IT9067243A1

IT9067243A1 - Cartuccia per rubinetto a piastrine in materiale duro, con mezzi di ritegno della piastrina fissa in stato di coazione.

Info

Publication number: IT9067243A1
Application number: IT067243A
Authority: IT
Inventors: Alfons Knapp
Original assignee: Gevipi Ag
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1991-10-02
Also published as: IT9067243A0; EP0450697A2; EP0450697B1; DE69116713T2; ES2084086T3; DE69116713D1; EP0450697A3; DK0450697T3; IT1240164B; US5111842A

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una cartuccia ricambiabile per un rubinetto, comprendente un involucro di cartuccia, un elemento di sopporto per una piastrina in materiale duro, una piastrina in materiale duro montata operativamente fissa in detto elemento di sopporto ed almeno una guarnizione di tenuta interposta fra detta piastrina fissa e detto elemento di .sopporto. Una cartuccia del genere Indicato comprende inoltre dei mezzi di manovra ed almeno una piastrina mobile col'legata a detti mezzi di manovra e destinata a spostarsi a contatto con la piastrina fissa per effettuare la regolazione della portata e delle proporzioni di miscelazione.

Per poter eseguire una efficace chiusura, la piastrina fissa e la piastrina mobile di una cartuccia di questo genere debbono essere premute una contro l 'altra con una forza di adesione adeguata alla pressione dell 'acqua in arrivo, perchè altrimenti la pressione dell 'acqua staccherebbe una dall 'altra le piastrine impedendo la chiusura, ed inoltre una forza adeguata deve essere applicata fra la piastrina fissa ed il rispettivo elemento di sopporto, allo scopo di comprimere la guarnizione o le guarnizioni interposte fra queste parti, sia per assicurare la tenuta che per prevenire un'espulsione della guarnizione od una sua deformazione nel caso in cui si verfichino delle sovrapressioni.

Nella maggior parte delle costruzioni note, la piastrina fissa è semplicemente appoggiata sul rispettivo elemento di sopporto, costituito da una sede presentata direttamente dall'involucro della cartuccia oppure da un fondello applicato all'involucro. Sia la forza di adesione che deve essere applicata fra le piastrine fissa e mobile, che la forza di compressione che deve essere applicata alla guarnizione disposta fra la piastrina fissa ed il relativo elemento di sopporto, sono ottenute applicando una forza che spinge l'elemento di sopporto verso la piastrina mobile,o viceversa,e che pertanto agisce sia fra l'elemento di sopporto e la piastrina fissa, comprimendo la guarnizione, sia fra la piastrina fissa e la piastrina mobile, tenendole reciprocamente aderenti. Per conseguenza, la forza applicata deve essere sempre almeno uguale alla maggiore fra le due forze richieste per gli scopi specificati.

Nella maggior parte dei casi, la forza occorrente per comprimere la guarnizione di tenuta e per trattenerla sicuramente nella sua corretta posizione è molto maggiore della forza occorrente per mantenere a contatto operativo le piastrine fissa e mobile, e pertanto, in tutti questi casi, fra le piastrine viene applicata una forza inutilmente elevata per questo scopo. Tale forza eccessiva applicata fra le piastrine rende meno scorrevole la manovra del rubinetto e causa inutili sollecitazioni meccaniche delle parti.

Il brevetto italiano n° 1.183.957 ha già proposto di provvedere del mezzi di ritegno che collegano la piastrina fissa al rispettivo elemento di sopporto, con la guarnizione compressa fra di essi,mantenendo fra dette parti uno stato di coazione. Grazie a questa disposizione, la compressione applicata alla guarnizione di tenuta della piastrina fissa è determinata dalle caratteristiche elastiche della guarnizione stessa e dalle caratteristiche geometriche di essa, dei mezzi di ritegno e delle parti collegate, e questa compressione è permanentemente mantenuta dai mezzi di ritegno come una forza di coazione interna al sistema costituito dalla piastrina fissa, dal rispettivo organo di sopporto e dalle guarnizioni re-lative, ed indipendente dalle forze applicate dal l 'esterno al la piastrina fissa ed al rispettivo elemento di sopporto. A queste ultime pertanto può essere assegnato il compito esclusivo di generare la necessaria adesione operativa fra le piastrine fissa e mobi le. La forza di adesione fra le piastrine può essere fissa o variabi le, ma in ogni caso essa può essere scelta tenendo conto delle sole esigenze di adesione fra le piastrine e senza alcun riguardo alle esigenze di compressione e di ritegno della guarnizione della piastrina fissa.

Tuttavìa, il fatto di provvedere dei mezzi di ritegno agenti direttamente sulla piastrina fissa per tenerla premuta contro il rispettivo sopporto implica di applicare alla piastrina fissa delle sollecitazioni concentrate. Siccome le piastrine sono fatte di materiale ceramico o di altro materiale duro e fragile, sì deve temere la rottura di una percentuale relativamente elevata di piastrine, all 'atto stesso del montaggio della cartuccia o successivamente.

Lo scopo principale della presente invenzione è quello di perfezionare, in modo semplice e razionale, il provvedimento proposto dal brevetto citato, per far si che alla piastrina fissa possa essere applicata una forza sufficiente per la compressione della guarnizione di tenuta rispetto all 'organo d1 sopporto senza dar luogo ad alcuna concentrazione di sollecitazione e quindi al pericolo di rottura della piastrina fissa.

Un altro scopo dell 'Invenzione è quello di realizzare l 'azione Indicata con mezzi<, >tali da consentire anche un facile adeguamento della cartuccia per la sua applicazione a rubinetti nei quali 1 mezzi di tenuta idraulica fra il corpo del rubinetto e la cartuccia sono di diverso tipo. Lo scopo principale dell 'invenzione si raggiunge per il fatto che l 'elemento di sopporto della piastrina fissa è costituito da un fondello applicabile all 'involucro della cartuccia che l'involucro della cartuccia presenta una sede per l 'appoggio diretto della piastrina fissa, e che fra il fondello e l 'involucro della cartuccia sono previsti dei mezzi di ritegno disposti in modo tale che, quando essi sono attivati, il fondello spinge la piastrina fissa, attraverso una guarnizione interposta, contro la sede presentata dall'involucro della cartuccia.

Grazie a questa disposizione, le concentrazioni di sforzo inevitabilmente dovute alla presenza di mezzi di ritegno sono applicate all 'involucro ed al fondello della cartuccia, parti che possono essere progettate senza difficoltà in modo da sopportare queste sollecitazioni, mentre la piastrina fissa fragile resta compressa fra una guarnizione cedevole ed una sede appositamente predisposta nell 'involucro della cartuccia, la quale sede può facilmente essere disegnata in modo da offrire alla piastrina fissa una superficie di appoggio uniforme e di estensione sufficiente per non dar luogo a pressioni concentrate o eccessive. Si evita in questo modo sistematicamente ogni pericolo di rottura della piastrina fissa. D'altra parte si dispone di una grande libertà di progettazione dei mezzi di ritegno, e diviene facile conformare tali mezzi di ritegno sia per considerazioni di economìa che in modo da facilitare al massimo il montaggio della cartuccia, per esempio assegnando ad essi la forma di denti a scatto elastico.

Da parte sua il fondello deve presentare del mezzi di tenuta ti rispetto al corpo del rubinetto, oppure delle parti destinate a cooperare con mezzi di tenuta presentati dal corpo del rubinetto,ed è noto che questi mezzi di tenuta possono essere diversi in diverse versioni di rubinetti. Sinora ciò portava alla necessità di utilizzare cartucce differenti nei diversi rubinetti. Invece, grazie all'applicazione dell'invenzione, una stessa cartuccia può essere adeguata per l'applicazione su rubinetti differenti semplicemente applicando ad essa un fondello differente, adatto al rubinetto a cui la cartuccia è destinata e, particolarmente, ai mezzi di tenuta previsti in esso fra corpo e cartuccia del rubinetto. Ciò permette una larga unificazione costruttiva fra cartucce destinate a rubinetti differenti.

Queste ed altre caratteristiche ed i vantaggi dell'oggetto dell’invenzione appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcune forme di realizzazione, indicate a titolo di esempi non limitativi e schematicamente rappresentate nel disegno annesso, in cui:

Fig. 1 mostra la sezione della parte inferiore di una cartuccia per rubinetto miscelatore, includente una disposizione di piastrina fissa secondo una prima forma di realizzazione dell'Invenzione;

Figg.2 a 4 mostrano analogamente delle sezioni della parte inferiore di una cartuccia per rubinetto, includenti disposizioni della piastrina fissa secondo altre forme di realizzazione dell'invenzione.

La cartuccia per rubinetto miscelatore rappresentata nella figura 1 comprende un involucro 1 destinato a contenere i meccanismi della cartuccia, non rappresentati perché non hanno relazione con l'applicazione della presente invenzione. L'involucro 1 forma inferiormente (rispetto alla posizione illustrata nel disegno) uno spallamento 2, che definisce una sede entro la quale è inserita dal basso una piastrina operativamente fissa 5f attraversata da passaggi 7 per l'acqua calda e fredda. La piastrina fissa 5 presenta perifericamente un rilievo 6 in forma di flangia, per mezzo del quale si appoggia nella sede formata dallo spailamento 2 dell'involucro della cartuccia. La flangia 6 può essere continua od interrotta, particolarmente allo scopo di costituire un mezzo per stabilire la corretta posizione di installazione della piastrina fissa 5. Nel meccanismo non rappresentato della cartuccia vi è, in modo in sé ben noto,una piastrina mobile scorrevole a contatto con la piastrina fissa 5 sotto l'azione di organi di comando, per coprire o scoprire variamente 1 passaggi 7 e quindi controllare il flusso d'acqua attraversante il rubinetto, sia per quanto riguarda la sua portata che per quanto riguarda le proporzioni di miscelazione fra acqua calda e fredda. L'involucro 1 si estende, oltre lo spallamento 2, a formare dei prolungamenti 3 provvisti di finestre 4.

Il fondello per la cartuccia è costituito da un organo 8 separato dall'Involucro 1, e presenta del passaggi 9 per l'acqua,corrispondenti ai passaggi 7 della piastrina fissa 5. Inoltre il fondello 8 presenta dei denti 10 per mezzo dei quali può impegnare nelle finestre 4, stabilendo così un collegamento coll'involucro 1. Una guarnizione elastica di tenuta 11 è interposta fra la piastrina fissa 5 ed il fondello 8, ed in questo caso è parzialmente incastrata in una sede incavata a questo scopo nel fondello 8. Il fondello 8 è conformato e dimensionato in modo che,quando esso è collegato dal denti 10 all'involucro 1, la guarnizione elastica 11 risulta adeguatamente compressa fra il fondello 8 e la piastrina fissa 5, che a sua volta si appoggia colla propria flangia periferica 6 nella sede offerta dallo spai lamento 2 dell'involucro 1 della cartuccia. Come si comprende, non vi è alcuna difficoltà a conformare lo spallamento 2 dell' involucro 1 e la flangia periferica 6 della piastrina fissa 5 in modo che quest'ultima trovi un appoggio esteso ed uniforme nella sede dell'involucro 1, cosi da non dar luogo ad alcuna concentrazione di sollecitazione, mentre dall'altra parte la piastrina fissa 1 è premuta dalla guarnizione elastica 11 che per la sua natura stessa non dà luogo a concentrazioni di sollecitazione. Non vi è quindi alcun pericolo di rottura od incrinatura della piastrina fissa 5.

D'altra parte, i denti 10, cooperando con le finestre 4 dei prolungamenti 3 dell'involucro 1, creano certamente delle sollecitazioni concentrate, ma sia il fondello 8 che l'involucro 1 possono facilmente essere costruiti in materiale tale e con forme tali da poter ricevere queste sollecitazioni senza danno. Nella maggior parte dei casi, detti organi sono realizzati in materia plastica.

In particolare, si può prevedere che i prolungamenti 3 dell'involucro 1, in cui sono praticate le finestre 4, siano elasticamente deformabili, il che rende estremamente agevole l'operazione di collegamento del fondello 8. E' così possibile, nello stesso tempo, realizzare le parti in modo costruttivamente economico, e rendere agevole e quindi economica l'operazione di montaggio a scatto.

Nella forma rappresentata nella figura 1, il fondello 8 presenta inferiormente delle sedi in cui sono introdotte delle guarnizioni a manicotto 12 caricate da molle 13, che servono per stabilire la tenuta fra il fondello 8, e quindi la cartuccia, ed il fondo di un rubinetto in cui si aprono delle condutture di arrivo d'acqua.

Nella forma di realizzazione secondo la figura 2, le parti che corrispondono operativamente a parti relative alla forma di realizzazione secondo la figura 1 sono designate dagli stessi riferimenti, e non saranno ulteriormente descritte. La forma di realizzazione secondo la figura 2 differisce dalla precedente nelle proporzioni delle parti, ed inoltre per il fatto che una guarnizione a manicotto 14 caricata da una molla 15, è inserita in una sede praticata nel fondo 0 del corpo di un rubinetto, per cooperare col fondello della cartuccia, che in questo caso termina inferiormente con una superficie piana.

Anche nella forma di realizzazione secondo la figura 3 le parti che corrispondono operativamente a parti relative alla forma di realizzazione secondo le figure 1 e 2 sono designate dagli stessi riferimenti, e non saranno ulteriormente descritte. La forma di realizzazione secondo la figura 3 differisce dalla precedente per il fatto che il fondello 8 è provvisto di una parte a collo con una sede anulare in cui è inserita una guarnizione anulare 16 destinata ad inserirsi in una sede cava cilindrica del fondo del corpo del rubinetto per esercitarvi un'azione di pistone idraulico, già nota attraverso un altro brevetto della stessa richiedente.

Infine, anche nella forma di realizzazione secondo la figura 4 le parti che corrispondono operativamente a parti relative alle forme di realizzazione secondo le figure 1, 2 e 3 sono designate dagli stessi riferimenti, e non saranno ulteriormente descritte. La forma di realizzazione secondo la figura 4 differisce dalle precedenti per il fatto che una-guarnizione elastica 17 è inserita in una sede anulare praticata nel fondel lo 8, ed è destinata a cooperare a tenuta frontalmente con la superficie piana del fondo del corpo di un rubinetto.

Come si nota, le forme di realizzazione secondo le figure 2 a 4 differiscono fra loro sostanzialmente solo per la forma e la natura dei mezzi previsti per la tenuta fra 11 fondello 8, e quindi la cartuccia, ed il fondo del corpo del rubinetto che deve ricevere la cartuccia. E' pertanto possibile predisporre una cartuccia in modo da poter ricevere, a scelta, un fondello dotato di mezzi di tenuta secondo la figura 1 , secondo la figura 2, secondo la figura 3 o secondo la figura 4, adeguandosi cosi nel modo più semplice alle esigenze di tipi differenti di rubinetto. Una simile cartuccia equipaggiata (almeno in sede di produzione) con una pluralità di fondelli differenti può essere predisposta, al momento del montaggio della piastrina fissa, per destinarla ad uno specifico tipo di rubinetto scelto fra più tipi .

Il collegamento mediante mezzi di ritegno costituiti da denti a scatto elastico è stato esemplificato supponendo che 1 denti 10 siano presentati dal fondello 8 ed Impegnino 1n finestre 4 dell 'involucro 1 della cartuccia, ma si deve Intendere che Invece dei denti potrebbero essere presentati dal l 'involucro della cartuccia ed impegnare in corrispondenti recessi del fondel lo. Inoltre il collegamento mediante denti a scatto elastico non è che un esempio di un modo di realizzazione particolarmente economico e pratico dei mezzi di ritegno destinati a realizzare la compressione della guarnizione 11 di tenuta della piastrina fissa 5. Tuttavia molti altri mezzi di collegamento possono essere utilizzati a questo scopo, includendo collegamenti con viti, accoppiamenti forzati, saldature ed

incollature. In tutti i casi, il fatto che il collegamento venga fatto

fra l 'involucro della cartuccia ed il fondello, senza interessare direttamente la piastrina fissa, il cui materiale è fragile e non permette incollature o saldature, risolve convenientemente il problema di creare la necessaria compressione della guarnizione interposta fra la piastrina fissa

ed il fondello di una cartuccia per rubinetto. Inoltre l'invenzione, ancorché presenti i suoi maggiori vantaggi se applicata a rubinetti miscelatori, può altresì trovare applicazione vantaggiosa nei rubinetti distributori o nei semplici rubinetti ad una via.

Si intende che, nei casi in cui il fondello 8 presenta mezzi per cooperare con guarnizioni destinate ad agire rispetto al corpo del rubinetto,

questi mezzi possono essere in numero di uno o più secondo le vie d'acqua

per le quali deve essere stabilita una tenuta.

Quando si ritenga necessario proteggere la piastrina fissa in modo .1 particolarmente accurato, una guarnizione in materiale cedevole può essere

interposta fra la flangia 6 della piastrina fissa 5 e la sede formata dallo spallamento 2 dell'involucro 1, oppure la superficie di questo spallamento può essa stessa essere conformata in modo da presentare una certa

cedevolezza elastica.

Naturalmente, varie modificazioni oltre a quelle accennate possono

essere apportate a ciò che è stato indicato come esempi . Queste modificazioni, ed ogni sostituzione con equivalenti tecnici, possono essere apportate a quanto descritto ed illustrato, senza per questo dipartirsi dall'ambito dell'invenzione e dalla portata del presente Brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Cartuccia ricambiabile per un rubinetto, comprendente un involucro di cartuccia, un elemento di sopporto per una piastrina in materiale duro, una piastrina in materiale duro montata operativamente fissa in detto elemento di sopporto ed almeno una guarnizione di tenuta interposta fra detta piastrina fissa e detto elemento di sopporto, caratterizzata dal fatto che l'elemento di sopporto della piastrina fissa è costituito da un fondello applicabile all'involucro della cartuccia, che l'involucro della cartuccia presenta una sede per l'appoggio diretto della piastrina fissa, e che fra il fondello e l'involucro della cartuccia sono previsti dei mezzi di ritegno disposti in modo tale che, quando essi sono attivati, il fondello spinge la piastrina fissa, attraverso una guarnizione interposta, contro la sede presentata dall'involucro della cartuccia.
2 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta sede presentata dall' involucro della cartuccia per la piastrina fissa è determinata da uno spallamento dell'involucro, e che la piastrina fissa presenta un rilievo periferico in forma di flangia per impegnare in detta sede.
3 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto fondello presenta una sede incavata per alloggiare detta guarnizione interposta.
4 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di ritegno sono costituiti da elementi a scatto elastico.
5 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di ritegno sono costituiti da elementi di ritegno presentati dal fondello e da elementi di ritegno presentati da prolungamenti dell 'involucro della cartuccia.
6 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti prolungamenti dell ' involucro della cartuccia presentanti gli elementi di ritegno sono elasticamente deformabili .
7 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di ritegno sono costituiti da mezzi a vite, da un accoppiamento forzato, da una incollatura o da una saldatura.
8 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto fondello presenta una superficie piana per cooperare con almeno una guarnizione a manicotto con molla installata in una sede del fondo del corpo di un rubinetto.
9 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto fondello presenta almeno una sede per alloggiare almeno una guarnizione destinata a cooperare col corpo di un rubinetto.
10 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto fondello presenta almeno una sede frontale incavata per alloggiare almeno una guarnizione destinata a cooperare frontalmente col fondo del corpo di un rubinetto.
11 . Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto fondello presenta almeno una parte a collo con sede periferica per alloggiare almeno una guarnizione anulare destinata a lavorare a mo' di pistone in una sede cilindrica incavata nel fondo del corpo di un rubinetto.
12 .Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto fondello presenta almeno una sede per almeno una guarnizione a manicotto con molla destinata a cooperare col fondo del corpo di un rubinetto.
13 .Cartuccia per rubinetto secondo la rivendicazione 1,caratterizzata dal.fatto che è equipaggiata con una pluralità di fondelli differenti destinati ad essere usati l'uno o l'altro per adeguare la cartuccia a differenti tipi di rubinetto.
14 . Cartuccia per un rubinetto a piastrine in materiale duro, con mezzi di ritegno della piastrina fissa in stato di coazione, caratterizzata dalle particolarità,disposizioni e funzionamento, quali appaiono dalla descrizione sopraestesa e dai disegni annessi, o sostituiti da loro equivalenti tecnici, presi nel loro insieme, nelle loro varie combinazioni o separatamente.