КЛАПАННЫЙ ПИСТОЛЕТ ДЛЯ ЧИСТЯЩЕГО АППАРАТА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
VALVE PISTOL FOR CLEANING HIGH PRESSURE APPARATUS

Изобретение относится к клапанному пистолету для чистящего аппарата высокого давления, также называемого мойкой высокого давления, содержащему входной канал с входом для подвода находящейся под давлением жидкости и выходной канал с выходом для выпуска подводимой жидкости, клапан, расположенный на пути потока между входом и выходом, орган управления для открытия и закрытия клапана, перемещаемый вручную между нейтральным положением и рабочим положением, первый стопорный элемент для стопорения органа управления в нейтральном положении, перемещаемый вручную между запирающим положением и отпирающим положением, и охватываемую рукой пользователя рукоятку для удерживания клапанного пистолета.
С помощью такого рода клапанных пистолетов можно управлять выбросом струи жидкости под давлением, создаваемым чистящим аппаратом высокого давления. К входу можно подключить, например, напорный шланг, а к выходу можно подключить, например, распылитель. Через напорный шланг к клапанному пистолету может подаваться находящаяся под высоким давлением жидкость, а через распылитель эта жидкость может направляться на обрабатываемый или очищаемый объект. Давление жидкости может составлять, например, более 100 бар, в частности более 200 бар. Для управления выбросом жидкости пользователь имеет возможность перевода органа управления из нейтрального положения в рабочее положение. Орган управления механически связан с клапаном, расположенным на пути потока между входом и выходом. При нахождении органа управления в нейтральном положении клапан закрыт, а при нахождении органа управления в рабочем положении клапан открыт. Во избежание непреднамеренного воздействия на орган управления клапанный пистолет имеет первый стопорный элемент, перемещаемый вручную между запирающим положением и отпирающим положением. С помощью первого стопорного элемента орган управления может быть застопорен в нейтральном положении. При этом первый стопорный элемент занимает свое запирающее положение. Для расстопорения органа управления первый стопорный элемент необходимо перевести в его отпирающее положение, в котором он освобождает орган управления.
Клапанный пистолет имеет рукоятку, которая выполнена по типу пистолетной рукоятки и охватывается рукой пользователя.
Клапанный пистолет, охарактеризованный в начале описания, известен из публикации DE 3826784 А1. Орган управления в этом клапанном пистолете выполнен в виде поворотного рычага, который расположен на передней стороне рукоятки, обращенной к выходу, захватывается пальцами пользователя при охвате рукоятки рукой и поворачивается назад, в направлении от выхода. Под поворотным рычагом расположен поворачиваемый стопорный элемент, выполненный по типу запора, блокирующего поворотный рычаг в нейтральном положении. Чтобы пользователь мог переместить поворотный рычаг в его рабочее положение, он должен выжать пальцами стопорный элемент из выемки в поворотном рычаге. Это затрудняет обращение с клапанным пистолетом.
Из публикации US 7389949 В2 известен клапанный пистолет, в котором орган управления также выполнен в виде поворотного рычага, расположенного на передней стороне рукоятки, обращенной к выходу клапанного пистолета. Для стопорения поворотного рычага в нейтральном положении предусмотрен предохранительный рычаг, установленный с возможностью поворота на поворотном рычаге и в первом положении выступающий из поворотного рычага назад в направлении от выхода. При повороте поворотного рычага из нейтрального положения в рабочее положение пользователь должен, преодолев упругую восстанавливающую силу, перевести предохранительный рычаг в отпирающее положение, в котором предохранительный рычаг ориентирован параллельно поворотному рычагу. При нажатии на поворотный рычаг приходится преодолевать довольно большую восстанавливающую силу, действующую со стороны предохранительного рычага. При длительной работе клапанным пистолетом это может приводить к утомлению пользователя, который должен прижимать пальцами поворотный рычаг и предохранительный рычаг к рукоятке, что затрудняет обращение с клапанным пистолетом.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения заключается в усовершенствовании известного клапанного пистолета таким образом, чтобы упростить обращение с ним.
В соответствии с изобретением эта задача решается в клапанном пистолете, охарактеризованном в начале описания, за счет того что орган управления расположен на задней стороне рукоятки, обращенной от выхода, т.е. в противоположную выходу сторону, а первый стопорный элемент расположен на передней стороне рукоятки, обращенной к выходу, т.е. в ту же сторону, что и выход.
При работе предлагаемым в изобретении клапанным пистолетом пользователь, охватывая рукоятку рукой, может воздействовать на орган управления, расположенный на задней стороне рукоятки, мякотью ладони, а на первый стопорный элемент, расположенный на передней стороне рукоятки, - пальцами руки. Охватывая рукоятку рукой, пользователь может интуитивным движением расстопорить орган управления, захватив пальцами первый стопорный элемент и переместив его из запирающего положения в отпирающее положение. Воздействие на орган управления создается в направлении, противоположном направлению воздействия на первый стопорный элемент. Орган управления и первый стопорный элемент расположены на рукоятке, и это упрощает их захват пользователем. Это облегчает обращение с клапанным пистолетом.
Находясь в нейтральном положении, орган управления может выступать из задней стороны рукоятки.
Находясь в запирающем положении, первый стопорный элемент может выступать из передней стороны рукоятки.
При выбросе из клапанного пистолета струи жидкости под давлением на клапанный пистолет действует сила отдачи. Как следствие расположения органа управления на задней стороне рукоятки, клапанный пистолет под действием отдачи, создаваемой струей жидкости, прижимается к мякоти ладони пользователя. Таким образом, мякоть ладони пользователя действует подобно контропоре, в которую упирается клапанный пистолет. Поэтому пользователю не нужно прикладывать пальцами большое усилие для прижатия органа управления к рукоятке.
В предлагаемом в изобретении клапанном пистолете рукоятка представляет собой часть конструкции, расположенную между перемещаемым органом управления и перемещаемым первым стопорным элементом, что обеспечивает для пользователя интуитивно понятное управление клапанным пистолетом.
Орган управления может перемещаться в обе стороны между нейтральным (исходным) положением, в котором клапан закрыт, и рабочим (открывающим клапан) положением, в котором клапан открыт. Для этого орган управления механически связан с клапаном. Например, орган управления может иметь возможность линейного перемещения.
В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения орган управления установлен с возможностью поворота вокруг первой оси. При захвате рукоятки пользователь, предварительно переведя первый стопорный элемент в отпирающее положение, может повернуть орган управления, надавив на нее мякотью ладони, из нейтрального положения в рабочее положение.
Рукоятка имеет верхнюю концевую часть, взаимодействующую с большим и указательным пальцами руки пользователя, и нижнюю концевую часть, противоположную верхней концевой части. Целесообразно, чтобы первая ось поворота находилась в нижней концевой части рукоятки. Охватив верхнюю концевую часть рукоятки большим и указательным пальцами руки, пользователь одновременно может захватить участок органа управления, противоположный вышеупомянутой первой оси поворота, и простым образом повернуть орган управления из нейтрального положения в рабочее положение.
Первый стопорный элемент может быть перемещен из запирающего положения, в котором он стопорит орган управления в нейтральном положении, в отпирающее положение, в котором он освобождает орган управления. Для этого первый стопорный элемент может быть установлен с возможностью линейного перемещения. Например, в своем запирающем положении первый стопорный элемент может выступать из передней стороны рукоятки, обращенной к выходу клапанного пистолета, а для освобождения органа управления он может перемещаться назад в направлении рукоятки.
Особенно целесообразно, чтобы первый стопорный элемент был установлен с возможностью поворота вокруг второй оси. Это обеспечивает особенно простое конструктивное выполнение клапанного пистолета.
Целесообразно, чтобы вторая ось поворота была ориентирована параллельно первой оси поворота.
Как упомянуто выше, рукоятка имеет верхнюю концевую часть, взаимодействующую с большим и указательным пальцами руки пользователя, и нижнюю концевую часть, противоположную верхней концевой части. Вторая ось поворота предпочтительно находится в верхней концевой части рукоятки или в области корпуса клапанного пистолета, соседствующей с верхней концевой частью рукоятки. Например, рукоятка может выступать из задней области корпуса клапанного пистолета, противоположной выходу клапанного пистолета, а вторая ось поворота может быть расположена в этой задней области корпуса.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый стопорный элемент имеет нажимное плечо и стопорное плечо, причем при нахождении первого стопорного элемента в запирающем положении нажимное плечо выступает из передней стороны рукоятки, а стопорное плечо блокирует перевод органа управления из нейтрального положения в рабочее положение. Для этого стопорное плечо может прилегать к органу управления с люфтом или без люфта.
Целесообразно, чтобы при нахождении стопорного элемента в запирающем положении его стопорное плечо прилегало с люфтом или без люфта к органу управления своим свободным концом.
Нажимное плечо и стопорное плечо предпочтительно ориентированы под углом друг к другу.
Первый стопорный элемент может быть выполнен угловой формы (т.е. L-образным), при этом его первым плечом является нажимное плечо, а вторым плечом - стопорное плечо.
Предпочтительно, чтобы стопорное плечо имело на своем свободном конце свободновращающийся ролик, которым оно прилегало бы с люфтом или без люфта к органу управления при нахождении первого стопорного элемента в запирающем положении. Тогда при повороте первого стопорного элемента из запирающего положения в отпирающее положение ролик, установленный на свободном конце стопорного плеча, может обкатываться по органу управления и освобождать его.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения при нахождении первого стопорного элемента в отпирающем положении стопорное плечо утоплено в выемку органа управления. Орган управления может иметь, например, углубление, в которое помещается стопорное плечо при нахождении первого стопорного элемента в отпирающем положении.
Для еще большего уменьшения риска непреднамеренного воздействия на орган управления клапанный пистолет в предпочтительном варианте осуществления изобретения имеет второй стопорный элемент, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения между запирающим положением и отпирающим положением, причем второй стопорный элемент в запирающем положении стопорит орган управления, а в отпирающем положении - освобождает его. В подобном исполнении клапанный пистолет имеет два стопорных элемента, управляемых независимо друг от друга. Когда нужно приложить воздействие к органу управления (нажать на него), пользователь должен перевести из запирающего положения в отпирающее положение как первый стопорный элемент, так и второй стопорный элемент.
Целесообразно, чтобы второй стопорный элемент был подвижно установлен в части органа управления, выступающей из рукоятки при нахождении органа управления в нейтральном положении, причем в своем запирающем положении второй стопорный элемент выступает из органа управления, а в своем отпирающем положении - полностью утоплен в орган управления. В своем запирающем положении второй стопорный элемент блокирует перемещение органа управления по направлению к рукоятке, а при нахождении второго стопорного элемента в отпирающем положении орган управления можно переместить по направлению к рукоятке, если первый стопорный элемент также находится в своем отпирающем положении. Второй стопорный элемент может быть установлен на органе управления с возможностью перемещения, например, в направлении, параллельном первой оси поворота. Предпочтительно, чтобы орган управления в той своей части, которая в нейтральном положении выступает из рукоятки, имел проем, в котором второй стопорный элемент установлен с возможностью перемещения.
Клапан охарактеризованного в начале описания клапанного пистолета предпочтительно имеет запирающий элемент, который в закрывающем положении плотно прилегает к клапанному седлу с возможностью смещения в отстоящее от клапанного седла открывающее положение под действием открывающего усилия, прикладываемого толкателем. Клапанное седло расположено на пути потока между входом и выходом клапанного пистолета. Когда запирающий элемент находится в своем закрывающем положении, он прерывает сообщение между входом и выходом. Когда запирающий элемент находится в своем открывающем положении, он открывает сообщение между входом и выходом.
Целесообразно, чтобы орган управления был связан с толкателем клапана посредством соединительного рычага, установленного с возможностью поворота вокруг соответствующей оси. При перемещении из нейтрального положения в рабочее положение орган управления прикладывает управляющее усилие к соединительному рычагу, вследствие чего соединительный рычаг поворачивается вокруг вышеупомянутой оси и при этом через толкатель клапана воздействует открывающим усилием, т.е. усилием на открытие клапана, на запирающий элемент. Включение соединительного рычага в кинематическую цепь между органом управления и толкателем клапана позволяет уменьшить необходимое для открытия клапана управляющее усилие, прикладываемое пользователем к органу управления.
Орган управления может быть выполнен в виде рычага управления, поворачиваемого вокруг первой оси и связанного через соединительный рычаг с толкателем клапана.
Вместе с тем орган управления также может быть выполнен в виде ползуна, установленного на рукоятке с возможностью перемещения, связанного через соединительный рычаг с толкателем клапана и при переходе из нейтрального положения в рабочее положение вдвигаемого в рукоятку.
Соединительный рычаг имеет нажимной элемент, посредством которого к толкателю клапана прикладывается открывающее усилие. Целесообразно, чтобы нажимной элемент был регулируемым.
Целесообразно, чтобы нажимной элемент был выполнен в виде регулировочного винта, ввинчиваемого во внутреннюю резьбу соединительного рычага.
Особая простота обращения с клапанным пистолетом, охарактеризованным в начале описания, в частности описанным выше, достигается за счет того, что соединительный рычаг имеет первый и второй воспринимающие усилия, т.е. ведомые элементы, причем при перемещении органа управления из нейтрального положения в рабочее положение управляющим усилием нагружается сначала первый воспринимающий усилия элемент, а затем второй воспринимающий усилия элемент, причем первый воспринимающий усилия элемент находится на большем расстоянии от оси поворота соединительного рычага, чем второй воспринимающий усилия элемент. Для поворота соединительного рычага вокруг соответствующей оси к соединительному рычагу может быть приложено управляющее усилие. Для этого соединительный рычаг предпочтительно имеет первый и второй воспринимающие усилия элементы. Первый воспринимающий усилия элемент расположен на большем расстоянии от оси поворота соединительного рычага, чем второй воспринимающий усилия элемент. При перемещении органа управления из его нейтрального положения в его рабочее положение соединительный рычаг вначале нагружается управляющим усилием через первый воспринимающий усилия элемент, а при дальнейшем движении органа управления соединительный рычаг нагружается управляющим усилием через второй воспринимающий усилия элемент. Таким образом, при переходе органа управления из нейтрального положения в рабочее положение изменяются отношения плеч соединительного рычага. В первой фазе этого перехода, благодаря выгодному отношению плеч рычага, обусловленному сравнительно большим расстоянием между первым воспринимающим усилия элементом и осью поворота соединительного рычага, к толкателю клапана может быть приложено большое открывающее усилие, даже если пользователь давит на орган управления сравнительно малым усилием. Благодаря тому, что расстояние между первым воспринимающим усилия элементом и осью поворота соединительного рычага является сравнительно большим, в первой фазе движения органа управления достигается сравнительно малый ход толкателя клапана, т.е. толкатель клапана в этой фазе перемещается лишь на сравнительно малое расстояние. Однако этого сравнительно малого хода толкателя клапана достаточно для того, чтобы отвести запирающий элемент клапана от клапанного седла на расстояние, обеспечивающее существенное падение давления жидкости перед клапанным седлом. Затем, во второй фазе движения органа управления, нагружение соединительного рычага осуществляется через второй воспринимающий усилия элемент, находящийся на меньшем расстоянии от оси поворота соединительного рычага, чем первый воспринимающий усилия элемент. Благодаря этому меньшему расстоянию до второго воспринимающего усилия элемента достигается большее перемещение толкателя клапана, что позволяет отодвинуть запирающий элемент клапана от клапанного седла на сравнительно большое расстояние.
Целесообразно, чтобы при нахождении запирающего элемента клапана в открывающем положении расстояние от запирающего элемента до клапанного седла составляло по меньшей мере 1 мм, в частности примерно 2 мм. Это обеспечивает уменьшение гидравлических потерь при прохождении жидкости через клапан.
Клапанный пистолет в подобном исполнении отличается тем, что он особенно прост в обращении, поскольку пользователю приходится прикладывать к органу управления, расположенному на задней стороне рукоятки, лишь сравнительно малое усилие нажатия, однако на толкатель клапана при этом действует высокое открывающее усилие. Отдача от выбрасываемой стури жидкости прижимает клапанный пистолет к мякоти ладони пользователя и тем самым помогает нажимать орган управления, который пользователь перед этим должен расстопорить вручную, переместив по меньшей мере один стопорный элемент в положение, отпирающее орган управления.
Влияние на соотношение сил, действующих при управлении клапанным пистолетом, конструктивно простым образом оказывает выполнение соединительного рычага, посредством которого орган управления связан с толкателем клапана. Толкатель клапана нагружается открывающим усилием, прикладываемым нажимным элементом соединительного рычага. Расстояние от нажимного элемента до оси поворота соединительного рычага может быть выбрано небольшим. В частности, расстояние от нажимного элемента до оси поворота соединительного рычага может составлять примерно одну десятую расстояния от первого воспринимающего усилия элемента до оси поворота соединительного рычага.
Целесообразно, чтобы расстояние от второго воспринимающего усилия элемента до оси поворота соединительного рычага составляло примерно от 40% до 80%, в частности примерно от 65% до 75% расстояния между первым воспринимающим усилия элементом и осью поворота соединительного рычага.
Целесообразно, чтобы орган управления имел первый и второй передающие усилия, т.е. ведущие, элементы, причем первый воспринимающий усилия элемент соединительного рычага входит в контакт с первым передающим усилия элементом органа управления, а второй воспринимающий усилия элемент соединительного рычага входит в контакт со вторым передающим усилия элементом органа управления. При перемещении органа управления из его нейтрального положения в его рабочее положение сначала первый воспринимающий усилия элемент соединительного рычага входит в контакт с первым передающим усилия элементом органа управления, вследствие чего соединительный рычаг поворачивается вокруг соответствующей оси и при этом воздействует на толкатель клапана большим открывающим усилием. После завершения первой фазы движения органа управления второй воспринимающий усилия элемент соединительного рычага входит в контакт со вторым передающим усилия элементом органа управления, в результате чего движение поворота соединительного рычага продолжается, причем теперь нажимной элемент соединительного рычага прикладывает к толкателю клапана меньшее открывающее усилие, но может сместить его на значительное расстояние.
Целесообразно, чтобы первый воспринимающий усилия элемент и первый передающий усилия элемент образовывали первую направляющую поверхность и первый контактный элемент, контактирующий с первой направляющей поверхностью с возможностью перемещения вдоль нее, а второй воспринимающий усилия элемент и второй передающий усилия элемент - вторую направляющую поверхность и второй контактный элемент, контактирующий со второй направляющей поверхностью с возможностью перемещения вдоль нее.
Для того чтобы усилие нажатия, которое пользователю необходимо прикладывать к органу управления для отрыва запирающего элемента от клапанного седла, было особенно малым, в целесообразном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что угол наклона касательной к первой направляющей поверхности, измеряемый в месте мгновенного контакта с ней первого контактного элемента относительно базовой линии отсчета, ориентированной параллельно продольной оси выходного канала, меньше угла наклона касательной ко второй направляющей поверхности, измеряемого в месте мгновенного контакта с ней второго контактного элемента относительно базовой линии отсчета. В подобном варианте осуществления изобретения при перемещении органа управления из нейтрального положения в рабочее положение сначала вдоль первой направляющей поверхности движется первый контактный элемент, контактируя с первой направляющей поверхностью, а затем вдоль второй направляющей поверхности движется второй контактный элемент, контактируя со второй направляющей поверхностью. Первая направляющая поверхность выполнена таким образом, что касательная к первой направляющей поверхности в месте мгновенного контакта, в котором первый контактный элемент контактирует с первой направляющей поверхностью при своем движении вдоль первой направляющей поверхности, наклонена к базовой линии отсчета. Вторая направляющая поверхность выполнена таким образом, что касательная ко второй направляющей поверхности в месте мгновенного контакта, в котором второй контактный элемент контактирует со второй направляющей поверхностью при своем движении вдоль второй направляющей поверхности, также наклонена к базовой линии отсчета. Угол наклона, измеряемый между касательной к первой направляющей поверхности и базовой линией отсчета, меньше угла наклона, измеряемого между касательной ко второй направляющей поверхности и базовой линией отсчета. Базовая линия отсчета ориентирована параллельно продольной оси выходного канала. В течение первой фазы движения органа управления вдоль первой направляющей поверхности движется первый контактный элемент, и через первую направляющую поверхность и первый контактный элемент с органа управления на соединительный рычаг передается первое управляющее усилие. В течение второй фазы движения органа управления вдоль второй направляющей поверхности движется второй контактный элемент, и через вторую направляющую поверхность и второй контактный элемент с органа управления на соединительный рычаг передается второе управляющее усилие. Благодаря наклону касательной к первой направляющей поверхности под меньшим углом, в первой фазе движения органа управления соединительный рычаг поворачивается не так сильно, как во второй фазе движения органа управления. Поэтому в течение первой фазы своего движения орган управления может перемещаться под действием сравнительно небольшого усилия. В течение второй фазы движения соединительный рычаг, благодаря большему углу наклона касательной ко второй направляющей поверхности, поворачивается сильнее, что позволяет запирающему элементу совершить значительный ход. Определяющим для угла, на который соединительный рычаг поворачивается в первой фазе движения органа управления, является угол наклона между касательной к первой направляющей поверхности, измеряемый в месте мгновенного контакта с ней первого контактного элемента, и базовой линией отсчета. Чем больше этот угол наклона, тем больше угол поворота соединительного рычага.
Наклон касательной к первой направляющей поверхности, измеряемый в месте мгновенного контакта с ней первого контактного элемента относительно базовой линии отсчета, может составлять, например, примерно от 10° до 45°, в частности примерно от 15° до 35°.
Наклон касательной ко второй направляющей поверхности, измеряемый в месте мгновенного контакта с ней второго контактного элемента относительно базовой линии отсчета, может составлять, например, от 55° до 85°, в частности от 60° до 80°.
Первая направляющая поверхность и/или вторая направляющая поверхность могут быть искривлены по дуге.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая направляющая поверхность и вторая направляющая поверхность выполнены плоскими. В подобном исполнении каждая из двух направляющих поверхностей образует наклонную плоскость, вдоль которой при перемещении органа управления движется, соответственно, первый или второй контактный элемент. Первая направляющая поверхность образует в комбинации с первым контактным элементом первый клиновой механизм, и вторая направляющая поверхность образует в комбинации со вторым контактным элементом второй клиновой механизм. Посредством этих двух клиновых механизмов орган управления механически связан с соединительным рычагом.
Предпочтительно, чтобы первая направляющая поверхность и/или вторая направляющая поверхность были ориентированы параллельно оси поворота соединительного рычага.
Целесообразно, чтобы первая направляющая поверхность и вторая направляющая поверхность были расположены на органе управления, а первый контактный элемент и второй контактный элемент - на соединительном рычаге.
В качестве альтернативы этому варианту первая направляющая поверхность и вторая направляющая поверхность могут быть расположены на соединительном рычаге, а первый контактный элемент и второй контактный элемент - на органе управления.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый контактный элемент и/или второй контактный элемент выполнены в виде свободновращающихся контактных роликов. Контактные ролики могут быть установлены с возможностью, например, на соединительном рычаге.
В предпочтительном исполнении первая направляющая поверхность и вторая направляющая поверхность расположены на обращенной к соединительному рычагу торцевой стороне органа управления.
Когда запирающий элемент клапана находится в своем открывающем положении, на него действует напор обтекающей его под давлением жидкости и дополнительно закрывающее усилие, создаваемое замыкающей пружиной клапана. Поэтому пользователю необходимо нагружать орган управления определенным удерживающим усилием, чтобы удерживать запирающий элемент клапана в его открывающем положении. Это может привести к утомлению пользователя. Поэтому для достижения особой простоты обращения с клапанным пистолетом желательно уменьшить потребное удерживающее усилие. Для этого в предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что при нахождении органа управления в рабочем положении второй контактный элемент прилегает к опорной поверхности, причем угол наклона касательной к опорной поверхности, измеряемый относительно описанной выше базовой линии отсчета, меньше угла наклона касательной ко второй направляющей поверхности, измеряемого в месте мгновенного контакта с ней второго контактного элемента относительно базовой линии отсчета. Как упомянуто выше, наличие второй направляющей поверхности и второго контактного элемента позволяет получить во второй фазе движения органа управления сравнительно большой путь перемещения толкателя клапана, так как угол наклона касательной ко второй направляющей поверхности, измеряемый относительно базовой линии отсчета, имеет сравнительно большое значение. Когда в конце движения органа управления запирающий элемент достигает своего открывающего положения, дальнейшее поступательное перемещение толкателя клапана уже не требуется и после этого запирающий элемент должен удерживаться в своем открывающем положении. С этой целью при нахождении органа управления в рабочем положении второй контактный элемент оказывается на опорной поверхности. Наклон опорной поверхности относительно базовой линии отсчета меньше, чем наклон касательной ко второй направляющей поверхности относительно базовой линии базовой линии отсчета. Чем меньше угол наклона касательной к опорной поверхности, тем меньше удерживающее усилие, которое пользователь должен прикладывать к органу управления.
Опорная поверхность предпочтительно выполнена плоской.
Предпочтительно, чтобы второй соединительный элемент был расположен на соединительном рычаге и опорная поверхность была расположена на органе управления.
Целесообразно, чтобы опорная поверхность была расположена на обращенной к соединительному рычагу торцевой стороне органа управления между первой направляющей поверхностью и второй направляющей поверхностью. При подобном исполнении первая и вторая направляющие поверхности, а также опорная поверхность расположены на торцевой стороне органа управления, обращенной к соединительному рычагу. При этом опорная поверхность находится между первой направляющей поверхностью и второй направляющей поверхностью.
Осуществление изобретения подробнее рассматривается ниже на примере его предпочтительного варианта, поясняемого чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 - схематический вид сбоку клапанного пистолета в предпочтительном варианте выполнения;
на фиг. 2 - вид клапанного пистолета в разрезе по линии 2-2, показанной на фиг. 1, причем второй стопорный элемент находится в запирающем положении;
на фиг. 3 - вид в разрезе, соответствующий фиг. 2, причем второй стопорный элемент находится в отпирающем положении;
на фиг. 4 - схематический вид в разрезе клапанного пистолета, показанного на фиг. 1, причем орган управления находится в нейтральном положении;
на фиг. 5 - схематический вид в разрезе клапанного пистолета, показанного на фиг. 1, причем орган управления находится в промежуточном положении;
на фиг. 6 - схематический вид в разрезе клапанного пистолета, показанного на фиг. 1, причем орган управления находится в рабочем положении.
На фиг. 1-6 схематически представлен предлагаемый в изобретении клапанный пистолет, в целом обозначенный номером 10, в предпочтительном варианте выполнения. Клапанный пистолет 10 содержит корпус 12, образованный первой корпусной оболочкой 14 и второй корпусной оболочкой 15. Корпус 12 имеет центральную часть 16, расположенную между передней частью 18 и задней частью 22 корпуса. В передней части 18 корпуса расположен клапан 20, а из задней части 22 корпуса выступает рукоятка 24, охватываемая рукой пользователя. Рукоятка 24 имеет верхнюю концевую часть 25, взаимодействующую с большим и указательным пальцами руки пользователя и примыкающую к задней части 22 корпуса. Со стороны, противоположной верхней концевой части 25, рукоятка 24 имеет нижнюю концевую часть 26, из которой по направлению к передней части 18 корпуса выходит защитная скоба 28. Защитная скоба 28, центральная часть 16 корпуса и рукоятка 24 окружают проем 30, в который входят пальцы пользователя при охватывании им рукоятки 24.
В центральной части 16 корпуса расположен соединительный рычаг 32, а в рукоятке 24 расположен подвижный орган управления, который в рассматриваемом предпочтительном варианте осуществления изобретения выполнен в виде рычага 34 управления. Рычаг 34 управления установлен на обеих корпусных оболочках с возможностью поворота вокруг первой оси 36 и при нажатии на него мякотью ладони руки пользователя может поворачиваться из своего нейтрального (исходного) положения, показанного на фиг. 1-4, переходя через показанное на фиг. 5 промежуточное положение, в показанное на фиг. 6 рабочее положение. Первая ось 36 поворота находится в нижней концевой части 26 рукоятки 24. Находясь в своем нейтральном положении, рычаг 34 управления выступает своей задней частью 37 из обращенной от клапана 20 задней стороны рукоятки 24.
Рычаг 34 управления подпружинен, а именно, нагружен упругой восстанавливающей силой, создаваемой первой возвратной пружиной 38.
Находясь в своем показанном на фиг. 1-4 нейтральном положении, рычаг 34 управления может быть застопорен. Для этого на обращенной к клапану 20 передней стороне рукоятки 24 расположен первый стопорный элемент 39, а в задней части 37 рычага управления расположен второй стопорный элемент 40.
Первый стопорный элемент 39 выполнен по существу L-образной формы и установлен с возможностью поворота вокруг второй оси 41. Первое плечо 42 первого стопорного элемента 39 представляет собой нажимное плечо и при нахождении первого стопорного элемента 39 в показанном на фиг. 1-4 запирающем положении выступает из обращенной к клапану 20 передней стороны рукоятки 24. На свободном конце 44 второго плеча 46 первого стопорного элемента 39 расположен свободновращающийся стопорный ролик 45, который при нахождении первого стопорного элемента 39 в запирающем положении подвижно прилегает к рычагу 34 управления и препятствует повороту последнего. Второе плечо 46 представляет собой стопорное плечо первого стопорного элемента 39.
Когда пользователь охватывает рукоятку 24 рукой, он интуитивным движением пальцев поворачивает, преодолевая упругую восстанавливающую силу второй возвратной пружины 48, первый стопорный элемент 39 в показанное на фиг. 5 и 6 отпирающее положение, в котором второе плечо 46 первого стопорного элемента 39 утоплено в выемку 50 рычага 34 управления, после чего рычаг 34 управления можно повернуть, переведя его из нейтрального положения в рабочее положение. Когда пользователь снова отпустит рукоятку 24, рычаг 34 управления под действием первой возвратной пружины 38 автоматически повернется в свое нейтральное положение, а первый стопорный элемент 39 под действием второй возвратной пружины 48 автоматически повернется в свое запирающее положение, вследствие чего рычаг 34 управления снова застопорится.
Второй стопорный элемент 40 установлен в проеме 43 задней части 37 рычага управления с возможностью возвратно-поступательного перемещения, параллельного первой оси 36 поворота, между показанным на фиг. 2 запирающим положением и показанным на фиг. 3 отпирающим положением. Благодаря своему выполнению задней части 37 рычага управления, проем 43 при нахождении рычага 34 управления в нейтральном положении, находится позади рукоятки 24. Поэтому при нахождении рычага 34 управления в нейтральном положении второй стопорный элемент 40, выполненный по типу засова, может быть сдвинут в запирающее положение, в котором он своим участком 49 выступает из проема 43 и прилегает к заднему краю 47 рукоятки 24. Благодаря этому рычаг 34 управления заблокирован и не может повернуться из своего нейтрального положения в свое рабочее положение. Для освобождения рычага 34 управления второй стопорный элемент 40 нужно полностью вдвинуть в проем 43, в результате чего второй стопорный элемент 40 перестанет упираться в задний край 47 рукоятки 24. При нахождении второго стопорного элемента в этом отпирающем положении рычаг 34 управления может повернуться в рабочее положение, не цепляясь вторым стопорным элементом 40 за рукоятку.
Рычаг 34 управления на своей торцевой стороне 52, противоположной первой оси 36 поворота и обращенной к соединительному рычагу 32, имеет первый передающий усилия элемент в виде первой плоской направляющей поверхности 54, а также второй передающий усилия элемент в виде второй плоской направляющей поверхности 56, а между первой направляющей поверхностью 54 и второй направляющей поверхностью 56 на торцевой стороне 52 рычага 34 управления расположена плоская опорная поверхность 58.
Соединительный рычаг 32 установлен с возможностью поворота вокруг оси 60. Ось 60 поворота соединительного рычага ориентирована параллельно первой оси 36 поворота и опирается на корпус 62 клапана 20. На небольшом расстоянии от своей оси 60 поворота соединительный рычаг 32 имеет регулируемый по положению нажимной элемент 64, выполненный в виде регулировочного винта и прилегающий к толкателю 66 клапана. Толкатель 66 клапана установлен в корпусе 62 клапана с возможностью перемещения и своим концом, противоположным нажимному элементу 64, прилегает к сферическому запирающему элементу 68 клапана 20, поджимаемому по направлению к клапанному седлу 72 упругим закрывающим усилием, создаваемым третьей возвратной пружиной 70.
Корпус 62 клапана образует входной канал 73 клапанного пистолета 10 с входом 74 и выходной канал 75 клапанного пистолета 10 с выходом 76. Вход 74 выдается (в виде соответствующего патрубка) из нижней стороны 78 передней части 18 корпуса, а выход 76 выдается (в виде соответствующего патрубка) из передней стороны 80 передней части 18 корпуса. К входу 74 можно подключить линию подачи жидкости, например напорный шланг, по которой к клапанному пистолету 10 может подводиться находящаяся под давлением жидкость. К выходу 76 можно подключить, например, распылитель, через который может выбрасываться подаваемая под давлением жидкость.
Клапанное седло 72 расположено на пути потока между входом 74 и выходом 76. Когда запирающий элемент 68 находится в своем показанном на фиг. 4 закрывающем положении, он плотно прилегает к клапанному седлу 72, прерывая сообщение между входом 74 и выходом 76. В своем закрывающем положении запирающий элемент 68 нагружен напором жидкости, действующим перед клапанным седлом 72. Посредством толкателя 66 клапана запирающий элемент 68 можно отодвинуть от клапанного седла 72, преодолев восстанавливающую силу третьей возвратной пружины 70 и действующее на запирающий элемент давление жидкости и таким образом открыв сообщение между входом 74 и выходом 76. При этом снизится давление жидкости, которое в закрывающем положении запирающего элемента 68 действует перед клапанным седлом 72.
На своем противоположном нажимному элементу 64 конце соединительный рычаг 32 имеет первый воспринимающий усилия элемент в виде первого контактного элемента 82, который в рассматриваемом варианте осуществления изобретения выполнен в виде первого контактного ролика 84, установленного на соединительном рычаге 32 с возможностью свободного вращения.
На расстоянии от первого контактного элемента 82 соединительный рычаг 32 имеет на своей нижней стороне, обращенной к рукоятке 24, второй воспринимающий усилия элемент в виде второго контактного элемента 86, который в рассматриваемом варианте осуществления изобретения выполнен в виде второго контактного ролика 88, установленного на соединительном рычаге 32 с возможностью свободного вращения. Расстояние от второго контактного ролика 88 до оси 60 поворота соединительного рычага меньше расстояния от первого контактного ролика 84 до оси 60 поворота соединительного рычага. Расстояние от второго контактного ролика 88 до оси 60 поворота соединительного рычага составляет примерно от 40% до 80% расстояния от первого контактного ролика 84 до оси 60 поворота соединительного рычага.
Расстояние между нажимным элементом 64 и осью 60 поворота соединительного рычага предпочтительно составляет примерно 10% расстояния между первым контактным роликом 84 и осью 60 поворота соединительного рычага.
В показанном на фиг. 1-4 нейтральном положении рычага 34 управления первый контактный ролик 84 прилегает к первой направляющей поверхности 54 рычага 34 управления или находится на небольшом расстоянии от нее. При повороте рычага 34 управления из его нейтрального положения вокруг первой оси 36 первый контактный ролик 84 обкатывается по первой направляющей поверхности 54, пока не достигнет заднего края первой направляющей поверхности 54, противоположного опорной поверхности 58. Участок первой направляющей поверхности 54, на котором первый контактный ролик 84 в данный момент контактирует с первой направляющей поверхностью 54, представляет собой первое место 90 мгновенного контакта. С изменением положения первого контактного ролика 84 изменяется и положение первого места 90 мгновенного контакта. В течение этой первой фазы движения поворота рычага 34 управления соединительный рычаг 32 поворачивается вокруг соответствующей оси 60 настолько, чтобы запирающий элемент 68 отошел от клапанного седла 72, вызвав уменьшение давления жидкости, действующего перед клапанным седлом 72.
При достижении первым контактным роликом 84 заднего края первой направляющей поверхности 54, противоположного клапану 20, как это показано на фиг. 5, второй контактный ролик 88 входит в контакт с расположенным со стороны клапана 20 передним краем второй направляющей поверхности 56. Участок второй направляющей поверхности 56, на котором второй контактный ролик 88 в данный момент контактирует со второй направляющей поверхностью 56, представляет собой второе место 92 мгновенного контакта. При дальнейшем повороте рычага 34 управления вплоть до его перевода в рабочее положение второй контактный ролик 88 обкатывается по второй направляющей поверхности 56, причем соединительный рычаг 32 продолжает поворачиваться вокруг соответствующей оси 60 и при этом перемещает толкатель 66 клапана, вследствие чего запирающий элемент 68 в конечном счете отодвигается от клапанного седла 72 на заметное расстояние.
При достижении рычагом 34 управления своего рабочего положения, показанного на фиг. 6, второй контактный ролик 88 занимает положение на опорной поверхности 58.
Первая направляющая поверхность 54, как и вторая направляющая поверхность 56, представляет собой наклонную плоскость. Касательная к первой направляющей поверхности 54 в первом месте 90 контакта представляет собой первую касательную 94, а касательная ко второй направляющей поверхности 56 во втором месте 92 контакта представляет собой вторую касательную 96. Относительно базовой линии 98 отсчета, ориентированной параллельно продольной оси 100 выходного канала 75, первая касательная 94 имеет первый угол 102 наклона. Вторая касательная 96 наклонена относительно базовой линии 98 отсчета под вторым углом 104. Первой угол 102 наклона меньше второго угла 104 наклона. Например, первый угол 102 наклона может составлять от 10° до 45°, в частности от 15° до 35°, а второй угол 104 наклона может составлять, например, от 55° до 85°, в частности от 60° до 80°.
Поскольку первый угол 102 наклона выбран меньшим, чем второй угол 104 наклона, в течение первой фазы движения поворота рычага 34 управления, в которой первый контактный ролик 84 обкатывается по первой направляющей поверхности 54, соединительный рычаг 32 поворачивается на сравнительно малый угол, а затем, в течение второй фазы движения поворота рычага 34 управления, в которой второй контактный ролик 88 обкатывается по второй направляющей поверхности 56, соединительный рычаг 32 поворачивается на больший угол. Благодаря большему расстоянию от первого контактного ролика 84 до оси 60 поворота соединительного рычага, а также меньшему углу 102 наклона, для открытия клапана 20 пользователю нужно прикладывать к рычагу 34 управления сравнительно малое усилие нажатия. Это облегчает обращение с клапанным пистолетом 10. В первой фазе движения поворота рычага 34 управления запирающий элемент 68 клапана отходит от клапанного седла 72 настолько, чтобы значительно снизить давление жидкости, действующее перед клапанным седлом 72, а затем, когда второй контактный ролик 88 обкатывается по второй направляющей поверхности 56, запирающий элемент 68 клапана под действием меньшего открывающего усилия может продолжить перемещение в свое открывающее положение.
При достижении рычагом 34 управления показанного на фиг. 6 рабочего положения, при котором запирающий элемент 68 занимает открывающее положение, соединительный рычаг 32 опирается вторым контактным роликом 88 на опорную поверхность 58. Касательной к этой плоской опорной поверхности 58 является третья касательная 105, имеющая относительно базовой линии 98 отсчета третий угол 106 наклона, меньший второго угла 104 наклона. Третий угол 106 наклона составляет примерно от 15° примерно до 40°, в частности примерно от 20° примерно до 35°.
Благодаря сравнительно малому наклону опорной поверхности 58 к базовой линии 98 отсчета пользователю для удерживания запирающего элемента 68 в его открывающем положении нужно прикладывать к рычагу 34 управления сравнительно малое удерживающее усилие. Таким образом упрощается обращение с клапанным пистолетом 10, в частности обеспечивается малый уровень усилий, прикладываемых пользователем для приведения в действие клапанного пистолета 10.
Обращение с клапанным пистолетом 10 также облегчается тем, что рычаг 34 управления расположен на обращенной от клапана 20 задней стороне рукоятки 24, поскольку благодаря этому клапанный пистолет 10 под действием отдачи от струи жидкости, выбрасываемой через выход 76 клапана, вдавливается в ладонь руки пользователя, охватывающей рукоятку 24. Поэтому при охватывании рукоятки 24 пользователю не нужно создавать пальцами больших усилий, чтобы удерживать рычаг 34 управления в его рабочем положении.
Кроме того, обращение с клапанным пистолетом 10 облегчается тем, что первый стопорный элемент 39 расположен на обращенной к выходу 76 передней стороне рукоятки 24. Первое плечо 42 первого стопорного элемента 39 представляет собой нажимное плечо, которое пользователь при захватывании рукоятки 24 пальцами может повернуть вокруг второй оси 41 настолько, чтобы второе плечо 46, представляющее собой стопорное плечо, освободило рычаг 34 управления. Таким образом, при охватывании рукоятки 24 пользователь воздействует, т.е. нажимает, на рычаг 34 управления и первый стопорный элемент 39 интуитивным движением, при этом ему не приходится менять положение руки на рукоятке 24 для расстопоривания рычага 34 управления. Дополнительно к первому стопорному элементу 39 клапанный пистолет 10 также имеет второй стопорный элемент 40. Это позволяет еще более снизить риск непреднамеренного воздействия на рычаг 34 управления.