СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ УМЫВАЛЬНИКА

Назначение и область применения
Настоящая полезная модель относится к смесительному крану умывальника, предназначенного для подачи холодной, горячей или теплой воды потребителю через излив попеременно в виде струи, что позволяет использовать смеситель для умывальника везде, где используется система централизованной подачи холодной и горячей воды для подачи воды с требуемой температурой нагрева.
Предшествующий уровень техники
Известен водопроводный кран-смеситель, содержащий металлический корпус, выполненный заодно с изливом, в котором установлены картридж для регулировки подачи горячей и холодной воды в излив, зафиксированный в корпусе сверху посредством прижимной гайки, закрытой сверху защитной гайкой, при этом через прижимную и защитную гайки пропущен прямоугольный в поперечном сечении рычаг картриджа, на которую надета регулировочная ручка (см. полезную модель CN №2184126 Y, кл. F16K 11/00, опубл. 30.11.1999).
Однако присоединение штуцеров для подвода горячей и холодной воды в этом кране непосредственно к картриджу внутри корпуса значительно затрудняет присоединение кранов к шлангам для подвода, что требует использования специально изготовленных для этого инструментов и, как следствие значительно усложняет установку и эксплуатацию такого крана-смесителя. Кроме того использование металла для изготовления корпуса крана-смесителя значительно усложняет технологию его изготовления.
Известно также решение смесителя для умывальника, раскрытое в публикации CN 203516967, где конструкция крана включает корпус, седло клапана и водный клапан. Корпус выполнен из металла или пластика и имеет интегрированную конструкцию, где излив выполнен за одно целое с корпусом крана. При этом излив может иметь как прямую, так и дугообразно-выгнутую конфигурацию. Седло клапанного элемента расположено в корпусе крана и изготовлено из высокопрочных материалов - стекловолокна PB, PA +, PPO и POM, а отверстия для впуска и выпуска воды выполнены в нижней части седла клапанного элемента. Корпус водяного канала соединен с седлом клапана и выполнен из трубных материалов PEX, PE и PVC. Данное решение обеспечивает изоляцию водоотвода в излив, однако, существенного усложняет конструкцию корпуса в связи с необходимостью организации клапанного устройства, а также необходимости формирования изоляции канала водоотвода в излив. Данные конструкции менее надежны на практике, за счет недолговечности работы клапана, а также сложны технологически и в обслуживании крана.
Известно также решение водопроводного крана-смесителя, содержащее пластмассовый корпус, выполненный заодно с изливом, в котором установлены картридж для регулировки подачи горячей и холодной воды в излив, зафиксированный в корпусе сверху посредством прижимной гайки, закрытой сверху защитной декоративной гайкой, при этом через прижимную и защитную декоративную гайки пропущен прямоугольный в поперечном сечении рычаг картриджа, на который надета регулировочная ручка (см. патент на полезную модель CN 201902609, кл. F16K 11/074, опубл. 20.07.2011).
В данном кране-смесителе использована пластмасса для изготовления корпуса крана, что облегчает и удешевляет его изготовление. Однако выполнение крана-смесителя с расположенным в корпусе металлическим стаканом для установки картриджа и выполнение корпуса в виде нескольких деталей с последующим их соединением с двухслойным выполнением корпуса усложняет конструкцию крана-смесителя и усложняет его сборку.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является раскрытое в публикации полезной модели RU 195426 крана-смесителя, содержащего пластмассовый корпус, выполненный заодно с изливом, в котором установлены картридж, зафиксированный в корпусе сверху посредством прижимной гайки, закрытой сверху защитной декоративной гайкой. Через прижимную и защитную декоративную гайки пропущен прямоугольный в поперечном сечении рычаг картриджа, на который надета регулировочная ручка. При этом корпус выполнен в виде единой литой пластмассовой детали, в которую в качестве закладных деталей вставлены перед заливкой две металлические резьбовые втулки, причем последние заглублены в пластмассовый корпус с образованием уступа под уплотнительное кольцо ввертываемых в резьбовые втулки штуцеров для подвода горячей и холодной воды, а картридж установлен в выполненном в пластмассовом корпусе цилиндрическом ступенчато сужающемся углублении, в верхней большего диаметра части которого выполнена внутренняя резьба под выполненную из пластмассы прижимную гайку с наружной резьбой, а дно нижней меньшего диаметра цилиндрической части углубления выполнено плоским, и в нем выполнены два глухих отверстия, в которые вставлены выполненные на нижней поверхности картриджа шипы, и два отверстия, сообщенные посредством выполненных в корпусе при литье каналов с резьбовыми втулками, а на боковой поверхности цилиндрической части углубления меньшего диаметра выполнено щелевидное отверстие выполненного в изливе канала для подачи потребителю смеси горячей и холодной воды, при этом на картридже с наружной стороны установлено уплотнительное кольцо, которое при установке картриджа в углубление корпуса герметизирует пространство углубления выше щелевидного отверстия, в днище картриджа выполнены два входных отверстия: одно - для входа в картридж холодной воды и другое - для входа горячей воды, а также перепускная полость, сообщенная с каналом картриджа подачи смеси холодной и горячей воды, причем вышеуказанная полость сообщена при установке картриджа в корпус с щелевидным отверстием, а вокруг отверстий для входа в картридж горячей и холодной воды установлено эластичное кольцо для герметизации места стыковки днища картриджа с днищем углубления корпуса в месте сообщения вышеуказанных двух отверстий с отверстиями в днище углубления, сообщенными посредством каналов в корпусе с резьбовыми втулками, картридж при установке в углубление корпуса прижат к днищу углубления корпуса прижимной гайкой через надетую на картридж упорную пластмассовую втулку, а в днище корпуса в месте размещения в нем резьбовых металлических втулок выполнено углубление, в днище которого выполнены два глухих отверстия, в которые при отливке корпуса вставлены металлические втулки с глухими резьбовыми отверстиями для установки в них крепежных шпилек.
К числу недостатков известного решения можно отнести технологически избыточную сложность конструкции, связанную с формированием закладных деталей конструкции, сложностью формирования щелевидного отверстия в створе канала излива и его низкой пропускной способностью, а также сложностью формирования узла подключения линий подачи холодной и горячей воды в систему крана. Все вышеуказанные конструктивные особенности известного решения усложняют конструкцию крана и его сборку.
Сущность полезной модели
Технической проблемой, решаемой в настоящей полезной модели, является устранение выявленных в известных технических решениях недостатков.
При этом, достигаемый использованием полезной модели технический результат заключается в упрощении конструкции при одновременном упрощении его сборки при его изготовлении и сборки-разборки в процессе его эксплуатации, обеспечиваемый за счет оптимизации конструкции узла подключения линий подачи воды, отвода воды через излив и установки картриджа в корпус.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что смеситель для умывальника содержит выполненный заодно с изливом пластмассовый корпус, снабженный со стороны верхнего основания, зафиксированным в открытом сверху углублении, смесительным картриджем, рычаг которого, соединен с регулировочной ручкой, при этом водоотводной канал излива соединен с камерой водовыпуска углубления посредством водопропускного отверстия выполненного в смежной со створом излива поверхности углубления, дно которого снабжено выходными отверстиями выполненных в корпусе сквозных изолированных каналов раздельной подачи горячей и холодной воды, герметично сопряженных с соответствующими входными отверстиями картриджа, при этом входные отверстия каналов расположены в нижней части корпуса, отличающийся тем, что картридж зафиксирован в углублении прижимной гайкой, снабженной наружной резьбой, нижняя часть которой сопряжена с ответной резьбой вдоль наружной кромки полости углубления, а верхняя часть с ответной резьбой декоративной гайки, сопряженной с нижней поверхностью основания регулировочной рукоятки, причем, водопропускное отверстие выполнено круглым, диаметр которого не менее 2/3 и не более наибольшей ширины водоотводного канала излива в створе углубления, а картридж снабжен верхним уплотнительным кольцом, с герметизацией камеры водовыпуска углубления, при этом корпус в нижней части снабжен цилиндрической полостью, закрытое основание которого снабжено входными отверстиями каналов раздельной подачи горячей и холодной воды, снабженными зафиксированными в полости каналов металлическими резьбовыми втулками, а боковая поверхность полости сопряжена резьбовым соединением с опорным переходником крепления смесителя, снабженным внешним патроном, снабженным наружной полкой, причем полка опорного переходника и торцевая поверхность нижней части корпуса снабжены встречно расположенными полимерными прокладками сопряжения с опорной поверхностью по месту установки крана..
В одном из возможных вариантов осуществления заявленной полезной модели прижимная гайка может быть выполнена из полимерных материалов. При этом в еще одном из возможных вариантов осуществления прижимная гайка может быть выполнена металлической.
Согласно заявленному решению, углубление может быть выполнено в виде цилиндрической полости, закрытой по нижнему основанию с проработкой верхней части большего диаметра со ступенчатым переходом к нижней части, выполненной меньшего диаметра. При этом, возможно, резьба прижимной гайки может быть выполнена ступенчатой, где нижняя часть сопряжения с углублением выполнена большего диаметра, чем верхняя часть сопряжения с декоративной гайкой.
В другом, возможном варианте осуществления полезной модели, выпускное отверстие излива снабжено аэратором, выполненным с наклоном вперед и вверх, под углом к вертикали не превышающем 25°
В соответствии с любым, возможным вариантом осуществления заявленной полезной модели каналы для раздельной подачи горячей и холодной воды выполнены сквозными в монолитном корпусе.
В еще одном варианте осуществления опорный переходник может также дополнительно содержать внутренний цилиндрический корпус сопряжения с внешним патроном и полостью корпуса в его нижней части. При этом, предпочтительно, внешний патрон опорного переходника выполнен из полимерных материалов, а его внутренний корпус выполнен из металла. Причем, диаметр полки опорного переходника и эластичной прокладки, сопряженной с ним, не менее внешнего диаметра наружной кромки нижнего основания корпуса и сопряженных с ним полимерных прокладок сопряжения с опорной поверхностью по месту установки крана.
Краткое описание чертежей
Заявленное решение иллюстрируется следующими материалами:
Фиг.1 - взрыв-схема заявленного решения полезной модели.
Фиг. 2 - схемное решение заявленной полезной модели в сечении.
Фиг. 3 - фото натурного образца картриджа.
Фиг. 4 - фото полости углубления корпуса;
Фиг. 5 - фото полости нижнего основания корпуса
Фиг.6 - фото входного отверстия канала раздельной подачи воды.
Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только часть из наиболее предпочтительных вариантов осуществления полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничений содержания полезной модели, которое включает и другие варианты ее осуществления.
Осуществимость полезной модели
Согласно представленным на чертежах и фотографиях фиг. 1-6 вариантам осуществления заявленного решения, смеситель для умывальника содержит пластмассовый корпус 1, выполненный заодно с изливом 2 в виде единой пластмассовой детали, со сформированными во внутреннем объеме корпуса, в его верхней части углубления 10 в котором установлен картридж 3 для регулировки подачи горячей и холодной воды в излив 2, зафиксированный в корпусе 1 сверху посредством прижимной гайки 4, закрытой сверху защитной декоративной гайкой 5.
Через прижимную 4 и защитную декоративную 5 гайки пропущен квадратный в поперечном сечении рычаг 6 картриджа 3, на который надета регулировочная ручка 7.
Углубление 10, в котором установлен картридж, выполнено чашеобразным, с раскрывом кверху и дном по нижнему основанию углубления. В представленных на фото1-4 вариантах осуществления заявленного решения, углубление 10 выполнено цилиндрической формы. В верхней, большего диаметра, части углубления 10, вдоль наружной кромки открытого основания корпуса, образующего контур раскрыва углубления 10, выполнена внутренняя резьба 11, образующая ответную часть резьбового соединения с прижимной гайкой 4, снабженной наружной резьбой, где нижняя резьба является ответной частью резьбы 11, а резьба располагаемая в верхней части боковой поверхности прижимной гайки является ответной частью резьбового соединения с декоративной гайкой 5, сопряженной с нижней поверхностью основания регулировочной рукоятки. Согласно заявленному решению, прижимная гайка может быть выполнена из полимерных материалов, пластмассы, а также металлической. В возможном варианте осуществления углубление может быть выполнено цилиндрической формы, ступенчато сужающимся книзу, соответственно, и сопрягаемая с корпусом и декоративной гайкой боковая поверхность прижимной гайки также выполнена может быть выполнена ступенчатой, где нижняя часть, содержащая ответную часть резьбового соединения с углублением корпуса выполнена большего диаметра, чем часть боковой поверхности, сопрягаемой с ответной частью резьбового соединения, располагаемого на декоративной гайке. Данная возможная конфигурация резьбовых соединений, особенно в сочетании с уступообразной формой полости углубления, позволяет обеспечить простоту конструкции, за счет уменьшения количества деталей, и легкость сборки конструкции за счет точного позиционирования картриджа в полости углубления, а также его плотный прижим ко дну полости углубления. При этом, выполнение резьбы прижимной гайки двухуровневой, позволяет осуществлять одновременно с картриджем точное позиционирование и декоративной гайки, обеспечивая соосное расположение отверстий прижимной и декоративной гаек и точное осевое размещение рычага картриджа и связанной с ним регулировочной ручки. Это существенно упрощает сборку конструкции смесителя, обеспечивая одновременно высокую точность сопряжения функциональных элементов, обеспечивающих его работоспособность. При этом, за счет навинчивания внутренней резьбы декоративной гайки на верхнюю часть резьбы прижимной гайки также обеспечивает и плотное и точное прилегание декоративной гайки к корпусу, что позволяет изолировать внутреннее пространство полости углубления корпуса от неблагоприятного внешнего воздействия, повышая срок службы смесителя. В представленном на иллюстративных материалах фиг. 1-3 вариантах решения заявленной полезной модели, дно 12 цилиндрической части углубления 10 выполнено плоским, и снабжено двумя глухими отверстиями 13 для установки шипов 14 картриджа, выполненных на его нижней поверхности, и двумя выходными отверстиями 15 выполненных в корпусе изолированных каналов 30 для раздельной подачи горячей и холодной воды, герметично сопряженных с соответствующими входными отверстиями картриджа. При этом входные отверстия каналов 30 раздельной подачи горячей и холодной воды с наружной стороны снабжены зафиксированными в их внутреннем объеме металлическими резьбовым втулками 8, а сами каналы выполнены сквозными в монолитном пластмассовом корпусе. Резьбовые втулки 8 выполнены заглубленным в соответствующий им канал 30, что с сочетании выполнения втулок металлическими, а каналов 30 с полимерными(выполненными из пластмассы) стенками, обеспечивает упрощенное позиционирование подсоединяемых к каналам гибких шлангов подвода горячей и холодной воды, а также упрощает обслуживание узла подвода воды в смеситель в процессе эксплуатации, с возможностью неоднократного повторения подключения и отключения гибких шлангов к /от каналов подвода воды в режиме эксплуатации без разрушения целостности каналов 30 вследствие воздействия избыточных напряжений при установке в канал гибких шлангов подвода воды снабженных металлическими втулками. При этом уступ, формируемый при заглублении втулок 8 в канал 30 позволяет размещать при подсоединении гибких шлангов подвода воды к соответствующим каналам подачи воды герметичных прокладок, зажимаемых между смежными поверхностями наружного основания подсоединяемой втулки гибкого шланга и смежной с ним поверхности выступа установленной в канале металлической резьбовой втулки 8. Таким образом, за счет использования простых технологических операций заделки металлических резьбовых втулок 8 в корпус пластмассовых каналов, любым, известным из уровня техники способом, предусматривающим такую внутреннюю установку в канал, обеспечивается простая установка гибких шлангов, за счет более упрощенного позиционирования и навинчивания металлических втулок в процессе их соединения. При этом процесс установки в канал резьбовых металлических втулок и выполнение указанных втулок резьбовыми, является более простым, с технологической точки зрения, решением, чем выполнение в полости корпуса, в сформированных каналах, резьбы для установки гибких шлангов, заданного размера и шага. Герметизация такого соединения достигается применением герметизирующих прокладок, зажимаемых смежными поверхностями металлических втулок гибких шлангом и резьбовых втулок каналов, что является простым, технологически и конструкционно, решением, сохраняющим свои конструкционные характеристики в течение всего срока эксплуатации.
На боковой поверхности цилиндрической части углубления 10 выполнено округлое отверстие 16 выполненное в створе канала излива 2 для подачи смеси горячей и холодной воды потребителю. Практически установлено, что наиболее оптимальным, с точки зрения технологического изготовления и практического применения конструкции, является выбор диаметра водопропускного отверстия в диапазоне не менее 2/3 и не более наибольшей ширины водоотводного канала излива в створе углубления. Выполнение отверстия округлым и указанного типоразмера, обеспечивает простоту его изготовления и формирование равномерного потока воды, поступающей из картриджа в излив, что в свою очередь обеспечивает комфортный уровень эксплуатации, сопряженного на свободном конце излива с водовыпускным отверстием 28 аэратора 27, обеспечивающего, в свою очередь формирование равномерной струи воды, увеличивая срок службы аэратора и упрощая его обслуживание за счет длительного сохранения конструктивных и эксплуатационных характеристик. В возможном варианте осуществления заявленной полезной модели аэратор может быть установлен с наклоном вперед и вверх под углом к вертикали не превышающем 25°, что позволяет обеспечит наиболее комфортный доступ к аэратору при его установке в излив или демонтажа из выпускного отверстия излива. Кроме того, данный угол наклона обеспечивает также и наиболее комфортный угол направления струи воды, формируемой аэратором, без нежелательного разбрызгивания.
На картридже 3 с наружной стороны установлено уплотнительное кольцо 17, для герметизации пространства углубления 10 выше круглого отверстия 16 смежного с каналом излива. Уплотнительное кольцо 17 совместно с прижимом картриджа прижимной гайкой ко дну углубления позволяет минимальными средствами и усилиями обеспечить высокую степень герметизации пространства выше кольца 17, за счет существенно возрастающих сил трения, действующих в месте сопряжения уплотнительного кольца с корпусом полости углубления.
Днище картриджа 3 снабжено двумя входными отверстиями 18, сопряженными при установке в корпус с размещенными на дне 12 углубления 10 выходными отверстиями 15 каналов 30 раздельной подачи в картридж холодной и горячей воды. При этом картридж также снабжен перепускной полостью с выходным отверстием 19для подачи смеси холодной и горячей воды в излив через отверстие 16 корпуса. Отверстия 18 для входа в картридж горячей и холодной воды снабжены герметизирующими кольцами 20, например, выполненными из силикона. Таким образом, по аналогии с уплотнительным кольцом 17, усилия, создаваемые воздействием прижимной гайкой на картридж, обеспечивают увеличение сил трения в месте сопряжения герметизирующих колец отверстий 18 и 15, повышая тем самым степень герметизации простым, как технологически, так и конструкционно способом, не усложняя конструкцию смесителя.
Как уже ранее было указано, сформированные во внутреннем объеме нижней части корпуса каналы 30 для раздельной подачи в картридж холодной и горячей воды, в нижней части снабжены входными отверстиями для подключения к смесителю гибких шлангов 31 подвода воды, зафиксированных во внутреннем объеме посредством металлических резьбовых втулок 8, выполненных заглубленными в смежные с ними стенки каналов, с формированием уступа 9 под уплотнительное кольцо устанавливаемых в резьбовые втулки штуцеров гибких шлангов 31 подвода горячей и холодной воды.
Основание корпуса, с распложенными в нем входными отверстиями для сопряжения подвода воды к втулкам 8, является дном цилиндрической полости 21 с расположенной вдоль ее наружной кромки внутренней резьбой 22 для сопряжения с удлиненным цилиндрическим опорным переходником, состоящим, в представленном на фиг. 1 и 2 примере осуществления, из сопряженных резьбовым соединением внутренним цилиндрическим металлическим корпусом 23 (опорный переходник) с внешней резьбой 24 и длиной превышающей высоту полости 21, с пластиковым наружным патроном 25, снабженным внутренней резьбой для сопряжения с корпусом 23. При этом наружный диаметр металлического внутреннего корпуса равен внутреннему диаметру полости со стороны нижнего основания, а внешний диаметр пластикового наружного патрона не менее внешнего диаметра наружной кромки нижнего основания корпуса. Опорный патрон предназначен для крепления смесителя по месту его установки и удобства подведения гибких шлангов линий подачи воды к смесителю, обеспечивая за счет удлиненного корпуса правильное положение шлангов в месте их подключения к каналам подачи воды и безопасный способ подключения шлангов к втулкам входных отверстий каналов подачи воды, избегая перегрузки и возникновения аварийных ситуаций. В области сопряжения патрона и нижней поверхности корпуса с опорными поверхностями по месту эксплуатации смесителя, установлены две эластичные герметизирующие прокладки 26 с соответствующей проработкой нижней поверхности корпуса в месте стыка с патроном цилиндрическими канавками 29 для позиционирования и установку герметизирующих прокладок. Наличие широкой полки внешнего патрона, эластичных прокладок располагаемых со стороны опорных поверхностей корпуса и опорного переходника, а также резьбового соединения внутреннего корпуса и внешнего патрона позволяет создавать необходимое усилие для фиксации конструкции по месту эксплуатации простым и удобным способом. А при необходимости также обеспечить и легкий демонтаж смесителя без привлечения специального инструмента.
При использовании смесителя для умывальника поворотом регулировочной ручки вправо или влево обеспечивается легкое регулирование температуры воды независимо от расхода воды, а поворотом регулировочной ручки вверх или вниз обеспечивается легкое регулирование расхода воды.
Таким образом, за счет вышеуказанных конструктивных особенностей заявленного решения обеспечивается упрощение конструкции, и как следствие, упрощение ее изготовления, сборки, монтажа и демонтажа в процессе эксплуатации, без потери эксплуатационных качеств.