CH633625A5

CH633625A5 - Tap comprising a mechanical mixer and a thermostatic control device which can limit the maximum temperature of the water mixed

Info

Publication number: CH633625A5
Application number: CH382879A
Authority: CH
Inventors: Alfons Dr Knapp
Original assignee: Knapp Alfons
Priority date: 1978-04-28
Filing date: 1979-04-24
Publication date: 1982-12-15
Also published as: IT7867967A0; FR2424459A1; IT1107182B; DE2917233A1; DE2917233C2; FR2424459B1

Description

La presente invenzione ha per oggetto un rubinetto miscelatore in cui la temperatura dell'acqua miscelata non eccede un limite stabilito da un termostato. The present invention relates to a mixer tap in which the temperature of the mixed water does not exceed a limit established by a thermostat.

Simili rubinetti sono generalmente provvisti di un bulbo termometrico a dilatazione il quale fa spostare opportunamente un sistema di valvole che modifica il rapporto fra le sezioni di passaggio offerte all'acqua calda e fredda, così da stabilizzare la temperatura dell'acqua miscelata. Un inconveniente di questi rubinetti è che essi, anche quando l'erogazione è intercettata, pongono in comunicazione reciproca le condutture di alimentazione. Poiché una simile comunicazione a rubinetto chiuso è vietata in molti Paesi e rappresenta in ogni caso un difetto, i rubinetti termostatici debbono essere provvisti di valvole di non-ritorno installate nei raccordi di alimentazione a monte del miscelatore termostatico. Queste valvole rappresentano un costo supplementare ed introducono resistenze al flusso e rumorosità. Such taps are generally provided with an expansion thermometric bulb which appropriately moves a valve system that changes the ratio between the passage sections offered to hot and cold water, so as to stabilize the temperature of the mixed water. A drawback of these taps is that they, even when the supply is intercepted, put the supply pipes in mutual communication. Since such communication with the tap closed is prohibited in many countries and represents a defect in any case, the thermostatic taps must be equipped with non-return valves installed in the supply fittings upstream of the thermostatic mixer. These valves represent an additional cost and introduce flow resistance and noise.

Lo scopo dell'invenzione è quello di realizzare un rubinetto controllato da termostato, il quale sia esente dai difetti indicati e che sia di costruzione semplice ed economica e di funzionamento sicuro. The object of the invention is to provide a thermostat-controlled tap which is free from the indicated defects and which is simple and cheap in construction and safe in operation.

Secondo l'invenzione questo scopo si raggiunge per mezzo di un rubinetto il quale comprende: un miscelatore meccanico controllante sia il rapporto di miscelazione fra acqua calda e fredda che la portata erogata, ed in cui le condutture di arrivo dell'acqua calda e fredda sono separate a rubinetto chiuso; una valvola di strozzamento inserita sulla sola conduttura di alimentazione dell'acqua calda al miscelatore; un bulbo termometrico immerso nell'acqua miscelata erogata dal miscelatore, ed un mezzo di trasmissione di movimento fra il bulbo termometrico installato a valle del miscelatore e la valvola di strozzamento installata a monte di esso, disposto in modo da tendere a chiudere detta valvola di strozzamento allorché il bulbo termometrico si dilata in conseguenza di un aumento di temperatura dell'acqua miscelata. According to the invention, this object is achieved by means of a tap which comprises: a mechanical mixer controlling both the mixing ratio between hot and cold water and the flow rate delivered, and wherein the hot and cold water inlet pipes are separated with the tap closed; a throttle valve inserted only on the hot water supply line to the mixer; a thermometric bulb immersed in the mixed water supplied by the mixer, and a means of transmission of movement between the thermometric bulb installed downstream of the mixer and the throttle valve installed upstream of it, arranged so as to tend to close said throttle valve when the thermometric bulb expands as a result of an increase in the temperature of the mixed water.

Con questa disposizione, nessuna connessione fra le condutture di alimentazione esiste a monte del miscelatore meccanico e quindi le condutture sono positivamente separate a rubinetto chiuso e non è richiesta alcuna valvola di non-ri-torno. Il bulbo termometrico reagisce alla temperatura dell'acqua miscelata erogata e tende a chiudere l'afflusso di acqua calda al miscelatore allorché la temperatura dell'acqua miscelata tende ad aumentare, senza peraltro influire sull'arrivo dell'acqua fredda. Pertonto il sistema termometrico resta praticamente inattivo finché la regolazione volontaria della miscelazione conduce ad una temperatura dell'acqua miscelata inferiore ad un livello di intervento, ed oltre tale livello provvede a limitare l'afflusso di acqua calda al miscelatore e quindi l'aumento della temperatura dell'acqua miscelata, e ciò sino anche a chiudere del tutto l'afflusso qualora la regolazione venisse erroneamente impostata sull'erogazione di sola acqua calda e questa superasse il limite prefissato di temperatura. Il dispositivo rappresenta così una sicurezza sia contro le variazioni accidentali di temperatura e di pressione nelle condutture di alimentazione, sia anche contro le regolazioni inopportune del rubinetto. With this arrangement, no connection between the supply pipes exists upstream of the mechanical mixer and therefore the pipes are positively separated with the tap closed and no non-return valve is required. The thermometric bulb reacts to the temperature of the mixed water supplied and tends to close the flow of hot water to the mixer when the temperature of the mixed water tends to increase, without however affecting the arrival of cold water. Pertonto the thermometric system remains practically inactive until the voluntary mixing regulation leads to a mixed water temperature lower than an intervention level, and beyond this level it limits the flow of hot water to the mixer and therefore the increase in temperature of the mixed water, and this even until the flow is completely closed if the regulation is incorrectly set on the supply of hot water only and this exceeds the pre-set temperature limit. The device thus represents a safety both against accidental changes in temperature and pressure in the supply pipes, and also against inappropriate adjustments to the tap.

Il miscelatore meccanico annesso al rubinetto può, per sé, essere di qualsiasi tipo, ed in particolare esso può essere un rubinetto miscelatore a monocomando, in cui due diversi movimenti della leva di comando controllano rispettivamente le proporzioni di miscelazione e la portata erogata, oppure può essere un rubinetto del tipo detto progressivo, in cui una prima parte della corsa dell'organo di comando regola la portata erogata di sola acqua fredda e l'ulteriore corsa provoca una miscelazione gradualmente crescente di acqua calda. Anche altri tipi di miscelatori potrebbero peraltro essere impiegati. The mechanical mixer attached to the tap can, of itself, be of any type, and in particular it can be a single-control mixer tap, in which two different movements of the control lever respectively control the mixing proportions and the flow rate delivered, or it can being a tap of the so-called progressive type, in which a first part of the stroke of the control element regulates the flow rate of cold water only and the further stroke causes a gradually increasing mixing of hot water. Other types of mixers could also be used.

Una forma di realizzazione di rubinetto secondo l'invenzione è più dettagliatamente descritta nel seguito, a titolo di esempio non limitativo, ed è schematicamente rappresentata in sezione assiale nell'unica figura del disegno annesso. An embodiment of the tap according to the invention is described in more detail below, by way of non-limiting example, and is schematically represented in axial section in the only figure of the attached drawing.

Il corpo del rubinetto è designato col numero 1, e presenta raccordi di arrivo 2 e 3 rispettivamente per una tubazione 4 di acqua fredda e per una tubazione 5 di acqua calda, nonché una camera 6 per l'acqua miscelata, alla quale mediante un raccordo 7 può essere connessa una tubazione di erogazione 8. Il raccordo 2 per l'acqua fredda va direttamente all'ingresso di un miscelatore meccanico, mentre l'ingresso 9 per l'acqua calda di detto miscelatore è collegato al raccordo di arrivo 3 per l'acqua calda con interposizione di una valvola descritta più avanti. The body of the tap is designated with the number 1, and has arrival connections 2 and 3 respectively for a cold water pipe 4 and for a hot water pipe 5, as well as a chamber 6 for mixed water, to which by means of a fitting 7 a delivery pipe 8 can be connected. The cold water connection 2 goes directly to the input of a mechanical mixer, while the hot water input 9 of said mixer is connected to the arrival connection 3 for the hot water with the interposition of a valve described below.

Nella forma di realizzazione illustrata che, si ripete, rappresenta un esempio non limitativo, il miscelatore è del tipo In the illustrated embodiment which, it is repeated, represents a non-limiting example, the mixer is of the type

5 5

io I

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

633625 633625

detto progressivo ed è a piastre di ceramica. Una prima piastra 10 è montata fissa nel corpo 1 ed è attraversata da finestre corrispondenti agli ingressi 2 e 9 per l'acqua fredda e calda, mentre una seconda piastra 11 è montata girevole a contatto con la prima, è attraversata da aperture opportunamente conformate, cooperanti con le finestre della piastra fissa 10, e può essere fatta ruotare da una testa di comando 12 imperniata a tenuta in un tappo 13 applicato al corpo 1 e dotata, esternamente, di una leva di comando 14 calettata per mezzo di un adatto mozzo 15. Le aperture della piastra girevole 11 sono conformate in modo che, a partire da una posizione iniziale in cui entrambe le finestre della piastra fissa 10 sono occluse (rubinetto chiuso), col progredire dello spostamento della leva 14 venga gradualmente aperta la finestra corrispondente al raccordo 2 per l'acqua fredda, mentre resta chiusa la finestra corrispondente all'ingresso 9 per l'acqua calda, realizzando così una semplice regolazione di portata di acqua fredda. In una seconda parte, successiva, della corsa della leva 14 viene gradualmente scoperta la finestra corrispondente all'ingresso 9 per l'acqua calda, consentendo l'ingresso di quantità crescenti di acqua calda, che si miscela a quella fredda in un collettore 16 sboccante nella camera 6. called progressive and with ceramic plates. A first plate 10 is mounted fixed in the body 1 and is crossed by windows corresponding to the inlets 2 and 9 for cold and hot water, while a second plate 11 is mounted rotatably in contact with the first, is crossed by suitably shaped openings, cooperating with the windows of the fixed plate 10, and can be made to rotate by a control head 12 hinged tightly in a cap 13 applied to the body 1 and externally equipped with a control lever 14 keyed by means of a suitable hub 15 The openings of the rotating plate 11 are shaped so that starting from an initial position in which both the windows of the fixed plate 10 are blocked (tap closed), as the lever moves forward, the window corresponding to the fitting is gradually opened 2 for cold water, while the window corresponding to input 9 for hot water remains closed, thus creating a simple adjustment of the cold water flow rate. In a second and subsequent part of the stroke of the lever 14 the window corresponding to the hot water inlet 9 is gradually discovered, allowing the entry of increasing quantities of hot water, which mixes with the cold one in a blossoming collector 16 in bedroom 6.

Nella camera 6 per l'acqua miscelata è alloggiato un bulbo termometrico 17 con stelo di comando 18, il quale è sopportato da un tappo 19 avvitato nell'interno del corpo 1 e che separa la camera 6 per l'acqua miscelata dal raccordo 3 per l'acqua calda. Lo stelo di comando 18 si protende oltre il tappo 19 e si impegna con una testa di valvola 20 spinta verso il bulbo termometrico 17 da una molla di richiamo 21. Il tappo 19 termina verso il raccordo 3 per l'acqua calda con un bordo finestrato a merlatura, contro il quale appoggia normalmente un anello di tenuta 22 spinto da una molla di sicurezza 23. Queste parti sono disposte in modo che, sinché il bulbo 17 si trova sotto la temperatura di intervento, la testa di valvola 20 disti di uno spazio D dall'anello di tenuta 22. In the chamber 6 for mixed water there is housed a thermometric bulb 17 with a control stem 18, which is supported by a cap 19 screwed inside the body 1 and which separates the chamber 6 for the mixed water from the fitting 3 for the warm water. The control stem 18 extends beyond the cap 19 and engages with a valve head 20 pushed towards the thermometric bulb 17 by a return spring 21. The cap 19 ends towards the connection 3 for hot water with a window edge crenellated, against which normally a sealing ring 22 pushed by a safety spring 23 rests. These parts are arranged so that, as long as the bulb 17 is below the intervention temperature, the valve head 20 is separated by a space D from the sealing ring 22.

Il funzionamento del dispositivo è il seguente: The operation of the device is as follows:

Finché la leva 14 viene manovrata in modo da produrre erogazione di acqua fredda o tiepida, a temperatura inferiore a quella di intervento del bulbo termometrico 17, l'acqua calda passa dal raccordo 3 attraverso l'anello di tenuta 22, fra questo e la valvola 20 e attraverso le finestre a merlatura del bordo interno del tappo 19 raggiungendo l'ingresso 9 per l'acqua calda del miscelatore; il complesso agisce come se non vi fosse alcun controllo termostatico. As long as the lever 14 is operated so as to produce cold or lukewarm water delivery, at a temperature lower than that of the thermometric bulb 17, the hot water passes from the fitting 3 through the sealing ring 22, between it and the valve 20 and through the battlemented windows of the internal edge of the cap 19 reaching the inlet 9 for the hot water of the mixer; the complex acts as if there is no thermostatic control.

Allorché, per manovra della leva 14 o per variazione di temperatura o/e di portata delle condutture di alimentazione, la temperatura dell'acqua miscelata nella camera 6 supera il livello di intervento del bulbo termometrico 17, lo 5 stelo 18 di questo sposta la testa di valvola 20 verso l'anello di tenuta 22, riducendo la sezione offerta al passaggio dell'acqua calda, mentre nessuna azione modifica il passaggio dell'acqua fredda. Ne consegue una modificazione del rapporto di miscelazione, e si stabilisce un equilibrio che limita io la temperatura dell'acqua miscelata ed erogata. When, by operating the lever 14 or by changing the temperature or flow rate of the supply pipes, the temperature of the mixed water in the chamber 6 exceeds the level of intervention of the thermometric bulb 17, the 5 stem 18 of this moves the head of valve 20 towards the sealing ring 22, reducing the section offered to the passage of hot water, while no action modifies the passage of cold water. The result is a modification of the mixing ratio, and a balance is established which limits the temperature of the mixed and dispensed water.

In caso di forte eccesso di temperatura dell'acqua miscelata, per esempio se venisse a mancare l'alimentazione di acqua fredda, la dilatazione del bulbo termometrico 17 spinge la testa di valvola 20 a contatto coll'anello di tenuta 22 in-15 tercettando del tutto il passaggio dell'acqua calda. In caso di eccesso di dilatazione, l'anello di tenuta 22 può cedere sotto la spinta della testa di valvola 20, allontanandosi dal bordo a merlatura del tappo 19 e comprimendo la molla di sicurezza 23, così da evitare sollecitazioni dannose. In the event of a high excess of temperature of the mixed water, for example if the cold water supply fails, the expansion of the thermometric bulb 17 pushes the valve head 20 into contact with the sealing ring 22 in-15 by tapping the all the hot water passage. In the event of excess expansion, the sealing ring 22 can yield under the thrust of the valve head 20, moving away from the crenellated edge of the cap 19 and compressing the safety spring 23, so as to avoid harmful stresses.

20 Come si comprende, il funzionamento del dispositivo non dipende dal tipo e struttura del particolare miscelatore impiegato, che può quindi essere qualsiasi. Anche la struttura del dispositivo termostatico può essere variata, particolarmente per quanto riguarda la forma e disposizione della 25 valvola di strozzamento, fermo restando tuttavia che il bulbo 17 deve trovarsi immerso nell'acqua miscelata, a valle del miscelatore, che la valvola di strozzamento deve trovarsi invece a monte del miscelatore, ed agire solamente sulla conduttura dell'acqua calda, e che un mezzo di trasmissio-30 ne deve essere stabilito fra dette due parti (nell'esempio si tratta dello stelo 18 del bulbo termometrico) attraversando a tenuta un organo di separazione fra una camera occupata dall'acqua miscelata ed una camera occupata dall'acqua calda proveniente dalla conduttura di arrivo. 20 As can be understood, the operation of the device does not depend on the type and structure of the particular mixer used, which can therefore be any. The structure of the thermostatic device can also be varied, particularly as regards the shape and arrangement of the throttle valve 25, it being understood however that bulb 17 must be immersed in the mixed water, downstream of the mixer, that the throttle valve must instead, be upstream of the mixer, and act only on the hot water pipe, and that a transmission medium -30 must be established between said two parts (in the example it is the stem 18 of the thermometric bulb) by crossing a seal separation element between a chamber occupied by the mixed water and a chamber occupied by the hot water from the arrival pipe.

35 La disposizione del tappo 19 avvitabile nel corpo 1 dalla parte del raccordo di erogazione 7 è particolarmente vantaggiosa perché permette di avvitare in un sol blocco il tappo 19 col bulbo termometrico 17, lo stelo 18 e la testa di valvola 20, formanti così un complesso coerente avente ca-40 rattere simile a quello di una cartuccia. Tuttavia è chiaro che anche altre forme di costruzione possono essere adottate e che per esempio il complesso potrebbe essere introdotto dalla parte del raccordo di arrivo o da una apposita apertura occlusa da un tappo. Inoltre sì potrebbe includere nel 45 complesso un involucro contenente anche l'anello di tenuta 22 e le molle 21 e 23, cosicché il complesso assumerebbe un vero e proprio carattere di cartuccia completa. 35 The arrangement of the cap 19 which can be screwed into the body 1 on the part of the delivery connection 7 is particularly advantageous because it allows the cap 19 with the thermometric bulb 17, the stem 18 and the valve head 20 to be screwed into a single block, thus forming a complex coherent having a character similar to that of a cartridge. However, it is clear that other forms of construction can also be adopted and that for example the complex could be introduced on the part of the arrival fitting or by a special opening occluded by a cap. Furthermore, a casing could also be included in the assembly, which also contains the sealing ring 22 and the springs 21 and 23, so that the assembly would take on a true and proper cartridge character.

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1 foglio disegni 1 sheet of drawings

Claims

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1. Mixer tap in which the temperature of the mixed water does not exceed a limit established by a thermostat, characterized in that it includes: a mechanical mixer (10, 11,12) which controls both the mixing ratio between hot and cold water and the flow delivered, and in which the hot and cold water inlet pipes are separated with the tap closed; a throttle valve (19, 20) inserted only on the hot water supply pipe (3) to the mixer; a thermometric bulb (17) immersed in the mixed water supplied by the mixer, and a means (18) for transmitting movement between the thermometric bulb (17) installed downstream of the mixer and the throttle valve (19, 20) installed upstream of it, arranged so as to tend to close said throttle valve when the thermometric bulb expands as a consequence of an increase in the temperature of the mixed water.

2. Faucet according to claim 1, characterized in that it comprises a hollow body (1) in which an internal plug (19) is mounted which separates a chamber for mixed water from a chamber for feeding hot water, said plug carrying from one part a thermometric bulb (17) and on the other part a valve head (20) and being crossed by a stem (18) which connects said bulb to said valve head.

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3. Tap according to claim 2, characterized in that said valve head (20) is placed under the action of a return spring (21) which pushes it towards the thermometric bulb (17), and that it cooperates with a sealing ring (22) in turn pushed by a safety spring (23).

4. Tap according to claim 3, characterized in that said sealing ring (22) normally rests against a crenellated window edge or the like of the internal plug (19).

5. Cock according to claim 2, characterized in that at least the internal plug (19), the thermometric bulb (17) and the valve head (20) constitute a coherent assembly which can be inserted as a cartridge.

Mixer tap according to claim 1, characterized in that the mechanical mixer (10, 11, 12) incorporated therein is a single lever mixer.

Mixer tap according to claim 1, characterized in that the mechanical mixer (10, 11,12) incorporated therein is a progressive mixer.

Mixer tap according to claim 6 or 7, characterized in that the mechanical mixer (10, 11,12) incorporated therein is of the type provided with distribution plates (10, 11) in hard material.