Результат интеллектуальной деятельности: НАСАДКА НА ВОДОПРОВОДНЫЙ КРАН ИЛИ СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к конструкциям санитарно-технического оборудования. Предлагаемая насадка может применяться с бытовыми смесителями или водопроводными кранами в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также в местах общественного пользования, в лечебных и детских дошкольных учреждениях, а также школах для экономии расхода воды при пользовании водопроводными системами.

Прототипом данного изобретения является водопроводный кран с фиксатором клапана, состоящий из корпуса, стержня с жестко закрепленным соском, шаровидного клапана, шайбы с гнездом для шаровидного клапана, пружины и втулки с отверстиями для вытекания воды [1]. При приложении усилия руки пользователя снизу вверх на сосок крана, открывается шаровидный клапан, и вода изливается из крана для нужд водопотребления.

Основными недостатками прототипа является сложность конструкции, использование в данном устройстве пружины, которая значительным образом снижает надежность и долговечность изделия в целом, а также необходимость приложения значительного усилия руки пользователя для открытия подачи воды.

Целью изобретения является упрощение конструкции насадки, повышения надежности и долговечности изделия в целом, а также уменьшения усилия руки пользователя для открытия подачи воды.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Благодаря незначительному количеству конструктивных элементов изделия достигается упрощение конструкции насадки, а отказ от пружинных элементов повышает надежность эксплуатации и долговечность изделия в целом. Выполнение торца хвостовика стержня-толкателя под углом и наличие вставки имеющей верхнюю торцевую часть в форме внутреннего конуса, заканчивающегося гнездом для клапана в виде отверстия, обеспечивает возможность свободного перемещения шара-клапана по объему внутреннего конуса, а также использование направляющего кольца с направляющим отверстием, удерживаемого на лапках, значительным образом снижают усилие прилагаемое рукой пользователя необходимое для открытия шара-клапана и соответственно подачи воды потребителю.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации новой конструкции насадки на водопроводный кран или смеситель. Графический материал, поясняющий сущность изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг. 1 - корпус насадки, разрез вертикальной плоскостью;

фиг. 2 - корпус насадки, вид сверху;

фиг. 3 - вставка, разрез вертикальной плоскостью;

фиг. 4 - вставка, вид снизу;

фиг. 5 - стержень-толкатель с жестко закрепленным соском;

фиг. 6 - насадка на кран или смеситель в сборе, разрез вертикальной плоскостью;

фиг. 7 - насадка на кран или смеситель с заполненной верхней полостью, фаза готовности подачи воды для нужд потребления;

фиг. 8 - насадка на кран или смеситель в фазе подачи воды для нужд потребления.

Насадка состоит из корпуса насадки 1 цилиндрической формы, в верхней части которого имеется резьба 2 внутреннего или внешнего исполнения для крепления на кран или смеситель (фиг. 1). По центру нижней стенки 3 насадки расположено направляющее отверстие 4 и множественные перфорированные отверстия 5 для прохождения воды (фиг. 1, 2). На внутренней стенке верхней части корпуса насадки 1 имеется опорный уступ 6 (фиг. 1), на который опирается вставка 7 (фиг. 3, 4, 6). Вставка 7 имеет верхнюю торцевую часть в виде внутреннего конуса 8 (фиг. 3, 4), заканчивающегося гнездом клапана в виде отверстия 9 и уступом 10 (фиг. 3) для укладки уплотняющей прокладки 11 (фиг. 6). С противоположного торца вставки 7 на лапках 12 удерживается направляющее кольцо 13 с направляющим отверстием 14 (фиг. 3, 4). В направляющем отверстии 4 корпуса насадки 1 (фиг. 1, 2) и направляющем отверстии 14 направляющего кольца 13 вставки 7 (фиг. 3, 4) свободно ходит стержень-толкатель 15 (фиг. 5, 6). На конце стержня-толкателя 15 (фиг. 5, 6), выходящего из корпуса насадки 1 наружу, жестко закреплен сосок 16. С внутреннего конца стержень-толкатель 15 имеет хвостовик 17 с диаметром большим, чем диаметр стержня-толкателя 15, и с торцом 18 срезанным под углом в виде косого плоского среза. В верхней полости 19 вставки 7 над внутренним конусом 8 (фиг. 3, 6) размещен шар-клапан 20 (фиг. 6) с возможностью свободного перемещения в данной полости 19.

Насадка в сборе (фиг. 6) крепится посредством корпуса насадки 1 через уплотняющую прокладку 21 на кран или смеситель через резьбовое соединение 2 внутреннего или внешнего исполнения в зависимости от конструктивных особенностей крана или смесителя. Шар-клапан 20, находясь в свободном состоянии, под воздействием силы тяжести будет лежать в гнезде клапана в виде отверстия 9 (фиг. 3) на уплотняющей прокладке 11, перекрывая данное отверстие 9.

При открытии вентиля крана или смесителя вода под напором заполняет весь объем верхней полости 19 вставки 7 (фиг. 7). Под воздействием гидродинамического давления воды, создаваемого в верхней полости насадки 19 и силы тяжести, воздействующей на шар-клапан 20, шар-клапан 20 герметично перекрывает гнездо клапана в виде отверстия 9 вставки 7, посредством уплотняющей прокладки 11, не допуская тем самым попадания воды в нижний объем 22 корпуса насадки 1.

Благодаря большему диаметру хвостовика 17, чем диаметр стержня-толкателя 15, ограничивается движение стержня-толкателя 15 вниз (фиг. 6, 7).

С целью подачи воды для нужд потребления, необходимо пользователю приложить рукой вертикальную силу к жестко закрепленному соску 16 стержня-толкателя 15 (фиг. 8). В результате чего стержень-толкатель 15 перемещается вертикально вверх, воздействуя торцом 18 хвостовика 17 стержня-толкателя 15 на шар-клапан 20, отрывая его от уплотняющей прокладки 11. Вследствие чего открывается гнездо клапана в виде отверстия 9 вставки 7, обеспечивая тем самым доступ воды в нижний объем 22 корпуса насадки 1. Давление в верхней полости насадки 19 и нижнем объеме 22 корпуса насадки 1 выравнивается, вода через перфорированные отверстия 5 нижней стенки 3 корпуса 1 насадки изливается во вне для нужд водопотребления в виде струй воды 23 (фиг. 8).

Благодаря исполнению торца 18 хвостовика 17 в виде косого плоского среза достигается смещение пятна контакта поверхности торца 18 хвостовика 17 с шаром-клапаном 20 от вертикальной оси симметрии в радиальном направлении на максимально возможное расстояние (фиг. 6, 7, 8), что создает дополнительный вращающий момент, уменьшающий необходимое прилагаемое усилие для отрыва шара-клапана 20 от уплотняющей прокладки 11 и открытия гнезда клапана в виде отверстия 9.

Для закрытия подачи воды для нужд потребления через насадку необходимо прекратить воздействие руки пользователя на жестко закрепленный сосок 16 стержня-толкателя 15. В результате чего стержень-толкатель 15, под воздействием силы тяжести, перемещается вниз до соприкосновения хвостовика 17 с направляющим кольцом 13 вставки 7. Воздействие на шар-клапан 20 со стороны стержня-толкателя 15 прекращается, и шар-клапан 20 в результате качения под действием силы тяжести устремляется по стенкам внутреннего конуса 8 в гнездо клапана в виде отверстия 9 (фиг. 7). В результате действия гидродинамического давления воды и силы тяжести на шар-клапан 20 происходит перекрытие гнезда клапана в виде отверстия 9 вставки 7 посредством уплотняющей прокладки 11, прекращая тем самым подачу воды для нужд потребления. Насадка на кран или смеситель возвращается в фазу готовности подачи воды для нужд потребления (фиг. 7).

Благодаря исполнению верхней торцевой части вставки 7 в виде внутреннего конуса 8 (фиг. 3, 6), заканчивающегося гнездом для клапана в виде отверстия 9, обеспечивается свободное перемещение шара-клапана 20 в исходное состояние, кроме того, тем самым достигается упрощение конструкции, а также легкость открытия и герметичность при закрытии гнезда клапана в виде отверстия 9. Использование направляющего отверстия 14 в направляющем кольце 13 на лапках 12 (фиг. 3, 6, 7, 8) и направляющего отверстия 4 корпуса насадки 1 (фиг. 1, 2) облегчает значительным образом ход стержня-толкателя, упрощает конструкцию насадки и повышает ее надежность.

Предлагаемая конструкция насадки требует значительно меньшего усилия руки пользователя прилагаемого к соску 16 стержня-толкателя 15 для смещения шара-клапана 20 с последующим открытием гнезда клапана в виде отверстия 9. Данный эффект достигается за счет смещения пятна контакта радиально в сторону от вертикальной оси симметрии, создавая тем самым дополнительный вращающий момент и обеспечивая тем самым опрокидывание шара-клапана 20 в сторону с последующим открытием гнезда клапана в виде отверстия 9 для беспрепятственного прохождения воды через насадку.

Источник информации

1. Пат. 2288330 РФ, МПК⁷ Е03/С 1/04, F16K 21/04. Водопроводный кран с фиксатором клапана / М.Ф. Гайфутдинов (РФ) - №2004110072/03; Заявлено 02.04.2004; Опубл. 27.11.2006, Бюл. №33. - 3 с.