صمامات الحنفيةالخراطيش （الجزء 3): صمام خرطوشة قرص السيراميك
November 20 , 2021معيار أمريكا كانت الاستجابة لصمامات Moen و Delta الحاصلة على براءة اختراع هي جعل منافسيها أفضل وابتكار خرطوشة قرص السيراميك الحديثة.
القديم ، قبل التفكك ، معيار أمريكا كانت رائدة منذ ثمانينيات القرن التاسع عشر في استخدام السيراميك لصنع تركيبات الحمامات ، لذلك يبدو من الطبيعي تمامًا أن تستفيد من خبرتها في صناعة السيراميك من خلال إنشاء صمامo م دش الشلال التي تستخدم سيراميك غير قابل للتلف تقريبًا بدلاً من المطاط للتحكم في تدفق المياه. لكن من الواضح أن العملية لم تكن مباشرة مثل كل ذلك.
لتكبير لتكبيربعد ذلك ، كانت الشركة متخلفة عن كل من Moen و Delta في تكنولوجيا الصمامات ، وقد نظرت أولاً في الأقراص المعدنية للتحكم في تدفق المياه. لكن ، كان مهندسوها متشككين في المعدن ، خوفًا من أنه لن يكون قويًا بما يكفي لعالم صمامات الصنبور القاسي ومعرضًا لخطر التآكل. قرروا استبدال الأقراص المعدنية بسيراميك تقني مصنوع من أكسيد الألومنيوم - لا يزال المعيار القياسي لأقراص السيراميك اليوم. بعد الكثير من التجارب والتطوير ، تلقت الشركة رقم براءة الاختراع US 3810602 أ بالنسبة لـ "صنبور قرص خزفي" يعود تاريخه إلى عام 1972. كان إنجازًا كبيرًا.
استخدم الصمام القرصي الخزفي القياسي الأمريكي زوجًا من الأقراص الخزفية التي ترتكز على بعضها البعض للتحكم في تدفق المياه. الأقراص مصقولة لتسطيح شبه مثالي. المسافة بين الأقراص المغلقة أصغر من جزيء واحد من الماء ، ولهذا السبب لا يمكن أن يتدفق الماء بينها عندما تكون مغلقة. قضت هذه التقنية على تآكل الحلقات والأختام المطاطية وأمدت إلى حد كبير من عمر خدمة الصمام.
تعتبر الأقراص الخزفية صلبة جدًا - وهي أكثر صلابة من معظم الرواسب المعدنية ، مما يجعلها مثالية للبيئة الخشنة والشجاعة لصمام الحنفية. إنها تقاوم تأثيرات الماء العسر بشكل أفضل من أي مادة أخرى. يتم إطلاق هذه الأقراص عند درجات حرارة تزيد عن 2000 ° فهرنهايت ، كما أنها لا تتأثر بالمياه المنزلية الأكثر سخونة ، على عكس الغسالات المطاطية في صنابير الضغط التي يمكن أن تنعم.
يدوم الصمام القرصي الخزفي العادي بسهولة من 5 إلى 10 سنوات ، ويقدر عمر خدمة بعض الصمامات الفائقة التي تستخدم طلاءات تشبه الألماس بالكربون لما يقرب من 550 عامًا. توجد الأقراص في خرطوشة قابلة للإزالة مما يسهل عملية الاستبدال. ما عليك سوى إخراج الخرطوشة البالية وإدخال واحدة جديدة.
لكن خراطيش السيراميك لا تخلو من المشاكل. تتلاءم الأقراص معًا بحيث تكون في الواقع لزجة ويصعب تحريكها في بعض الأحيان. لتسهيل الحركة ، يتم طلاء معظم الأقراص الخزفية بمواد تشحيم متينة غير قابلة للذوبان في الماء. ولكن بمرور الوقت يمكن إزالة مادة التشحيم عن طريق احتكاك مرور الماء بين الأقراص ، تنشيط صنبور الصين الحركة مما يجعل الحنفية أكثر صلابة للعمل.
لتكبير
قام صانعو خراطيش السيراميك بتحسين مواد التشحيم على مر السنين ، بحثًا عن صيغ أكثر متانة وتدوم لفترة أطول. ولكن ، هناك حد لهذه التقنية ، وبغض النظر عن مدى جودة مادة التشحيم ، فإن التأثير الكاشطة للماء والمعادن في الماء سيؤدي في النهاية إلى تآكلها. قد يستغرق الأمر وقتًا أطول ، لكنه سيحدث. لذا ، فإن الخطوة التالية في تقنية الأقراص الخزفية المتطورة باستمرار هي التخلص من الحاجة إلى مواد التشحيم عن طريق جعل الأقراص أكثر لمعانًا حتى لا تلتصق ببعضها البعض.
تتمثل إحدى الطرق في طلاء الأقراص الخزفية بمادة أكثر نعومة وأكثر صلابة من الأقراص نفسها. الكربون مثل الماس (DLC) هي إحدى هذه المواد. تكفي الطبقة الرقيقة المترسبة على الأقراص الخزفية ليس فقط لتحسين صلابة القرص ولكن أيضًا لإنشاء سطح "زلق" للغاية ينزلق بحرية دون الحاجة إلى مادة تشحيم.
تحاكي صمامات خرطوشة السيراميك تقنيات الصمام
يتم توصيل كل مقبض من المجموعة ذات المقبضين بخرطوشة منفصلة ، واحدة للسخونة والأخرى للباردة. يتحكم كل صمام في تدفق المياه فقط. يتم خلط درجة الحرارة عن طريق زيادة أو تقليل تدفق الماء الساخن والبارد داخل الصنبور. زيادة تدفق الماء الساخن أو تقليل تدفق الماء البارد يجعل المزيج أكثر سخونة. يؤدي تقليل حجم الماء الساخن أو زيادة تدفق الماء البارد إلى تبريد المزيج.
تتمثل إحدى الطرق السهلة لمعرفة وظيفة واحدة من خرطوشة خلط ثنائية الوظيفة في حساب المنافذ الموجودة أسفل الصنبور. تحتوي خرطوشة الخلط على ثلاثة مدخل بارد ومدخل ساخن ومخرج. خرطوشة جذعية أحادية الوظيفة لها اثنان ، مدخل ومخرج.
تتكون خرطوشة السيراميك من ثلاثة أجزاء رئيسية: أقراص السيراميك ، وساق ، ومبيت أو علبة. يتم توصيل الجذع بمقبض الصنبور من أحد الطرفين ، وبواحد من الأقراص الخزفية على الطرف الآخر. تحريك المقبض لتشغيل الصنبور يحرك الجذع الذي يشغل القرص "المتحرك". القرص "الثابت" الآخر مرتبط بقوة بالمبيت. الغلاف أو السكن يجمع كل الأجزاء معًا.
السكن المصنوع من النحاس أو الألمنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ يتحمل جيدًا. هذه المعادن ، ومع ذلك ، باهظة الثمن نسبيًا ، الصين صنبور الحمام استشعار الحركة الموردين لذلك لم يستغرق صانعو الخراطيش وقتًا طويلاً لبدء تجربة مواد أقل تكلفة: المواد البلاستيكية بشكل أساسي. الأجزاء المتحركة من الخرطوشة – الجذع والأقراص – هم الأكثر عرضة للاهتراء والتلف. يجب أن تكون هذه قوية. لا يحتاج السكن إلى أن يكون متينًا بشكل خاص. في أفضل الخراطيش ، يكون الجذع من النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ. في خراطيش الاقتصاد من البلاستيك. البلاستيك ليس متينًا مثل المعدن ويمكن أن يتلف بسهولة أكبر من خلال قوى الالتواء المتكررة المطبقة عند تشغيل الصنبور (يسمى "عزم الدوران" في الدوائر الهندسية). يمكن لعزم الدوران الكافي المطبق على خرطوشة محشورة أن يلف جذعًا بلاستيكيًا تمامًا.
المواد البلاستيكية المستخدمة في الصمامات الخزفية ، وبشكل أساسي بولي فينيل كلوريد (PVC) ، وبولي أوكسي ميثيلين (POM) ، والنايلون ، عبارة عن مخاليط كيميائية معقدة تتطلب معالجة دقيقة للغاية. إذا حدث خطأ ما ، فمن المحتمل أن تكون النتيجة عبارة عن بلاستيك هش أو هش لن يصمد داخل الصنبور.
بعض البلاستيك المستخدم في عبوات الخراطيش عبارة عن أشياء صعبة حقًا.C eramTec من Luft ، ألمانيا تستخدم البلاستيك المتقدم الذي طورته EMS- غريفوري لاستخدامها في الفضاء الخارجي ، من بين أماكن أخرى. إذا كان سيصمد في الفضاء ، فمن الرهان الآمن أنه سيبقى في مطبخك. لكن معظم المواد البلاستيكية المستخدمة في خراطيش السيراميك ليست بهذا التحمل. في المثال الموضح في الشريط الجانبي
