým propojením komory před membránou s pomocnou komorou za membránou, kde pomocná komora je spojena s výtokovým otvorem, jemuž je přiřazeno ovládací těsnicí víčko spřažené s plovákem.

Dosavadní stav techniky

Doposud je známa a vyráběna řada konstrukcí napouštěcích ventilů určených pro použití ve WC nádržkách. Tyto napouštěcí ventily se většinou dělí do dvou základních skupin podle způsobu jejich ovládání, a to na plovákové abezplovákové. Bezplovákové ventily jsou používány méně, neboť pro svou bezchybnou funkci a docílení odpovídajícího účinku splachování vyžadují dostatečně vysoký a konstantní tlak vody spolu s poměrně přesně stanoveným průměrem potrubí.

Rozšířenější jsou napouštěcí ventily, které jsou ovládané plovákem, který prostřednictvím páky uzavírá otvor ventilu. Membrána bývá většinou zabudována v tělese ventilu, opatřeném soustavou otvorů a kanálků a je vystavena tlaku vody z vodovodního řadu, kterým je nadzvedávána a umožňuje tak proudění vody tělesem ventilu do trubičky, ze které pak teče do nádržky splachovače. Membrána bývá také opatřena malým přepouštěcím otvorem, kterým je umožněno proudění vody do prostoru za membránou. Prostor za membránou bývá těsně uzavřen víčkem s tryskou pro odtok vody protékající přes membránu do prostoru za membránou. Na trysku dosedá páka ovládaná plovákem, který při naplnění nádržky vodou uzavře pomocí páky přívod vody. Tento typ napouštěcího ventilu je poměrně jednoduchý. Jeho všeobecně známou nevýhodou je vsak omezená možnost regulace výšky hladiny v nádržce a také to, že páka příliš zasahuje do vnitřního prostoru nádržky, což mnohdy zabraňuje používání modernějších typů vypouštěcích ventilů.

Většinu nedostatků předchozích řešení napouštěcích ventilů WC nádržek odstraňuje napouštěcí ventil pro WC nádržky, u něhož uzavírání průtoku napouštěné vody je zabezpečeno membránou podle CZ užitného vzoru 10511 opatřenou vevnitř trnem, hydraulicky ovládanou prostřednictvím trysky a uzavírací páky spojené s plovákem, přičemž spodní stěna membrány, dosedající na sedlo napouštěcího ventilu je rovná plocha, a že tm umístěný uvnitř membrány je ve své dolní části dosedající na vnitřní spodní plochu membrány opatřen kruhovou plochou, tvořící nízký výstupek, jejíž minimální průměr se rovná vnějšímu průměru sedla napouštěcího ventilu a maximální průměr se rovná vnějšímu průměru sedla napouštěcího ventilu zvětšenému o 2 mm. Při zanášení vnějších povrchů ventilů dochází ke ztíženému pohybu pohyblivých částí ventilu a při tlacích napouštěné vody nad 0,4 Atm dochází vlivem proudění vody přes záhyby a rozdíly světlosti kanálů ke zvýšení hladiny hluku. Dalším nedostatkem tohoto řešení je, že při nízkých tlacích vodovodního řadu okolo 0,05 MPa a nižších je celý systém citlivý na kvalitu a geometrickou přesnost dosedací plochy membrány může dojít k prolínání vody přes sedlo ventilu do nádržky.

Nedostatky hlučnosti napouštěcího ventilu jsou sníženy ventilem podle CZ UV 18393, u něhož je průtok vody přes vnitřní kanály ventilů veden v co nejpřímějších cestách a případné změny směru toku vody j sou řešeny v místech s maximálním průřezem a minimální rychlostí toku vody. Ukazuje se však, že i toto snížení hlučnosti je v některých aplikacích nedostatečné.

Nedostatky ventilu podle CZ UV 10511 vyvolané ztíženým pohybem pohyblivých částí ventilu vlivem zanášení vnějších povrchů součástí ventilu jsou sníženy nebo odstraněny řešením podle CZ UV 18443, a to úpravou sedla napouštěcího ventilu, kde dosedací plocha sedla napouštěcího ventilu tvoří dovnitř ubíhající kužel s velmi tupým vrcholovým úhlem.

- 1 CZ 34308 U1

V současné době je vyžadováno, aby napouštěcí ventily těsnily i při náhlém zvýšení tlaku napouštěné vody, a to až do hodnoty 1,6 MPa, což výše popsané ventily nesplňují, což je hlavní nevýhodou dosavadního stavu techniky.

Cílem technického řešení je vytvořit napouštěcí ventil, který by s minimálními úpravami splnil aktuální podmínku těsnosti i při náhlém zvýšení tlaku vody v přívodním potrubí, a to až do hranice 1,6 MPa, a který by vykazoval další snížení úrovně hlučnosti.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení je dosaženo napouštěcím ventilem pro WC nádržky, jehož podstata spočívá vtom, že hydraulické propojení komory před membránou s pomocnou komorou za membránou obsahuje axiální průchozí otvor membránou a do axiálního průchozího otvoru s obvodovou vůlí zasahuje tm uložený na tělese ventilu.

Výhodou tohoto řešení je podstatné zlepšení odolnosti ventilu proti vyšším tlakům vody, kdy tento ventil dokáže uzavřít nebo udržet uzavřený i přívod vody s tlakem do 1,6 MPa. Další výhodou je další snížení hlučnosti ventilu při napouštění vody.

Výhodná uskutečnění jsou předmětem závislých nároků na ochranu.

Objasnění výkresů

Technické řešení je schematicky znázorněno na výkrese, kde ukazuje obr. 1 základní sestavu napouštěcího ventilu podle technického řešení - rozloženou na díly, obr. 2 vertikální řez napouštěcího ventilu podle technického řešení a obr. 3 detail řezu napouštěcího ventilu podle technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Technické řešení bude popsáno na příkladu uskutečnění napouštěcího ventilu pro nádržky WC, který je opatřen vstupním kanálem 10 napouštěné vody kterým protéká voda do komory 11 ventilu až kolmo proti čelu 200 středové těsnicí části 20 membrány 2.

Ve vstupním kanále JO je vloženo sítko 100 pro zachytávání mechanických nečistot ve vodě a dále je ve vstupním kanále 10 vložen reduktor 101 průřezu vstupního kanálu 10 pro snížení hlučnosti při napouštění vody. Reduktor 101 obsahuje talířový nosič 1010 se středovým otvorem 10100, přičemž na přední straně talířového nosiče 1010 je letmo uložena redukční trubička 1011. která směřuje proti směru přítoku vody, a která svojí dutinou 10110 navazuje na středový otvor 10100 talířového nosiče 1010.

Membrána 2 je uložena v tělese 1 ventilu a obsahuje středovou těsnicí část 20, která svým předním čelem 200 pružně přiléhá na sedlo 12 ve tvaru mezikruží mezi komorou 11 ventilu a propojovacím kanálem 13, přes které se napouštěná voda vede z komory 11 ventilu do propojovacího kanálu 13 a dále do napouštěcí trubice 14 vody ústící do WC nádržky.

Membrána 2 obsahuje na vnějším obvodě středové těsnicí části 20 talířové rozšíření 22, které má tvar mezikruží, a které je na svém vnějším obvodě opatřeno ukládacím nákružkem 23. jím je membrána 2 uložena v tělese 1 ventilu. Středová těsnicí část 20 membrány 2 je tak axiálně pohyblivá vůči ukládacímu nákružku 23.

-2 CZ 34308 U1

Ve znázorněném příkladu uskutečnění je alespoň část talířového rozšíření 22 membrány 2 vytvořeno jako do oblouku prohnuté a má tak defacto tvar části toroidu.

V ose symetrie středové těsnicí části 20 je ve středové těsnicí části 20 membrány 2 vytvořen axiální průchozí otvor 30. do kterého s obvodovou vůlí zasahuje tm 40 uspořádaný na zadním víčku 4 ventilu, přičemž mezi zadním víčkem 4 ventilu a zadní stranou 24 membrány 2 je vytvořena pomocná komora 15. Pomocná komora 15 je napojena na ovládací výtokový otvor 16, jemuž je přiřazeno ovládací těsnicí víčko 170 uspořádané na ovládací páce 17. která je kývavě uložena na tělese 1 ventilu, a která je spřažena s plovákem 18. zde příkladně pomocí táhla 180. Ve znázorněném příkladu provedení je axiální průchozí otvor 30 vytvořen v axiální průchodce 3, která je uložena v ose symetrie středové těsnicí části 20 membrány 2, což zejména zlepšuje defmovatelnost obvodové vůle mezi axiálním průchozím otvorem 30 a trnem 40 na zadním víčku 4 ventilu, včetně definovaného tření a pohybu mezi trnem 40 a axiální průchodkou 3. V neznázoměném příkladu provedení je průchozí otvor 30 vytvořen přímo ve středové těsnicí části 20 membrány 2 a tm 40 na zadním víčku 4 ventilu zasahuje do tohoto axiálního otvom 30 ve středové těsnicí části 20 membrány 2, tj. bez přítomnosti axiální průchodky 3.

Při vypuštěné WC nádržce je přitom ovládací páka 17 v poloze odklopení těsnicího víčka 170 od výtokového otvom 16. který je tak otevřen, přičemž při napuštěné WC nádržce je ovládací páka 17 v poloze přiklopení těsnicího víčka 170 na výtokový otvor 16, který je tak utěsněn a uzavřen.

Velikost plochy středové těsnicí části 20 membrány 2 vystavené působení napouštěné vody z komory 11 je menší, než je velikost plochy zadní strany 24 membrány 2 uspořádané proti pomocné komoře 15.

V tělese 1 ventilu je svým vnějším obvodem uložen omezovači nákružek 130. který je svým vnitřním obvodem přiřazen střední části membrány 2, zde příkladně vnějšímu obvodu vystouplé středové těsnicí části 20 membrány 2, přičemž střední část omezovacího nákmžku 130 je situována proti talířovému rozšíření 22 membrány 2 jako podpěra proti nadměrné deformaci talířového rozšíření 22 membrány 2 a prasknutí talířového rozšíření 22, resp. membrány 2, při vysokých provozních tlacích. Prostor 131 mezi talířovým rozšířením 22 membrány 2 a omezovacím nákružkem 130 umožňuje axiální pohyb středové těsnicí části 20 membrány 2 aje výtokovým otvorem 132 napojen do WC nádržky nebo do horní duté části plováku 18.

Ventil podle technického řešení pracuje tak, že voda vstupuje vstupním kanálem 10 do ventilu, přičemž prochází dutinou 10110 redukční trubičky 1011 reduktoru 101 do středového otvom 10100 talířového nosiče 1010 a přes sítko 100 vstupuje do komory 11 ventilu, kde tlačí na přední čelo 200 středové těsnicí části 20 membrány 2, kde toto přední čelo 200 těsně dosedá na sedlo 12 mezi komorou 11 ventilu a propojovacím kanálem 13. Je-li ovládací výtokový otvor 16 otevřen, tzn. ventil je ve stavu napuštění WC nádržky, pak voda z komory 11 odtlačí přední čelo 200 středové těsnicí části 20 membrány 2 od sedla 12 a vtéká do propojovacího kanálu 13 a dále do napouštěcí trubice 14 vody ústící do WC nádržky. Přitom napouštěná voda ve velmi malém množství natéká mezerou mezi axiálním průchozím otvorem 30 v axiální průchodce 3 a trnem 40 na zadním víčku 4 do pomocné komory 15 za membránou 2, přičemž tato voda má stejný tlak jako voda v komoře 11 před membránou 2, a protéká otevřeným ovládacím výtokovým otvorem 16 ven z ventilu.

Během napouštění WC nádržky stoupá plovák 18 a v koncové fázi pak přes ovládací páku 17 a ovládací těsnicí víčko 170 postupně uzavírá ovládací výtokový otvor 16. protože ovládací těsnicí víčko 170 přitlačuje na ovládací výtokový otvor 16. Při postupném uzavírání ovládacího výtokového otvom 16 se uzavírá průchod vody z pomocné komory 15 přes ovládací výtokový otvor 16 a tlak vody v pomocné komoře 15 postupně přitlačuje přední čelo 200 středové těsnicí části 20 membrány 2 zpět na sedlo 12. čímž se postupně uzavírá průtok vody z komory 11 ventilu do propojovacího kanálu 13 a dále do napouštěcí trubice 14 vody ústící do WC nádržky.

-3CZ 34308 U1

Je-li ovládací výtokový otvor 16 uzavřen, pak voda v pomocné komoře 15 za membránou 2 má stejný tlak jako voda v komoře 11 před membránou 2, a protože má zadní strana 24 membrány 2, na kterou působí tlak vody v pomocné komoře 15 větší velikost plochy, než je velikost plochy středové těsnicí části 20 membrány 2 vystavené působení napouštěné vody z komory 11, vyvíjí 5 voda na zadní stranu 24 membrány 2 větší sílu, než jakou vyvíjí na řečenou přední stranu membrány 2 (tj. na přední čelo 200 středové těsnicí části 20 membrány 2) a bezpečně přitlačuje přední čelo 200 středové těsnicí části 20 membrány 2 sedlo 12, a to i tehdy, jestliže se v zvýší tlak přiváděné vody a to i na úroveň 1,6 MPa, požadovanou normami.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Napouštěcí ventil pro WC nádržky s uzavírací membránou (2) mezi komorou (11) ventilu a propojovacím kanálem (13), přičemž membrána (2) je ovládána hydraulickým propojením komory (11) před membránou s pomocnou komorou (15) za membránou (2), kde pomocná komora (15) je spojenas výtokovým otvorem (16), jemuž je přiřazeno ovládací těsnicí víčko (170) spřažené s plovákem (18), vyznačující se tím, že hydraulické propojení komory (11) před membránou (2) s pomocnou komorou (15) za membránou (2) obsahuje axiální průchozí otvor (30) membránou (2) a do axiálního průchozího otvoru (30) s obvodovou vůlí zasahuje tm (40) uložený na tělese (1) ventilu.
2. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle nároku 1, vyznačující se tím, že axiální průchozí otvor (30) membránou (2) je uspořádán v axiální průchodce (3), kteráje uložena ve středové těsnicí části (20) membrány (2) v ose symetrie středové těsnicí části (20).
3. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle nároku 1, vyznačující se tím, že axiální průchozí otvor (30) membránou (2) je vytvořen ve středové těsnicí části (20) membrány (2) v ose symetrie středové těsnicí části (20).
4. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tm (40) je pevně uložen na zadním víčku (4) ventilu.
5. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že membrána (2) obsahuje na vnějším obvodě své středové těsnicí části (20) talířové rozšíření (22), které má tvar mezikmží, a které je na svém vnějším obvodě opatřeno ukládacím nákmžkem (23), jím je membrána (2) uložena v tělese (1) ventilu.
6. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle nároku 5, vyznačující se tím, že alespoň část talířového rozšíření (22) membrány (2) je vytvořeno jako do oblouku prohnuté a má tvar části toroidu.
7. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že před komorou (11) a membránou (2) je ve vstupním kanále (10) vložen reduktor (101) průřezu vstupního kanálu (10) pro snížení hlučnosti při napouštění vody.
8. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle nároku 7, vyznačující se tím, že reduktor (101) obsahuje talířový nosič (1010) se středovým otvorem (10100), přičemž na přední straně talířového nosiče (1010) je letmo uložena redukční tmbička (1011), která směřuje proti směru přítoku vody, a která svojí dutinou (10110) navazuje na středový otvor (10100) talířového nosiče (1010).
9. Napouštěcí ventil pro WC nádržky podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v tělese (1) ventiluje uložen omezovači nákružek (130), který je svým vnitřním obvodem přiřazen střední části membrány (2), přičemž střední část omezovacího nákružku (130) je situována proti talířovému rozšíření (22) membrány (2) jako podpěra proti nadměrné deformaci talířového rozšíření (22) membrány (2) a prasknutí talířového rozšíření (22) nebo membrány (2) při vysokých provozních tlacích.