СИСТЕМА БЫТОВОГО ЭЛЕКТРОПРИБОРА С НАДВИЖНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ МУФТОЙ
HOUSEHOLD ELECTRIC INSTRUMENT SYSTEM WITH MOBILE HYDRAULIC COUPLER

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к бутовым электроприборам, в которых стыковочная станция содержит резервуар для воды, а бытовой электроприбор выполнен с возможностью установки на стыковочную станцию. Изобретение относится к надвижной гидравлической муфте, позволяющей воде перетекать из резервуара для воды в бытовой электроприбор, когда бытовой электроприбор установлен на стыковочную станцию.
Настоящее изобретение, например, может применяться в устройствах для ухода за одеждой.
Предпосылки к созданию изобретения
Известно применение надвижной гидравлической муфты для управления перетоком текучей среды, такой как вода, между двумя разделяемыми компонентами, такими как беспроводной паровой утюг и стыковочная станция.
Когда беспроводной паровой утюг установлен на стыковочную станцию, между стыковочной станцией и паровым утюгом образуется проточный канал, позволяющей текучей среде перетекать в паровой утюг.
Когда паровой утюг поднимают со стыковочной станции, гидравлическая муфта закрывается для блокирования проточного канала и предотвращения утечки.
Эти известные решения не способны выдерживать многократные и частые циклы установки на стыковочную станцию и снятия со стыковочной станции при давлении текучей среды, но эффективно предотвращают утечку текучей среды на уровне муфты. Кроме того, такие известные решения не подходят для применения при меняющейся ориентации муфты.
В US 6 176 026 описан паровой утюг с отдельной станцией, с которой соединяется утюг для приема запаса воды. Описывается гидравлическая муфта, содержащая клапаны. В US 2 905 487 описан газовый клапан высокого давления, имеющий двойной обратный клапан.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание системы бытового электроприбора, в которой применяется надвижная гидравлическая муфта, которая по существу уменьшает или устраняет одну или более из описанных выше проблем.
Изобретение определяется приложенной формулой. Зависимые пункты формулы определяют преимущественные варианты.
Согласно настоящему изобретению предлагается система, содержащая:
- стыковочную станцию, содержащую резервуар с водой,
- бытовой электроприбор, выполненный с возможностью установки на стыковочную станцию, и
- надвижную гидравлическую муфту, позволяющую воде перетекать из резервуара для воды в бытовой электроприбор, когда бытовой электроприбор установлен на стыковочной станции (86),
в которой надвижная гидравлическая муфта содержит часть, подающую текучую среду (далее - подающая часть муфты), и часть, принимающую текучую среду (далее - принимающая часть муфты), выполненные с возможностью взаимодействовать друг с другом чтобы позволить текучей среде течь в направлении потока от подающей части муфты к принимающей части муфты. Принимающая часть муфты содержит воздействующий элемент, имеющий канал для текучей среды для протекания текучей среды от подающей части муфты к принимающей части муфты. Подающая часть муфты содержит корпус, определяющий путь потока текучей среды и имеющий отверстие, предназначенный для введения воздействующего элемента, камеру, расположенную в корпусе, предназначенную для пропускания текучей среды, седло клапана и клапанный элемент, входящий в зацепление с седлом клапана для перекрывания пути потока текучей среды, первый поршень, вставленный с возможностью скольжения в камеру после клапанного элемента относительно направления потока. Подающая часть муфты и принимающая часть муфты выполнены с возможностью взаимодействовать друг с другом так чтобы:
a) когда воздействующий элемент вставлен в отверстие, воздействующий элемент и отверстие взаимодействовали друг с другом для образования гидравлического уплотнения, предотвращающего вытекание текучей среды из камеры, затем,
b) когда воздействующий элемент дальше вставлен в отверстие, воздействующий элемент имел возможность контактировать с первым поршнем и смещать первый поршень в направлении против потока до тех пор, пока первый поршень не войдет в контакт с клапанным элементом и не поднимет клапанный элемент с седла клапана для открывания пути потока текучей среды для создания возможности для текучей среды течь в направлении потока.
Такое решение позволяет создать эффективное уплотнение между принимающей частью муфты и подающей частью муфты еще до открытия клапанного элемента и уменьшает потенциал для утечки.
Благодаря размещению резервуара с водой в стыковочной станции, вес и размер бытового электроприбора можно уменьшить, и гидравлическая муфта может быстро и эффективно переносить воду из резервуара для воды в бытовой электроприбор, когда бытовой электроприбор установлен на стыковочной станции.
Предпочтительно, подающая часть муфты расположена в стыковочной станции, а принимающая часть муфты может быть расположена в бытовом электроприборе.
В такой конструкции надвижной муфты, поскольку клапанный элемент закрывает путь потока текучей среды до того, как принимающая часть муфты будет полностью извлечена из подающей части муфты, утечка текучей среды во время разъединения также уменьшается, поскольку вода в подающей части муфты после клапанного элемента не находится под давлением, когда клапанный элемент закрыт, т.е., посажен на седло клапана. Поэтому текучая среда может перетекать из резервуара в нужное место, которым может быть портативный электроприбор, с минимальной утечкой или без утечки.
Предпочтительно, надвижная гидравлическая муфта далее содержит первый пружинный элемент, взаимодействующий с первым поршнем так, чтобы удерживать первый поршень в положении вниз по потоку, в котором первый поршень закрывает отверстие, когда в это отверстие на вставлен воздействующий элемент.
Это препятствует утечке текучей среды из камеры, когда подающая часть муфты и принимающая часть муфты не соединены друг с другом. Это также позволяет расположить подающую часть муфты в любом положении (горизонтально. вертикально, наклонно) без каких-либо утечек текучей среды, когда подающая часть муфты и принимающая часть муфты не соединены друг с другом.
Преимущественно, первый пружинный элемент является витой пружиной. Пружина такого типа облегчает установку первого поршня.
Преимущественно, надвижная гидравлическая муфта содержит второй пружинный элемент, воздействующий на клапанный элемент для удержания клапанного элемента в зацеплении с седлом клапана для закрывания пути потока текучей среды.
Поэтому клапанный элемент прижимается в направлении поток к седлу клапана вторым пружинным элементом, гарантируя закрывание пути потока текучей среды, когда принимающая часть муфты не вставлена или не полностью вставлена в подающую часть муфты. Это гарантирует получение эффективного уплотнения между подающей частью муфты и принимающей частью муфты до возникновения потока текучей среды. Это более эффективное уплотнение позволяет надвижной муфте без утечек выдерживать толчки и давление, генерируемые потоком текучей среды.
В предпочтительных вариантах первый поршень отнесен от клапанного элемента, когда первый поршень удерживается в положении, в котором первый поршень закрывает отверстие, поэтому первый поршень расположен перед клапанным элементом относительно направления потока на определенном расстоянии перед тем, как войти в контакт с клапанным элементом.
Поэтому во время соединения надвижной муфты отверстие всегда открывается перед тем, как клапанный элемент сойдет с седла. Это значит, что можно добиться более полного физического соединения пред тем, как текучая среда сможет течь по пути своего течения. Это помогает уменьшить утечки текучей среды. Кроме того, клапанный элемент всегда садится на седло до того, как отверстие будет закрыто при разъединении. Поэтому, давление текучей среды на передается ниже по течению во время разъединения, что также способствует предотвращению утечки текучей среды из надвижной гидравлической муфты.
Преимущественно, надвижная гидравлическая муфта может содержать уплотняющий элемент, проходящий вокруг отверстия для формирования гидравлического уплотнителя между воздействующим элементом и отверстием.
Поэтому, во время установки и извлечения принимающей части муфты из подающей части муфты предотвращается утечка текучей среды из отверстия.
Предпочтительно, когда воздействующий элемент не вставлен в отверстие, и первый поршень, и клапанный элемент удерживаются в положении вниз по потоку.
Такая конфигурация позволяет давлению текучей среды, текущей по пути своего течения, дополнительно прижимать клапанный элемент к седлу клапана и к первому поршню, уплотняющему отверстие, что дополнительно препятствует утечке текучей среды.
В одном варианте принимающая часть муфты может содержать корпус, путь потока текучей среды, проходящий сквозь поршень, второй поршень, установленный с возможностью скольжения в пути потока текучей среды и удерживаемый в положении, в котором второй поршень закрывает путь потока текучей среды при отсутствии потока текучей среды в направлении потока по каналу для текучей среды.
Поэтому, текучая среда в принимающей части муфты не может выйти из пути потока текучей среды, вытекая обратно по каналу для текучей среды. Кроме того, этот поршень будет перекрывать путь потока текучей среды из-за отсутствия давления текучей среды, когда клапанный элемент посажен на седло клапана.
Преимущественно второй поршень может содержать уплотнение, чтобы образовать гидравлический уплотнитель между поршнем и корпусом, чтобы перекрывать путь потока текучей среды.
Когда этот поршень уплотняет принимающую часть муфты, текучая среда больше не течет из подающей части муфты в принимающую часть муфты. Извлечение воздействующего элемента создает отрицательное давление в подающей части муфты так, что текучая среда высасывается из канала для текучей среды, когда принимающая часть муфты и подающая часть муфты находятся в процессе разъединения. Помимо текучей среды в канале, уплотнение препятствует вытеканию текучей среды из принимающей части муфты.
Поршень закрывает один конец канала для текучей среды так, чтобы любая вода, остающаяся в канале, оставалась захваченной в канале внешним атмосферным давлением и не вытекала. Это предотвращает капание любой оставшейся текучей среды, когда принимающая часть муфты не соединена с подающей часть муфты.
В одном варианте воздействующий элемент может отходить от поверхности принимающей части муфты, а отверстие может быть сформировано в поверхности принимающей части муфты. Поверхность принимающей части муфты и поверхность подающей части муфты могут быть выполнены с возможностью контакта друг с другом, когда воздействующий элемент вставлен в отверстие (полностью или частично).
Предпочтительно, торцевая поверхность воздействующего элемента может содержать проток для текучей среды, чтобы перетекать из пути потока текучей среды в канал для текучей среды.
Проток позволяет текучей среде перетекать из подающей части муфты в принимающую часть муфты, когда воздействующий элемент поджимает первый поршень в направлении против потока.
В другом варианте воздействующий элемент может содержать проход, сообщающийся по текучей среде с каналом для текучей среды и выходящий наружу из канала для текучей среды, чтобы текучая среда текла из пути потока текучей среды в канал для текучей среды.
Этот проход позволяет текучей среде перетекать из подающей части муфты в принимающую часть муфты, когда воздействующий элемент прижимает первый поршень в направлении против потока.
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны из нижеследующего описание вариантов.
Краткое описание чертежей
Далее следует описание вариантов настоящего изобретения, приведенных только для примера, со ссылками на приложенные чертежи, где:
- Фиг. 1 - надвижная гидравлическая муфта для применения в системе бытового электроприбора по варианту настоящего изобретения перед введения принимающей части муфты в подающую часть муфты.
Фиг. 2 - Надвижная муфта по фиг. 1 после частичного введения принимающей части в подающую часть муфты.
Фиг. 3 - Надвижная муфта по фиг. 1 и 2 после полного введения принимающей части в подающую часть муфты.
Фиг. 4а и 4b - вид в перспективе и вид сбоку в сечении, соответственно, одного варианта первого воздействующего элемента принимающей части.
Фиг. 4c и 4d - вид в перспективе и вид сбоку в сечении второго варианта второго воздействующего элемента принимающей части.
Фиг. 5 - система парового утюга, содержащая надвижную гидравлическую муфту, показанную на фиг. 1-3.
Подробное описание вариантов
На фиг. 1 показана надвижная гидравлическая муфта 1, содержащая подающую часть 2 муфты и принимающую часть 3 муфты, выполненные с возможностью взаимодействовать друг с другом для пропускания текучей среды в направлении D1 потока из подающей части 2 в принимающую часть 3 муфты.
Принимающая часть 3 муфты содержит воздействующий элемент 65, имеющий канал 67 для пропускания текучей среды из подающей части 2 в принимающую часть 3 муфты.
Подающая часть 2 муфты содержит:
- корпус 4, определяющий путь 5 потока текучей среды и имеющий отверстие 6, предназначенное для введения воздействующего элемента 65,
- камеру 37, расположенную в корпусе 4 и предназначенную для протекания текучей среды,
- седло 8 клапана и клапанный элемент 7, садящийся на седло 8 клапана для закрывания пути 5 потока текучей среды,
- первый поршень 9, вставленный с возможностью скольжения в камеру 37 после клапанного элемента относительно направления потока.
Подающая часть 2 муфты и принимающая часть 3 муфты выполнены с возможностью взаимодействовать друг с другом так, чтобы:
a) когда воздействующий элемент 65 вставлен в отверстие 6, воздействующий элемент 65 и отверстие 6 взаимодействовали друг с другом для образования гидравлического уплотнения, предотвращающего вытекание текучей среды из камеры 37, затем,
b) когда воздействующий элемент 65 дальше вставлен в отверстие 6, воздействующий элемент 65 имел возможность контактировать с первым поршнем 9 и смещать первый поршень 9 в направлении D2 против потока до тех пор, пока первый поршень 9 не войдет в контакт с клапанным элементом 7 и не поднимет клапанный элемент 7 с седла 8 клапана для открывания пути 5 потока текучей среды для создания возможность для текучей среды течь в направлении D1 потока.
Предпочтительно, надвижная гидравлическая муфта 1 далее содержит первый пружинный элемент 11, взаимодействующий с первым поршнем 9 так, чтобы удерживать первый поршень 9 в заднем по потоку положении, в котором первый поршень 9 закрывает отверстие 6, когда воздействующий элемент 65 не вставлен в это отверстие 6.
Предпочтительно первый пружинный элемент 11 является витой пружиной.
Принимающая часть 3 муфты выполнена с возможностью, когда она вставлена в отверстие 6, контактировать с первым поршнем 9 и смещать первый поршень 9 в направлении D2 против потока до контакта первого поршня 9 с клапанным элементом 7 и поднимать клапанный элемент 7 с седла 8 клапана для открывания первого пути 5 потока текучей среды и тем самым, позволяя текучей среде течь в направлении D1 потока.
На фиг. 1 показана надвижная гидравлическая муфта 1 до введения принимающей части 3 в подающую часть 2 муфты. таким образом, принимающая часть 3 муфты не вставлена в отверстие 6 и не контактирует с торцевой поверхностью 10 поршня 9, потому поршень не смещен.
В одном варианте подающая часть 2 муфты может содержать внешний корпус 12 и внутренний корпус 13. Внешний корпус 12 и внутренний корпус 13 могут иметь по существу цилиндрическую форму.
В варианте, показанном на фиг. 1, внешний корпус 12 может иметь три секции.
- Первая секция 14, расположенная вверху по потоку, может содержать впуск 15, выполненный с возможностью соединения по текучей среде с источником текучей среды, например, с резервуаром для воды (не показан).
- Вторая секция 16 расположена после впуска 15 относительно направления потока и содержит первую камеру 17, образующую часть первого пути 5 потока текучей среды и выполненную с возможность. удерживать текучую среду, когда клапанный элемент 7 посажен на седло 8 клапана. Диаметр первой камеры 17 предпочтительно больше, чем диаметр впуска 15.
- Третья секция 18 расположена после второй секции 16 относительно направления потока и имеет предпочтительно больший диаметр, чем диаметр второй секции 16. Конец третьей секции 18, удаленный от впуска 15, открыт.Следует понимать, что в альтернативном варианте относительные размеры и пропорции каждой из секций могут быть другими.
Внутренний корпус 13 открыт на обоих концах и находится внутри внешнего корпуса 12.
Внутренняя поверхность 19 внешнего корпуса 12 может находиться в контакте с внешней поверхностью 21 внутреннего корпуса 15. Внутренний корпус 13 может содержать первую секцию 22 и вторую секцию 23, расположенную после первой секции 22 в направлении потока. первая секция 22 внутреннего корпуса 13 может проходить между второй и третьей секций 16, 18 внешнего корпуса 12. Вторая секция 23 внутреннего корпуса 13 предпочтительно имеет больший диаметр, чем диаметр первой секции 22. Следует понимать, что в альтернативных вариантах относительные размеры могут быть другими.
В настоящем варианте первая секция 22 внутреннего корпуса 13 проходит частично во вторую секцию 16 внешнего корпуса 12 для образования ступени так, чтобы площадь сечения первого пути 5 течения потока уменьшалась во второй секции 16 первого корпуса 4. Поверхность на торце первой секции 22 образует седло 8 клапана. Поэтому, первая камера 17 определена между впуском 15 и седлом 8 клапана. Следует понимать, что в альтернативных вариантах внешний и внутренний корпуса 12, 13 могут быть сформированы за одно целое.
Клапанный элемент 7 может удерживаться в заднем по потоку положении, то есть, клапанный элемент 7 прижимается к седлу 8 клапана в направлении D1 потока. Клапанный элемент 7 может иметь диаметр, превышающий диаметр открытого конца 25 внутреннего корпуса 13, так, чтобы клапанный элемент уплотнял по текучей среде первую камеру 17 относительно остального объема первого корпуса 4 после седла 8 клапана относительно направления потока, когда клапанный элемент 7 находится в заднем по потоку положении и прижат к седлу 8 клапана. Однако диаметр клапанного элемента 7 также может быть меньше диаметра второй секции 16 внешнего корпуса 12.
Клапанный элемент 7 может удерживаться в заднем по потоку положении давлением текучей среды в первой камере 17, которая действует на клапанный элемент 7, прижимая его к седлу 8 клапана. Однако клапанный элемент далее может прижиматься в заднее по потоку положение, в котором клапанный элемент 7 прижат к седлу 8 клапана и закрывает открытый конец 25, вторым пружинным элементом 26. Второй пружинный элемент удерживает клапанный элемент 7 в контакте с седлом 8 клапана, пока клапанный элемент 7 на будет поднят с седла 8 клапана первым поршнем 9. Второй пружинный элемент 26 расположен в первой камере 17 и находится между задней поверхностью 27 клапанного элемента и передней относительно направления потока стенкой 28 первого корпуса 4 для прижимания клапанного элемента в направлении D1 потока к седлу 8 клапана.
Первый корпус 4 подающей части 2 далее может содержать первую крышку, проходящую вокруг открытого конца внешнего корпуса 12, и уплотняющий элемент 31, расположенный в отверстии 6 для образования уплотнения между подающей частью 2 и принимающей частью 3, когда принимающая часть 3 муфты вставлена в отверстие 5 в подающей части 2. Предпочтительно, уплотняющий элемент 31 также уплотняет любые зазоры между внешним корпусом 12, внутренним корпусом 13 и первой крышкой 30. Первая крышка 30 может содержать внешнюю поверхность 32, обращенную к принимающей части 3 во время соединения и разъединения надвижной гидравлической муфты 1. Внешний корпус 12 далее может содержать выступ 33, отходящий радиально от его периферийной поверхности 34, и содержащий отверстие (не показано), выполненное с возможностью принимать крепежный элемент 35, например, винт, который входит в зацепление с соответственно сконфигурированным отверстием, например, резьбовым отверстием (не показано) в первой крышке 30, чтобы прикрепить крышку 30 к корпусу 12. Также могут применяться другие средства крепления крышки 30 к корпусу 12.
В корпусе 4 определена вторая камера 37. Вторая камера 37 может проходить от седла 8 клапана до уплотняющего элемента 31, к которому в направлении D1 потока прижимается торцевая поверхность 10 первого поршня 9. В этом варианте вторая камера 37 определена внутренним корпусом 13. Вторая камера 47 образует ловушку для текучей среды, как будет более подробно описано ниже.
Отверстие 6 может проходить от внешней поверхности 32 сквозь первую крышку 30 и уплотняющий элемент 31. В настоящем варианте отверстие 6 является круглым и расположено центрально в первой крышке 30 так, чтобы оно было концентрично с остальным корпусом 4. В одном варианте уплотняющий элемент 31 может находиться в отверстии 6. Первый путь 5 потока текучей среды проходит от впуска 15 внешнего корпуса 12 до отверстия 6 во внешней поверхности 32 первой крышки 30. Первый путь 5 потока текучей среды разделен на первую и вторую камеры 17, 37, когда клапанный элемент 7 находится на седле 8 клапана. В одном варианте отверстие 6 может сужаться от внешней поверхности 32 первой крышки 30 так, что увеличенная внешняя часть направляет принимающую часть 3 муфты сквозь отверстие 6 во вторую камеру 37 первого корпуса 4 когда надвижную гидравлическую муфту 1 соединяют.
Когда принимающая часть 3 муфты не вставлена в подающую часть 2 надвижной гидравлической муфты 1, первый поршень 9 расположен полностью во внутреннем корпусе 13. В этом варианте первый поршень 9 содержит головку 40 поршня, которая заранее находится в положении, в котором она прижата к уплотняющему элементу 31. То есть, торцевая поверхность 10 головки 40 первого поршня 9 обращена к отверстию 6 и прижата к уплотняющему элементу 31, чтобы закрывать отверстие 6.
Торцевая поверхность 10 может иметь диаметр больший, чем отверстие 6 так, чтобы когда первый поршень 9 находится в нижнем по потоку положении, она перекрывала и уплотняла по текучей среде отверстие 6 чтобы не допускать выхода текучей среды из подающей части 2 через отверстие 6. Первый поршень 9 далее может содержать шток 41 и контактную поверхность 42. Шток 41 может иметь меньший диаметр, чем головка 40 поршня, и отходить от торцевой поверхности 10 в направлении против потока к клапанному элементу 7.
Общая длина первого поршня 9 может быть меньше расстояния между отверстием 6 в уплотняющем элементе 31 и седлом 8 клапана. То есть, первый поршень 9 короче длины внутреннего корпуса 13, которая определяет длину второй секции 23, образующей ловушку для текучей среды. Поэтому первый поршень 9 отнесен от клапанного элемента 7, когда он удерживается в положении, в котором его торцевая поверхность 10 закрывает отверстие 6 так, что первый поршень 9 смещается в направлении L2 против потока к клапанному элементу 7 на расстояние ('Х' на фиг. 1) прежде, чем войти в контакт с клапанным элементом 7. Расстояние Х равно по меньшей мере 1 мм, предпочтительно, 4 мм.
В варианте, показанном на фиг. 1, контактная поверхность 42 образована фланцем 43, который отходит радиально от периферийной поверхности 44 головки 40 поршня. В альтернативном варианте контактная поверхность 42 может быть образована задней поверхностью головки 40 поршня, от которой отходит шток 41. Контактная поверхность 42 является поверхностью для контакта с первым пружинным элементом 11 так, чтобы первый поршень 1 поджимался в направлении D1 потока в его заднее по потоку положение, в котором торцевая поверхность 10 прижата к уплотняющему элементу 31, чтобы перекрыть отверстие 6.
Первый пружинный элемент 11 надет на первый поршень 9 и проходит между первым поршнем 9 и первым корпусом 4, чтобы поджимать первый поршень 9 в направлении D1 потока в заднее по потоку положение. Более конкретно, как показано на фиг.1, первый пружинный элемент 11 проходит между контактной поверхностью 42 и фланцем 46 внутреннего корпуса 13, который расположен перед контактной поверхностью 42. Первый пружинный элемент 11 может быть расположен вокруг первого поршня 9 так, чтобы они располагались соосно.
Принимающая часть 3 муфты может содержать второй корпус 51, имеющий по существу цилиндрическую форму и определяющий второй путь 52 течения текучей среды. Второй корпус 51 может содержать две секции, которые могут быть расположены соосно. В настоящем варианте первая секция 53 второго корпуса 51 расположена перед второй секцией 54, которая содержит выпуск 55. Первая секция 53 второго корпуса 51 определяет камеру 56, принимающую текучую среду, и имеет передний по потоку конец 57 и больший диаметр, чем диметр выпуска 55. Выпуск 55 выполнен с возможностью соединения по текучей среде с местом назначения текучей среды (не показано), например, с резервуаром для воды или приемником воды в бытовом электроприборе.
Второй корпус 51 принимающей части 3 далее может содержать вторую крышку 58, которая проходит вокруг открытого конца 57 первой секции 53, и уплотнительный элемент 59 для уплотнения любых зазоров, которые могут существовать между первой секцией 53 и второй крышкой 58. Вторая крышка 58 моет содержать внешнюю поверхность 60, обращенную к подающей части 3 во время соединения и разъединения надвижной гидравлической муфты 1.
Второй корпус 51 далее может содержать выступ 61, отходящий радиально от его периферийной поверхности 62 и содержащий отверстие (не показано) выполненное с возможностью принимать крепежный элемент 63, например, винт, который входит в зацепления с ответно сконфигурированным отверстием, например, резьбовым отверстием (не показано) во второй крышке 58 для закрывания второго корпуса 51. Можно использовать и другие средства для удержания второй крышки 58 на втором корпусе 51.
Принимающая часть 3 муфты содержит воздействующий элемент 65, выполненный с возможностью вставляться в отверстие 6 подающей части 2 для контакта с торцевой поверхностью 10 первого поршня 9 и для смещения первого поршня 9 в направлении D2 против потока. Воздействующий элемент 65 может содержать торцевую поверхность 66, которая выполнена с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью 10 первого поршня 9 и отжимать первый поршень 9 их его заднего положения (т.е. положения, в котором первый поршень 9 прижат к уплотняющему элементу 31), когда принимающая часть 3 муфты соединена с подающей частью 2. В этом варианте воздействующий элемент 65 имеет по существу цилиндрическую форму и согласован с сечением отверстия 6. Воздействующий элемент 65 может отходить от внешней поверхности 60 принимающей части 3. То есть, воздействующий элемент 65 отходит от внешней поверхности 60 второй крышки 58. Воздействующий элемент 65 может отходить перпендикулярно внешней поверхности 60 и его основание там, где он отходит от второй крышки 58, может быть согласовано по размерам с отверстием 6.
Воздействующий элемент 65 содержит канал 67 для текучей среды для пропускания текучей среды из подающей части 2 в принимающую часть 3 муфты. Канал 67 выполнен с возможностью позволять текучей среде течь из первого пути 5 для потока текучей среды в подающей части 2 во второй путь 52 для потока текучей среды в принимающей части 3 Таким образом, второй путь 52 для потока текучей среды проходит от канала 67 до выпуска 55. Канал 67 сообщается по текучей среде с принимающей камерой 56 во втором пути 52 для потока текучей среды, когда клапанный элемент 7 поднят с седла 8 клапана первым поршнем 9, как будет описано ниже.
Воздействующий элемент 65, показанный на фиг. 1, на фиг. 4а показан в перспективе. На фиг.4b показан вид сбоку в сечении в увеличенном масштабе. Канал 67 для текучей среды может быть линейным путем, проходящим параллельно продольной оси воздействующего элемента 65 и иметь круглое сечение. Канал 67 далее может содержать канал 69, расположенный на торцевой поверхности воздействующего элемент 65 для перетекания текучей среды из первого пути 5 для потока текучей среды в канал 67 для текучей среды в воздействующем элементе 65, когда торцевая поверхность 66 воздействующего элемента 65 находится в контакте с торцевой поверхностью 10 первого поршня 9. Канал 69 проходит от канала 67 до внешней поверхности 70 воздействующего элемента 65. Как показано на фиг. 4а, на торцевой поверхности 66 воздействующего элемента 65 может иметься более чем один канал 69. В частности, могут иметься два канала, пересекающие друг друга на входе в канал 67. Каналы 69 позволяют текучей среде входит в канал 67 и проходить из второй камеры 37 первого пути 5 для потока текучей среды в подающей части 2 в принимающую текучую среду камеру 56 второго пути 52 для потока текучей среды в принимающей части 3, когда торцевая поверхность 66 воздействующего элемента 65 находится в контакте с торцевой поверхность 10 первого поршня 9.
На фиг. 4 с и 4d показан альтернативный вариант воздействующего элемента 65. В этом альтернативном варианте воздействующий элемент 65 содержит проход 71, отходящий от канала 67 для пропускания текучей среды из первого пути 5 для потока текучей среды в канал 67. Этот проход 71 отходит от канала 67 и ведет к внешней поверхности 70 воздействующего элемента 65. Проход 71 отнесен от крайней точки поверхности 66, которая входит в контакт с торцевой поверхностью 10.
Альтернативный вариант воздействующего элемента 65 далее может содержать коническую торцевую поверхность 66, а не плоскую торцевую поверхность, показанную на фиг. 4а и 4b. В одном варианте канал 67 может содержать обратный клапан (не показан) на конце, расположенном рядом с торцевой поверхностью 66 воздействующего элемента 65.
Возвращаясь к фиг. 1, принимающая часть 3 муфты далее может содержать второй поршень 73, вставленный с возможностью скольжения во второй канал 52 для потока текучей среды. Второй поршень 73 может содержать головку 74, имеющую торцевую поверхность 75, которая обращена к каналу 67. Второй поршень 73 заранее расположен в переднем положении относительно потока в направлении канала 67. В этом варианте торцевая поверхность 75 второго поршня 73 выполнена с возможностью упираться во вторую крышку 58 и перекрывать канал 67, когда она расположена в переднем положении относительно потока для уплотнения второго пути 52 потока текучей среды. Торцевая поверхность 75 головки 74 поршня может иметь больший диаметр, чем канал 67 так, чтобы, когда второй поршень 73 находится в переднем относительно потока положении, он закрывал канал 67.
Второй поршень 73 далее может содержать уплотнение 76, которое уплотняет вторую крышку 58, чтобы более эффективно герметизировать второй путь 52 потока текучей среды. Этим уплотнением может быть, например, уплотняющее кольцо круглого сечения, проходящее вокруг головки 74 второго поршня 73. Уплотнение 76 может контактировать с поршнем 73 и внутренней периферией круглого выступа 77, который отходит от внутренней поверхности второй крышки 58 в принимающую камеру для усиления уплотнения, закрывающего второй путь 52 потока текучей среды, когда второй поршень 73 заранее помещен в переднее относительно потока положение.
Второй поршень 73 далее может содержать шток 78 и контактную поверхность 79. Шток 78 может иметь меньший диаметр, чем головка 74 поршня и отходить от торцевой поверхности 75 в направлении потока к выпуску 55. Контактная поверхность 79 может быть образована фланцем 80, отходящим радиально от головки 74 поршня. В альтернативном варианте контактная поверхность 79 может быть образована задней поверхностью головки 73 поршня, от которой отходит шток 78. Контактная поверхность 79 образует поверхность для третьего пружинного элемента 81 для контакта со вторым поршнем 73 и для поджатия его в направлении D2 против потока в его переднее по потоку положение. Третий пружинный элемент 81 удерживает второй поршень 73 в положении, в котором он закрывает второй путь 52 потока текучей среду если в канале 67 отсутствует поток текучей среды в направлении D1. Поэтому второй поршень 73 может прижиматься в его переднее по потоку положение, в котором уплотнитель 76 создает уплотнение с круглым выступом 77 для предотвращения перетока жидкости.
Третий пружинный элемент 81 может быть надет на второй поршень 73 и проходить между вторым поршнем 73 и вторым корпусом 51 так, чтобы поджимать второй поршень 73 в направлении D2 против потока в переднее по потоку положение. Более конкретно, как показано на фиг. 1, третий пружинный элемент 81 проходит между контактной поверхностью 79 и обоймой 82 поршня во втором корпусе 51, которая расположена после контактной поверхности 79 относительно направления потока. Третий пружинный элемент 81 может размещаться вокруг второго поршня 73 так, чтобы они были соосны. В этом варианте обойма 82 расположена на стыке первой и второй секций 53, 54 второго корпуса 51. Между обоймой 82 поршня и вторым корпусом 51 имеется канал 83 (например, канавка), позволяющая текучей среде течь по второму 52 пути потока текучей среды к выпуску 55.
Выше, вариант надвижной гидравлической муфты 1 был описан со ссылками на фиг. 1, где подающая часть 2 муфты и приемная часть 3 муфты показаны разделенными. Далее следует описание способа соединения и разъединения принимающей части 3 и подающей части 2 со ссылками на фиг. 2 и 3.
На фиг. 2 показана принимающая часть 3 муфты, частично вставленная в отверстие 6 подающей части 2.
На фиг. 3 показана принимающая часть 3 муфты, полностью вставленная в отверстие 6 подающей части 2.
Как показано на фиг. 1 и подробно описано выше, перед соединением клапанный элемент 7 расположен в заднем по потоку положении на седле 8 клапана и удерживается в этом положении вторым пружинным элементом 26, поджимающим его в направлении D1 потока. Клапанный элемент 7 уплотняет открытый конец 25 внутреннего корпуса 13 так, что первая камера 17 и вторая камера 37 не сообщаются друг с другом по текучей среде. Поэтому, первый путь 5 потока текучей среды через первый корпус 4 закрыт.
Кроме того, первый поршень 9 расположен в заднем по потоку положении, в котором его торцевая поверхность 10 проходит над отверстием 6 в первой крышке 30 и касается внутренней поверхности уплотняющего элемента 31, при этом первый поршень 9 удерживается в положении первым пружинным элементом 11, поджимающим его в направлении D1 потока. Первый поршень 9 закрывает отверстие 6 так, что вторая камера 37 не сообщается по текучей среде с атмосферой для предотвращения утечки текучей среды из второй камеры 37. Поэтому, первый путь 5 потока текучей среды через первый корпус 4 закрыт в двух точках. Первый поршень 9 также полностью находится внутри внутреннего корпуса 13. Поэтому первый поршень 9 отнесен от клапанного элемента 7.
На фиг. 2 принимающая часть 3 муфты показана (частично) вставленной в подающую часть 2 муфты для физического соединения надвижной гидравлической муфты 1. Для того, чтобы физически соединить надвижную гидравлическую муфту 1, торцевую поверхность 66 воздействующего элемента 65 вставляют в отверстие 6 в первой крышке 30. По мере того, как воздействующий элемент 65 вставляют дальше в подающую часть 2 муфты, воздействующий элемент 65 вступает во взаимодействие с уплотняющим элементом 1. Уплотняющий элемент 31 создает уплотнение с внешней поверхностью 70 воздействующего элемента. Затем торцевая поверхность 66 контактирует с торцевой поверхностью 10 первого поршня 9.
По мере того, как принимающую часть 3 муфты дальше вставляют в принимающую часть, торцевая поверхность 66 воздействующего элемента 65 отжимает первый поршень 9 в направлении D2 против потока, преодолевая силу первого пружинного элемент 11, к клапанному элементу 7. По мере того, как воздействующий элемент 65 все дальше вставляют в направлении D2 против потока, все большая часть воздействующего элемента 65 входит во вторую камеру 37 и объем, который может занимать текучая среда, уменьшается. Это уменьшение объема может привести к повышению уровня текучей среды во второй камере и к попаданию текучей среды в канал 67 через каналы 69 или проход 71, показанные на фиг. 4с и 4d в альтернативных вариантах. Когда текучая среда полностью заполнит объем между клапанным элементом 7 и вторым поршне 73, и давление текучей среды станет слишком большим, либо клапанный элемент 7, либо второй поршень 73, предпочтительно, второй поршень 73, может быть выполнен так, чтобы сместиться из своего положения, в котором он заранее расположен, чтобы сбросить давление.
В итоге, воздействующий элемент 65 вставляется в подающую часть 2 муфты на расстояние, достаточное для смещения первого поршня 9 и введения его в контакт с клапанным элементом. Когда воздействующий элемент 65 вставляется еще дальше, первый поршень 9 отжимает клапанный элемент 7 в направлении D2 против потока, преодолевая силу второго пружинного элемента 26 и любое давление текучей среды, поднимает клапанный элемент 7 с седла 8 клапана, чтобы полностью открыть первый путь 5 потока текучей среды через первый корпус 4, как показано на фиг. 3.
Когда первый путь 5 потока текучей среды открыт, текучая среда имеет возможность течь в направлении D1 потока от впуска 15 через первую камеру 17, мимо седла 8 клапана во вторую камеру 37, откуда текучая среда течет по каналу 67 в воздействующем элементе 65. в этот момент текучая среда входит в контакт с торцевой поверхностью 75 второго поршня 73, который все еще удерживается в переднем по потоку положении, в котором уплотнение 76 упирается в круглый выступ 77, и торцевая поверхность 75 прижата к каналу 67 или находится рядом с ним под воздействием третьего пружинного элемента 81, чтобы уплотнять второй путь 52 потока текучей среды. Переднее по потоку положение второго поршня 73 показано на фиг. 2 до того, как клапанный элемент 7 отойдет от седла 8 клапана. Давление текучей среды, текущей через канал 67, нарастает и воздействует на торцевую поверхность 75 второго поршня 73. Когда давление текучей среды превысит силу третьего пружинного элемента 81, второй поршень 73 смещается в направлении D1 потока и текучая среда может течь по второму пути 52 потока текучей среды в направлении D1 потока через принимающую камеру 56 и каналы 83 к выпуску 55 второго корпуса 51.
Текучая среда имеет возможность течь мимо первого поршня 9, поскольку его шток 41 имеет меньший диаметр, чем диаметр первой секции 22 внутреннего корпуса 13, а головка 40 поршня имеет меньший диаметр, чем вторая секция 23 внутреннего корпуса 13.
Когда принимающая часть 3 муфты достаточно далеко вставлена в подающую часть 2 муфты, чтобы создать поток текучей среды от впуска 15 к выпуску 55 второго корпуса 51, надвижная гидравлическая муфта 1 становится функционально соединенной, как показано на фиг. 3.
В настоящем варианте торцевая поверхность 60 принимающей части 3 контактирует с торцевой поверхность 32 подающей части 2, когда воздействующий элемент 65 полностью вставлен в отверстие 6. В этом положении, и клапанный элемент 7, и первый поршень 9 смещены на максимальное расстояние.
Во время разъединения надвижной гидравлической муфты, принимающую часть 3 муфты извлекают из подающей части 2. То есть, принимающая часть 3 муфты движется в направлении D1 потока.
Когда воздействующий элемент 65 извлекается из подающей части 2, первый пружинный элемент 11 поджимает первый поршень 9 в направлении D1 потока обратно к его заднему по потоку положению так, чтобы задняя поверхность клапанного элемента 7 оставалась в контакте со штоком 41 первого поршня 7, пока воздействующий элемент 5 на будет извлечен до такой степени, чтобы клапанный элемент 7 прижался к седлу 8 клапана для закрывания первого пути 5 потока текучей среды через первый корпус 4, как показано на фиг. 2.
Закрывание первого пути 5 потока текучей среды клапанным элементом 7 на седле 8 клапана означает, что текучая среда удерживается в камере 17, и давление от источника текучей среды не передается дальше по потоку за клапанный элемент 7. Поэтому, В канале 67 в воздействующем элементе 65 больше нет поток текучей среды, который удерживал бы второй поршень 73 в заднем по потоку положении. В результате закрывания первого пути 5 потока текучей среды, второй путь 52 потока текучей среды закрывается третьим пружинным элементом 81, поджимающим торцевую поверхностью 75 второго поршня 73 в направлении D2 против потока к каналу 67, а уплотняющий элемент 76 к кольцевому выступу 77, как показано на фиг. 2. Это вызвано тем, что второй путь 52 потока текучей среды может быть открыт только давлением текучей среды и, поэтому текучая среда захватывается во второй камере 37 в подающей части 2 и в канале 67 в принимающей части 3.
Следует понимать, что положение второго поршня может зависеть от того, посажен ли клапанный элемент 7 на седло 8 клапана или нет, т.е., от наличия какого-либо давления текучей среды.
В другом варианте второй поршень 73 может уплотнять канал 67, если давление потока текучей среды падает ниже заранее определенного минимума.
Когда воздействующий элемент далее извлекается из подающей части 2, он занимает все меньший объем второй камеры 37 и, следовательно, объем, который может быть занят текучей средой, увеличивается и уровень текучей среды во второй камере 37 падает.
В одном варианте текучая среда в канале 67 может засасываться во вторую камеру 37 отрицательным давлением, генерируемым во второй камере 37 во время извлечения принимающей части 3.
В итоге, принимающая часть 3 муфты полностью извлекается из подающей части 2, как показано на фиг. 1. Когда это происходит, торцевая поверхность 10 первого поршня 9 отжимается назад в заднее по потоку положение и прижимается к уплотняющему элементу 31 над отверстием 6 первым пружинным элементом 11, чтобы закрыть отверстие 6 и, тем самым, предотвратить выход текучей среды из первого корпуса 4, как показано на фиг. 1. Поэтому, текучая среда остается захваченной во второй камере 37 подающей части и утечка текучей среды предотвращается. Крое того, уплотняющий элемент 31 воздействует на внешнюю поверхность 70 воздействующего элемента 65, когда принимающую часть 3 муфты извлекают из отверстия 6, чтобы соскоблить текучую среду с поверхности 70 и удержать текучую среду во второй камере 37 подающей части 2.
Текучая среда, остающаяся в канале 67 воздействующего элемента 65 в процессе отсоединения, удерживается в канале 67 комбинацией поверхностного натяжения и атмосферного давления, действующего на нее. Поэтому, предотвращается утечка текучей среды из канала 67.
Применяемый вариант канала 67 зависит от требований к надвижной гидравлической муфте 1.
Если наивысшим приоритетом считается простота изготовления, тогда идеально подходит вариант воздействующего элемента, показанный на фиг. 4а и 4b с каналами 69.
Однако, если наивысшим приоритетом является способность удерживать воду в канале 67, то предпочтителен вариант воздействующего элемента, показанный на фиг. 4c и 4d с проходом 71. В частности, проход 71 может быть обращен вертикально вверх, чтобы текучей среде было труднее выходить из канала 67, преодолевая силу тяжести.
Настоящее изобретение относится к системе, содержащей:
- стыковочную станцию, содержащую источник воды;
- бытовой электроприбор, выполненный с возможностью установки на стыковочную станцию, и
- надвижную гидравлическую муфту 1, описанную выше, позволяющую воде перетекать из источника воды в бытовой электроприбор, когда бытовой электроприбор установлен на стыковочной станции.
Например, бытовой электроприбор выбран из ряда, содержащего паровой утюг (дополнительно показанный на фиг. 5), беспроводной паровой утюг, отпариватель для одежды, беспроводной отпариватель для одежды, кухонный электроприбор (чайник, кофемашина).
На фиг. 5, показана система 85 парового утюга с надвижной гидравлической муфтой 1, показанной на фиг. 1-3.
Система 85 парового утюга содержит стыковочную станцию 86 и паровой утюг 87, выполненный с возможностью установки на стыковочную станцию 86. Паровой утюг 87 может быть беспроводным паровым утюгом или моет иметь шнур, соединяющий его со стыковочной станцией 86. Стыковочная станция 86 может содержать источник воды, например, резервуар 88 для текучей среды для хранения текучей среды (напр., воды), и насос 89 для перекачки текучей среды из резервуара 88 в паровой утюг 87 через надвижную гидравлическую муфту 1, когда паровой утюг 87 установлен на стыковочной станции 86.
Предпочтительно, подающая часть 2 муфты может быть расположена на стыковочной станции 867, а принимающая часть 3 муфты может быть расположена на паровом утюге 87. Кроме того, принимающая часть 3 муфты может быть расположена около пяты 91 парового утюга 87, в стыковочная станция 86 может содержать привалочную поверхность 90, для установки на нее парового утюга 87. Привалочная поверхность 90 может быть наклонена и подающая часть 2 муфты может быть расположена в нижней части наклонной поверхности. Поэтому, пята 91 парового утюга 87, содержащая принимающую часть 3 муфты, может находится на нижнем конце привалочной поверхности 90 так, чтобы надвижная гидравлическая поверхности 1 могла удерживаться в соединенном состоянии силой тяжести, весом парового утюга 87 или трением между паровым утюгом 87 и привалочной поверхностью 90. Альтернативно, принимающая част 3 муфты может быть расположена на стыковочной станции 86, а подающая часть 2 муфты может быть расположена на паровом утюге 87.
В альтернативном варианте система 85 парового утюга далее может содержать замок (не показан) для удержания надвижной гидравлической муфты в соединенном состоянии во время переноса текучей среды.
Описанные выше варианты являются лишь иллюстративными и не предназначены для ограничения технических подходов настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылками на предпочтительные варианты, специалистам понятно, что технические подходы настоящего изобретения могут быть изменены или заменены на равноценные, не выходя за пределы изобретательской идеи и объема технических подходов настоящего изобретения, и которые также входят в объем защиты, определяемый формулой изобретения. В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает наличия других элементов или этапов, а слова, приведенные в единственном числе, не исключают наличия множества таких элементов или этапов. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие ее объем.