Устройство для очистки канализационных загрязнений

 

Изобретение относится к системам очистки канализационных трубопроводов, бытовой сантехники. Устройство содержит цилиндр, поршень, полый шток, накидную крышку с центральным отверстием для прохода полого штока, барашкообразную ручку и резиновую приставку-вантуз, которая имеет полый цилиндр с внутренней резьбой, уплотнительную манжету-диафрагму и конусную чашу с губкой-присоской, цилиндр выполнен с наружной резьбой на обоих концах, на верхнюю из которых навинчена накидная крышка с радиальными декомпрессионными отверстиями, полый шток выполнен с внутренней резьбовой нарезкой на обоих концах, в верхний из которых ввернута барашкообразная ручка, а на нижнем конце установлен противоударный буфер с опорой на поршень, выполненный в виде двухворотниковой манжеты, расположенной между взаимно сжимающими опорно-упорными кольцевыми элементами, при этом к наружной резьбе нижнего конца цилиндра присоединена приставка-вантуз. Такая конструкция устройства обеспечивает улучшение эксплуатационных качеств, в том числе ремонтопригодности. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам очистки канализационных трубопроводов, бытовой сантехники, например, раковин, ванн, унитазов, от загрязнений.

Известно устройство, которое содержит вантузную чашу с присоской, соединительную муфту, цилиндрическую трубу, поршень (скалку) и ручку с вентиляционным клапаном. В соединительной муфте выполнено сквозное отверстие для сообщения внутренней полости цилиндра с внутренним объемом всасывающей вантузной чаши. Цилиндрическая труба предназначена для размещения поршня (скалки). Внутри трубы установлено два рельса для прямолинейного направленного движения поршня (скалки) вверх или вниз во время работы устройства. Поршень (скалка) с обеих сторон снабжена резиновыми прокладками для смягчения ударов, а также для поочередного перекрытия отверстий в вентиляционном клапане ручки или сквозного отверстия в соединительной муфте чаши (Патент US 4566139 по кл. E 03 D 11/00 от 28.01.86).

Воздух, сжимаемый в чаше вантуза при раскачке, проходит через сквозное воздушное отверстие муфты и заставляет поршень идти по направляющим рельсам цилиндра до тех пор, пока чаша вантуза находится в плотном засосе с очищаемым объемом сантехники над спускным отверстием, то есть до упора поршня в вентиляционный клапан ручки устройства. Затем повторные многократные надавливания на поршень приводят к эффективному удалению засорений в очищаемом объекте сантехники. С прекращением присоса чаши к очищаемому объекту поршень (скалка) падает вниз на соединительную муфту под действием гравитации.

За счет многократных качков возможно увеличить объем раскачиваемых загрязнений. При этом часть загрязнений просачивается через отверстия муфты и зазоры в пазах рельс в надпоршневое пространство и далее через вентиляционный клапан ручки, загрязняет последнюю, что отрицательно отражается на процессе очистки. Вместе с этим возможно засорение отверстия в соединительной муфте. В результате такого засорения не исключается разработка и промывка устройства, что увеличивает время на процесс очищения объекта сантехники.

Известно также устройство для очистки канализационных загрязнений с приставкой-наконечником, содержащее цилиндр, поршень, полый шток, накидную крышку с центральным отверстием для прохода полого штока, на верхнем конце которого установлена барашкообразная ручка, и соединительное звено к приставке-наконечнику, выполненному в виде приставки-вантуза с глубокой-присоской, образующей единое и герметичное соединение цилиндро-поршневого механизма с очищаемым объектом сантехники, причем резиновая приставка-вантуз отлива сверху в виде сквозного цилиндра с внутренней резьбой и совместно с уплотнительной манжетой-диафрагмой с центральным отверстием, а ниже манжеты-диафрагмы корпус приставки-вантуза отформован в виде конусной чаши с нижним образованием губки-присоски в горизонтальной плоскости (Патент US 4674137 по классу E 03 D 11/00 от 23.06.87).

Процесс удаления засорений в очищаемом объекте сантехники аналогичен описанному выше.

Устройство-прототип более эффективно в работе, т.к. конструктивно выполнено проще. Но все же не обеспечивает достаточно плотного прилегания поршня к цилиндру, а следовательно, максимально возможного разряжения а такте всасывания и давления в такте нагнетания. Кроме того, в случае загрязнения данного устройства промывка его затруднена, т.е. цилиндро-поршневой механизм выполнен неразборным.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение эксплуатационных качеств (в т.ч. ремонтопригодности) устройства для очистки канализационных загрязнений.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем цилиндр, поршень, полый шток, накидную крышку с центральным отверстием для прохода полого штока, барашкообразную ручку и приставку-вантуз с губкой-присоской, образующей единое и герметичное соединение цилиндро-поршневого механизма с очищаемым объектом сантехники, причем резиновая приставка-вантуз отлита сверху в виде сквозного цилиндра с внутренней резьбой и совместно с уплотнительной манжетой-диафрагмой с центральными отверстием, а ниже манжеты-диафрагмы корпус приставки-вантуза отформован в виде конусной чаши с нижним образованием губки-присоски в горизонтальной плоскости, цилиндр выполнен с наружной резьбой на обоих концах, на верхнюю из которых навинчена накидная крышка с радиальными декомпрессионными отверстиями в ее дне, полый шток выполнен с внутренней резьбовой на обоих концах, в верхний из которых ввернута барашкообразная ручка с опорой на противоударный буфер, а на нижнем конце штока установлен противоударный буфер с опорой на поршень, который зафиксирован на этом конце штока через резьбу и выполнен в виде двухворотниковой манжеты, расположенной между взаимно сжимающими опорно-упорными кольцевыми элементами, при этом к наружной резьбе нижнего конца цилиндра присоединена приставка-вантуз.

Данным конструктивным решением удалось создать прямодействующий воздушный поршневой механизм и обеспечить необходимую эксплуатационную плотность прилегания в паре трения, "поршень-цилиндр", что позволит обеспечить максимально возможное разряжение в такте всасывания и давления в такте нагнетания.

Объем раскачки загрязнений в засорившихся участках канализационных труб (V_n) рассчитывают по формуле где V_цп - полный объем подпоршневого пространства цилиндра; V_чв - внутренний объем чаши вантуза; D_ц - полный ход поршня; H - полный ход поршня; S₁ - площадь живого сечения нижнего основания вантуза; S₂ - площадь живого сечения верхнего основания вантуза; h - высота вантуза между измеряемыми живыми сечениями вантуза.

Оптимальное соотношение между площадью живого сечения отверстия в манжете-диафрагме приставки-вантуза и площадью живого сечения губки-присоски приставки-вантуза составляет 0,4.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для очистки канализационных загрязнений содержит цилиндр 1 с наружной резьбой на обоих концах, на верхнюю из которых 2 навинчена накидная крышка 3 с радиальными декомпрессионными отверстиями 4 в ее дне и отверстием для прохода полого штока 5, а на наружную резьбу 6 нижнего конца цилиндра 1 присоединена приставка-вантуз 7. Полый шток 5 выполнен с внутренней резьбовой нарезкой на обоих концах, в верхний из которых ввернута барашкообразная ручка 8 с опорой на противоударный буфер 9, а на нижнем конце штока установлен противоударный буфер 10 с опорой на поршень, который зафиксирован на этом конце штока через резьбу и выполнен в виде двухворотниковой манжеты 11, расположенной между взаимно сжимающими опорно-упорными кольцевыми элементами 12 и 13. Шестигранный элемент 13 фиксирует составные детали поршня 11 и 12, причем двухворотниковая манжета 11 обжата окончательно под эксплуатационный зазор с внутренним диаметром цилиндра 1. Приставка-вантуз 7 отлита сверху в виде сквозного цилиндра с внутренней резьбой и совместно с уплотнительной манжетой-диафрагмой 14 с центральным отверстием, а ниже манжеты-диафрагмы 14 корпус приставки-вантуза 7 отформован в виде конусной чаши с нижним образованием губки-присоски 15 в горизонтальной плоскости, с помощью которой обеспечивают плотное прилегание устройства в целом к спускному отверстию очищаемого сантехнического объекта. Стрелки на чертеже показывают рабочие такты устройства "всасывание" и "нагнетание".

Устройство работает следующим образом. В небольшую емкость с водой на определенную глубину погружают устройство, а затем движением вверх за барашкообразную ручку 8 поднимают шток 5 со сборным поршнем (элементы 11-13) по цилиндру 1. В результате создают разряжение в подпоршневом пространстве и засасывают воду из емкости, осуществляя такт "всасывание". Вместе с этим в надпоршневом пространстве механизма происходит декомпрессия с выпуском воздуха в атмосферу через отверстия 4 в накидной крышке 3. Обратным движением ручки 8 осуществляют противоположный процесс - такт "нагнетание", сопровождающийся вытеснением воды из подпоршневого пространства цилиндра 1 в пробную емкость. В этот момент в надпоршневом объеме создается небольшое разряжение с поступление наружного воздуха из атмосферы.

Поступление воды из пробной емкости в подпоршневое пространство в такте "всасывания" свидетельствует об исправной работе устройства. Герметичность резьбовых соединений проверяют в такте "нагнетание". Отсутствие подтеков - признак качественной сборки. Плохое всасывание воды в цилиндр 1 - признак большого зазора между двухворотниковой манжетой 11 сборного поршня и цилиндром 1. Излишний зазор устраняют путем дополнительного обжатия двухворотниковой манжеты 11 сжимающим опорно-ударным кольцевым элементом 13 на штоке 5.

По контрольным замерам эксплуатационных параметров цилиндро-поршневой группы в предлагаемом устройстве получены их следующие численные значения: - разряжение (вакуум) в такте всасывания, кг/см² - 0,4
- напор в такте нагнетания, кг/см² - 1,4
Таким образом, предлагаемое устройство в сравнении с прототипом позволило увеличить разряжение и напор.

Кроме того, устройство, благодаря наличию резьбовых соединений элементов цилиндро-поршневого механизма, ремонтопригодно.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки канализационных загрязнений, содержащее цилиндр, поршень, полый шток, накидную крышку с центральным отверстием для прохода полого штока, барашкообразную ручку и приставку-вантуз с губкой-присоской, образующей единое и герметичное соединение цилиндропоршневого механизма с очищаемым объектом сантехники, причем резиновая приставка-вантуз отлита сверху в виде сквозного цилиндра с внутренней резьбой и совместно с уплотнительной манжетой-диафрагмой с центральным отверстием, а ниже манжеты-диафрагмы корпус приставки-вантуза отформован в виде конусной чаши с нижним образованием губки-присоски в горизонтальной плоскости, отличающееся тем, что цилиндр выполнен с наружной резьбой на обоих концах, на верхнюю из которых навинчена накидная крышка с радиальными декомпрессионными отверстиями в ее дне, полый шток выполнен с внутренней резьбовой нарезкой на обоих концах, в верхний из которых ввернута барашкообразная ручка с опорой на противоударный буфер, а на нижнем конце штока установлен противоударный буфер с опорой на поршень, который зафиксирован на этом конце штока через резьбу и выполнен в виде двухворотниковой манжеты, расположенной между взаимно сжимающими опорно-упорными кольцевыми элементами, при этом к наружной резьбе нижнего конца цилиндра присоединена приставка-вантуз.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в подпоршневом пространстве цилиндропоршневого механизма совместно с приставкой-вантузом образована единая воздушно-жидкостная полость для раскачки загрязнений в засорившихся участках канализационных труб, объем которой (V_п) рассчитывают по формуле

где V_цп - полный объем подпоршневого пространства цилиндра;
V_чв - внутренний объем чаши вантуза;
D_ц - внутренний диаметр цилиндра;
H - полный ход поршня;
S₁ - площадь живого сечения нижнего основания вантуза;
S₂ - площадь живого сечения верхнего основания вантуза;
h - высота вантуза между измеряемыми живыми сечениями вантуза.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь живого сечения отверстия в диафрагме приставки-вантуза составляет 0,4 от площади живого сечения губки-присоски приставки-вантуза.

РИСУНКИ

Рисунок 1