Faucet

<час />

Фон

Смеситель - это устройство для подачи воды из водопровода. Он может состоять из следующих компонентов:излив, ручка (-и), подъемная штанга, картридж, аэратор, смесительная камера и впускные отверстия для воды. Когда ручка включена, клапан открывается и управляет регулировкой расхода воды при любых условиях воды или температуры. Корпус смесителя обычно изготавливается из латуни . хотя также используются литье под давлением из цинка и хромированного пластика.

Большинство бытовых смесителей представляют собой смесители с одним или двумя картриджами. В некоторых типах одиночного управления используется металлический или пластиковый сердечник, который работает вертикально. В других используется металлический шар с подпружиненными резиновыми уплотнениями, утопленными в корпусе смесителя. Менее дорогие смесители с двойным управлением содержат нейлоновые картриджи с резиновыми уплотнениями. Некоторые смесители имеют картридж с керамическим диском, который намного прочнее.

Смесители должны соответствовать законам об охране воды. В США количество смесителей для умывальника теперь ограничено до 2 галлонов (7,6 л) воды в минуту, а для смесителей для ванны и душа - 2,5 галлона (9,5 л).

Смесители работают в среднем восемь минут на душу населения в день (pcd), согласно исследованию Исследовательского фонда Американской ассоциации водопроводных сооружений, завершенному в 1999 году и основанному на данных о водопользовании, собранных в 1188 жилых домах. При ежедневном использовании воды в помещении потребление воды составляло 69 галлонов (261 л), с использованием крана на третьем месте - 11 галлонов (41,6 л) на сутки. В жилых домах с водосберегающей арматурой смесители переместились на второе место при расходе 11 галлонов (41,6 л) на сутки. Использование крана во многом зависело от размера домохозяйства. Добавление подростков и взрослых увеличивает потребление воды. Использование смесителя также отрицательно связано с количеством людей, работающих вне дома, и меньше у тех, у кого есть автоматическая посудомоечная машина.

История

Сантехнические системы существуют с давних времен. Около 1700 <маленький> до н. Э. В минойском Кносском дворце на острове Крит использовались терракотовые трубы, из которых поступала вода для фонтанов и кранов из мрамора, золота и серебра. Системы свинцовых труб и личные ванные комнаты также существовали в римский период, примерно с 1000 г. до н.э. - н.э. 476. В общественных банях Рима также были серебряные смесители, а также другие светильники из мрамора и золота. К четвертому веку нашей эры в Риме было 11 общественных бань, 1352 общественных фонтана и цистерны и 856 частных бань.

С тех пор сантехнические системы кардинально изменились, в том числе и смесители. В течение многих лет смесители поставлялись с двумя ручками, одна для холодной воды, а другая для горячей. Только в 1937 году этот дизайн изменился. В том году студент колледжа по имени Аль Моэн, живущий в Сиэтле, штат Вашингтон, открыл кран, чтобы вымыть руки, и ошпарил их, так как вода была слишком горячей. Это привело в движение Аль Моэна идею создания смесителя с одной ручкой.

Первым проектом Моэна был смеситель с двумя клапанами и кулачком для управления двумя клапанами. Он был отклонен крупным производителем приспособлений, так как смеситель не работал, и Моэн тогда перешел к цилиндрической конструкции. Исходя из этого опыта, он решил создать кран, который будет подавать пользователю воду желаемой температуры с помощью поршневого действия. Между 1940 и 1945 годами он разработал несколько смесителей, наконец, продал первый однорычажный смеситель. Используя приклад 6rass, многошпиндельный станок автоматически формирует детали смесителя. Покрытие увеличивает долговечность за счет добавления дополнительного слоя защитного покрытия. смеситель в Сан-Франциско в конце 1947 года местному поставщику сантехники. К 1959 году смесители с одной ручкой Moen были в сотнях тысяч домов в Соединенных Штатах и ​​продавались примерно в 55 странах по всему миру. Сегодня смесители с одной ручкой настолько популярны, что их можно найти более чем в 40% американских домов.

В течение своей жизни Моэн придумал еще несколько изобретений, в том числе сменный картридж (устраняющий шайбы в смесителях), сетчатый аэратор, кнопочный переключатель клапана душа, поворотный распылитель, душевой клапан с балансировкой давления и аэратор с контролем потока. Но не только Моэн заботился об улучшении смесителя. В 1945 году Лэндис Х. Перри разработал первый шаровой кран для смесителей. Его цель состояла в том, чтобы обеспечить комбинированное управление объемом и смешиванием, имеющее простые и эффективные средства для герметизации элемента клапана. Конструкция также легко подлежала ремонту.

Патент на шаровой кран Perry был выдан в 1952 году. Вскоре после этого Алекс Манукян приобрел права на патент и представил первый смеситель Delta в 1954 году. Смеситель Delta с одной ручкой был первым, в котором использовалась конструкция с шаровым клапаном, и это доказало свою эффективность. очень успешный. К 1958 году, всего через четыре года после презентации продукта, продажи Delta превысили 1 миллион долларов.

Примерно 20 лет спустя компания Wolvering Brass запатентовала керамический диск для контроля воды. В отличие от картриджей, в которых используется резина в водном пути, керамические диски притираются и полируются до степени плоскостности, которую можно измерить только в световых полосах. Такие диски служат намного дольше благодаря высокой износостойкости и обеспечивают более точное управление. Эти диски или клапаны сейчас широко используются.

Другие недавние инновации включают встроенные картриджи для фильтров для уменьшения содержания хлора, свинца и цист; встроенные выдвижные форсунки; смесители, предназначенные для людей с ограниченными возможностями; и электронные смесители. Последние были введены в начале 1980-х годов в целях сохранения и гигиены. Эти смесители оснащены инфракрасным лучом. Когда человек кладет руки под кран, луч прерывается, что приводит к включению воды. Электронные смесители с батарейным питанием также стали доступны в последние годы.

Сырье

Латунь, сплав меди и цинка, является наиболее широко используемым материалом для смесителей из-за ее устойчивости к коррозии в мягкой воде и кальцификации в жесткой воде. Обычно он содержит некоторые легирующие элементы, например висмут, для облегчения обработки. Латунь выпускается в виде стержня диаметром 0,13–2 дюйма (0,33–5 см), в зависимости от размера смесителя. Большинство других компонентов, из которых состоит смеситель, изготовлены из других металлов или керамики и поступают в виде готовых деталей от других производителей.

Дизайн

Чтобы удовлетворить самые разные потребности потребителей, смесители бывают самых разных стилей, цветов и отделок. Эргономичный дизайн может предполагать большую длину носика и более удобные ручки. Форма смесителя и его отделка влияют на производственный процесс. Некоторые конструкции будет труднее обработать или подделать, чем другие. Для получения другого вида можно использовать другой процесс отделки.

Для домовладельцев доступны особые варианты отделки, включая матовый никель, полированный никель, сатинированный черный, золото, платину и различные цвета. Потребители также теперь могут настраивать внешний вид смесителя, комбинируя более одного типа отделки. Гарантии больше, и доступно больше функций. Весной 2000 года цены для потребителей колебались от 40 до 500 долларов.

Производственный процесс

Процесс производства смесителей стал в высшей степени автоматизированным, при этом компьютеры управляют большинством машин. Таким образом, с годами производительность и эффективность повысились. Основной процесс состоит из формирования основного корпуса смесителя (иногда включая излив, если не требуется вертлюг), нанесения отделки, а затем сборки различных компонентов с последующим осмотром и упаковкой. На производство смесителей также повлияли экологические нормы, которые потребовали разработки специальных процессов.

Формирование

• 1 Корпус смесителя изготавливается двумя способами. Большинство производителей используют процесс механической обработки для придания корпусу необходимых размеров и размеров. Это включает в себя сначала разрезание прутков на короткие заготовки и автоматическую подачу их в компьютеризированный многошпиндельный и многоосевой обрабатывающий центр с числовым программным управлением. Этот станок выполняет токарные, фрезерные и сверлильные операции. Обычно на изготовление детали уходит около одной минуты.

  Для кранов большего размера может потребоваться множество операций механической обработки. Например, для корпусов некоторых кухонных смесителей требуется более 32 операций механической обработки с использованием вращающегося обрабатывающего центра. На подходящей машине изготовление детали может занять всего 14 секунд. Некоторые детали, такие как литые изливы для кухонных смесителей, также обрабатываются отдельной операцией перед сборкой.

• 2 Некоторые производители смесителей используют горячую ковку вместо механической обработки, поскольку этот метод позволяет получить форму, близкую к чистой, примерно за три секунды с небольшими отходами. Ковка - это процесс придания металлам формы путем их некоторой деформации. При горячей штамповке нагретый металл вдавливается в матрицу, имеющую почти такую ​​же форму, что и корпус крана. Давление медленно повышают в течение нескольких секунд, чтобы убедиться, что матрица полностью заполнена металлом. Для получения точных размеров требуется лишь небольшая обработка.

Завершение

• 3 После обработки детали готовы к чистовой обработке. Те компоненты, которые контактируют с водой, могут сначала потребовать специальной обработки поверхности для удаления остатков свинца. Это включает процесс выщелачивания, который удаляет молекулы свинца с поверхности латуни. Традиционная отделка - хром, так как этот материал наиболее устойчив к коррозии. Сначала наносится базовое покрытие из гальванического никеля, а затем тонкое покрытие из гальванического хрома. Слой хрома наносится из ванны для нанесения покрытия, содержащей определенные добавки, улучшающие коррозионную стойкость.
• 4 При использовании латунного покрытия наносится прозрачное полимерное покрытие для повышения прочности. Для отделки белого и другого цвета на смеситель в электрически заряженной среде распыляется аналогичный полимер или эпоксидный пластик с добавленным цветом. Оба покрытия затем термоотверждаются.
• 5 Чтобы добиться эффекта полированной латуни, используется физическое осаждение из паровой фазы. После сборки детали проходят испытания под давлением. металлическое покрытие в вакуумной камере. Эта камера состоит из четырех компонентов:вакуумного насоса для обеспечения контролируемой среды, свободной от загрязнений; резервуар, выделяющий несколько видов газов; целевой стержень действует как источник металла; и стойки для крепления деталей смесителя. Мишень изготовлена ​​из коррозионно-стойкого материала, например циркония.
• 6 Электрическая дуга нагревает цель для испарения материала, затем на высокой скорости ударяется о поверхность крана и вступает в реакцию со смесью газов. Один газ обеспечивает окраску, а другой - устойчивость к коррозии. Поскольку целевой материал соединяется с этими газами, он прилипает к части крана, создавая практически неразрушаемую связь. Некоторые производители используют спиральную спираль вокруг мишени для равномерного распределения покрытия.

Сборка

• 7 После нанесения покрытия детали хранятся в бункерах до сборки. Сборка может включать как ручные, так и автоматизированные процессы. Для некоторых смесителей предварительно смазанные резиновые уплотнения или уплотнительные кольца устанавливаются вручную.
• 8 Наконец, смесители и другие компоненты отправляются на окончательную сборку. Этот процесс происходит на роторных сборочных машинах, которые точно контролируются, или с помощью роботов. Сначала устанавливают росток, если он отдельный, а затем керамический картридж. Этот патрон прикручивается к латуни с помощью пневматического пистолета, а затем вручную прикрепляется рукоятка. Иногда медные трубки устанавливают перед сборкой. После сборки смесители упаковываются в коробки вместе с любыми другими компонентами, необходимыми для окончательной установки.

Контроль качества

После обработки первой детали ее сверяют с чертежами, чтобы убедиться, что она соответствует всем размерам. Непрерывный калибр используется, чтобы убедиться, что внутренняя и внешняя резьбы совпадают. Поскольку обработка автоматизирована, случайные образцы проверяются на предмет наиболее важных размеров. Перед нанесением покрытия детали визуально проверяются на наличие дефектов поверхности, которые удаляются шлифованием. После окончательной сборки каждый смеситель проходит испытания на герметичность воздухом и прочность.

Смесители также должны соответствовать нескольким экологическим нормам. Постановление 61 Национального фонда санитарии, ограничивающее содержание загрязняющих веществ в питьевой воде (содержание свинца в воде от оконечных устройств составляет 1ppb [частей на миллиард]), распространяется на кухонные смесители, смесители для унитазов и диспенсеры для питьевой воды. Другие законы являются более строгими - Предложение 65 Калифорнии ограничивает допустимое упреждение до 5 частей на миллиард для потребительского крана. Также существуют правила работы с сантехникой, которые могут отличаться от города к городу. Многие теперь нуждаются в ванне с защитой от накипи и смесителях для душа.

Чтобы получить сертификат NSF для смесителя, производители сначала представляют список всех материалов, включая состав, используемый в продукте. Затем токсикологи NSF изучают составы материалов, чтобы определить потенциальные загрязнители, которые могут попасть из крана в питьевую воду. Затем NSF проводит инспекцию производственного объекта для проверки состава материалов, поставщиков материалов, процедур контроля качества и операций. Образцы продукции отбираются случайным образом для тестирования в лабораториях NSF.

Смесители проходят тщательную трехнедельную последовательность испытаний, когда они заполняются экстрагентом, указанным в Стандарте. Отобранные пробы воды анализируются на наличие загрязняющих веществ. Токсикологи NSF сравнивают уровни загрязнения с максимально допустимыми уровнями, установленными в Стандарте 61 ANSI / NSF. Если все уровни загрязнения продукта соответствуют требованиям Стандарта, продукт может быть сертифицирован. Только в этом случае производителю разрешается отображать Знак NSF на продукте, обозначающем Сертификат NSF. Чтобы получить сертификат, некоторым производителям пришлось полностью изменить свой производственный процесс, например перейти на более чистый латунный материал или добавить процесс окончательного ополаскивания.

Побочные продукты / отходы

Металлолом, полученный в процессе механической обработки или ковки, перерабатывается. В процессе отделки могут образовываться отходы, которые необходимо утилизировать или минимизировать путем вторичной переработки. Поскольку большинство процессов автоматизировано, отходы сведены к минимуму.

Будущее

Производители смесителей будут продолжать повышать ценность и качество для удовлетворения растущих требований потребителей. Количество стилей и диапазон цен будут расширяться, а товары более высокого качества станут более популярными по мере усиления модернизации. Европа будет и дальше опережать Соединенные Штаты в отделе дизайна, предлагая более современные стили и цвета. Хотя общий производственный процесс останется примерно таким же, будет использоваться больше автоматизации.

Новые виды отделки, произведенные с использованием технологии PVD, станут более доступными, поскольку потребители признают, что эта отделка может предложить как стиль, так и долговечность. Это может потребовать от производителей улучшить экономичность процесса, поскольку он дороже хромирования. Популярность фильтрации распространится и на смесители, поскольку потребители осознают преимущества встроенных фильтров. Со временем эти типы смесителей станут нормой.

Ожидается, что тенденция к использованию электронных смесителей на батарейках сохранится, и при общем падении цен коммерческие рынки должны расшириться. Технологии будут продолжать совершенствоваться, делая эти смесители более простыми в ремонте и улучшая работу за счет волоконной оптики. Благодаря таким улучшениям в технологии и цене электронный смеситель скоро выйдет даже на рынок жилой недвижимости.

В целом сантехническая отрасль будет продолжать консолидироваться, и поэтому производителям придется сохранять гибкость. Интернет будет по-прежнему играть роль на рынке, и когда-нибудь производители смесителей могут даже продавать свою продукцию онлайн напрямую потребителю.