ITMI990259A1 - Cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

"CARTUCCIA A DISCHI CERAMICI PER LA MISCELAZIONE DI FLUIDI IN RUBINETTI E SIMILI"

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto una cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili.

Come è noto, nei rubinetti miscelatori vengono usualmente utilizzate le cartucce a dischi ceramici che, nelle loro linee generali, possono essere suddivise in tre tipi base e precisamente un primo tipo a movimento diretto, un secondo tipo a movimento indiretto ed un terzo tipo a movimento sferico.

Nelle cartucce con movimento diretto, la piastrina mobile è collegata all'asta di comando che le fa compiere un movimento di apertura e chiusura (avanti/indietro), mentre la rotazione viene prodotta dal particolare sul quale è infulcrata l'asta mediante opportuni accorgimenti.

In particolare, tale rotazione viene provocata da un'asta dotata di una particolare conformazione, come piani paralleli, estremità a forchetta od a cremagliera, e così via.

Per effetto della combinazione di due movimenti distinti e separati, la piastrina mobile, in qualunque posizione tra chiusura ed apertura massima, compie sempre tutta la rotazione massima, da calda e fredda, la quale è delimitata da opportuni arresti.

Nelle cartucce con movimento indiretto, denominato anche con folle o pendolare, come è illustrato in figura 1 , il collare 1 supporta un'asta 2 mediante una spina 3 che esegue l'incernieramento dell'asta di comando 2.

Il collarino 1 risulta inserito all'interno di un coperchio 4. La rotazione del collarino 1 , inserito nel coperchio 4, è delimitata dai fermi 5, previsti sulla flangia 6 del collarino, che si impegnano con i controfermi 7, che risultano ricavati sul coperchio.

L'estremità sferica 8 dell'asta 2, va ad inserirsi in una corrispondente sede, che è definita dal corpo di accoppiamento 10, il quale è dotato di un'appendice 1 1 , che ha una forma tondeggiante e che si inserisce in una guida 12.

Quest'ultima risulta definita dal coperchio 4 tra i controfermi 7.

A cartuccia chiusa, la sfera 8 dell'asta 2 e la relativa sede del corpo di accoppiamento 10, risultano coassiali con il foro 13, definito dal coperchio 2, e sono anche coassiali con il corpo cilindrico 14 del collarino 1.

Ruotando l'asta della cartuccia su se stessa, per il movimento di miscelazione, mentre è in posizione di chiusura, la sfera 8 ruoterà nella relativa sede senza produrre alcun movimento del corpo di accoppiamento 10.

Quest'ultimo è collegato alla piastrina ceramica mobile 15 della cartuccia.

Quando l'asta viene spostata dalla posizione di tutto chiuso alla posizione di apertura, parziale o totale ed è fatta ruotare nel senso della miscelazione, il braccio di leva, che viene a crearsi tra la posizione della sfera e l'asse del foro 13 del coperchio 4, permette lo spostamento del corpo di accoppiamento 10, collegato alla piastrina mobile 15.

Lo spostamento del corpo 10 è tanto più ampio quanto maggiore è il braccio di leva creato dall'apertura dell'asta.

Il movimento risultante, che viene anche definito pendolare, è molto caratteristico e deve la sua peculiarità al fatto di essere combinato fra la rotazione dell'alloggiamento nella sede in cui si impegna la sfera 8, rispetto al foro 13 e lo scorrimento dell'appendice 1 1 nella guida 12 del coperchio 4.

Lo scorrimento dell'appendice della guida costituisce un vincolo e, quindi, sottrae un grado di libertà al sistema.

Questo tipo di movimento è assimilabile a quello della biella nel cinematismo biella/manovella e si può paragonare il corpo di accoppiamento 10 alla biella con un'estremità collegata al pistone (appendice 1 1 che scorre nella guida 12) e l'altra estremità collegata all'albero motore costituito dall'alloggiamento in cui è inserita la sfera 8.

In questo meccanismo, il raggio di manovella è dato dallo spostamento della sfera in apertura, rispetto al centro di rotazione, cioè al foro del coperchio 13, ed è perciò variabile con continuità da 0, con asta verticale e cartuccia chiusa, al valore massimo, cioè con asta inclinata e cartuccia tutta aperta.

Un terzo tipo noto è costituito dal movimento sferico in cui l'asta si può spostare con un movimento a cloche, tramite un'articolazione sferica.

Il movimento viene realizzato con una piastrina a movimento diretto e quindi con l'asta che non può ruotare sul proprio asse verticale, rispetto alla piastrina, oppure con l'asta a terminale sferico, ma delimitando il percorso possibile alla piastrina mobile.

Nel secondo caso, data la mancanza di un vincolo, la piastrina può ruotare, rispetto all'asse della sfera su cui è incernierata.

Pertanto, la sua forma è limitata ad essere solo circolare, con il centro nella sede della sfera: anche l'eventuale cavità in cui viene a prodursi la comunicazione tra ingresso ed uscita può essere solo circolare e concentrica alla sfera.

Il compito che si propone il trovato è quello di realizzare una cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili, che sia in grado di sommare in sé i vantaggi tipici delle cartucce con leva a movimento pendolare con quella a movimento sferico, senza però averne i relativi inconvenienti.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare una cartuccia che possa essere in pratica una derivazione della cartuccia di tipo pendolare, con conseguente ridotto costo dell'attrezzatura di produzione dei particolari e delle attrezzature di montaggio, in quanto la maggior parte dei componenti della cartuccia sono di tipo tradizionale.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una cartuccia in cui l'asta di azionamento possa ruotare su se stessa e, conseguentemente, consentire la costruzione di un'impugnatura di forma non orientata, come ad esempio la sfera od un tronco di cono, più intuitiva nel funzionamento.

La presente cartuccia, inoltre, presenta una intercambiabilità totale nella sede del rubinetto tra la cartuccia tradizionale e quella con movimento a sfera.

La presente cartuccia è facilmente ottenibile utilizzando elementi e materiali di comune reperibilità in commercio ed, inoltre, è competitiva, da un punto di vista economico.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accénnati ed altri che meglio appariranno evidenziati in seguito, vengono raggiunti da una cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili, secondo il trovato, caratterizzata dal fatto di comprendere un'asta di azionamento del disco ceramico mobile, connessa al corpo della cartuccia con un movimento a sfera; la suddetta asta movimenta il disco ceramico mobile con un movimento di tipo pendolare.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, con l'ausilio dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 rappresenta la cartuccia a dischi ceramici di tipo noto, con movimento pendolare;

la figura 2 rappresenta, in vista prospettica, l'asta con il collarino della cartuccia di tipo tradizionale;

la figura 3 rappresenta schematicamente, in vista prospettica esplosa, la cartuccia, secondo il trovato;

la figura 4 rappresenta la cartuccia, secondo il trovato, in vista prospettica esplosa da sotto;

la figura 5 rappresenta la cartuccia, secondo il trovato, con in esploso il collare ed il coperchio di chiusura;

la figura 6 rappresenta schematicamente, in vista prospettica, la cartuccia, secondo il trovato.

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la cartuccia secondo il trovato, che viene indicata nella sua globalità con il numero di riferimento 20, comprende un corpo della cartuccia 21 , sul cui fondo sono previsti, indicati con 22, rispettivamente i fori di immissione di acqua calda e acqua fredda ed il foro 23 di uscita dell'acqua miscelata.

In corrispondenza di tali fori, sono posizionabili guarnizioni, indicate con 24.

Sopra la guarnizione 24 risulta previsto un disco ceramico fisso 25 con il quale collabora un disco ceramico mobile 26.

Per l'azionamento del disco ceramico mobile, viene previsto un collarino 30, che è dotato di un corpo cilindrico 31 , il quale si inserisce nel foro assiale 32 di un coperchio 33.

Il collarino 30 presenta una flangia 34 ad estensione maggiore rispetto alla flangia dell'omologo particolare della tecnica nota.

Tale flangia 34 presenta arresti 35 che si inseriscono perfettamente a contatto con contro arresti 36, definiti sul coperchio 33, in modo da impedire la rotazione del collarino 6, rispetto al foro assiale 32 del coperchio 33.

All'interno del corpo cilindrico del collarino 30, risulta definita una zona sferica per l'inserimento del corpo sferico 40 definito su un'asta di comando 41 .

Quest'ultima, alla sua estremità interna, presenta una sfera 42 impegnabile in una sede 43, che risulta definita sul corpo di accoppiamento 44 il quale va ad accoppiarsi con il disco ceramico mobile 26.

Risulta inoltre prevista una bussola 50 che si inserisce all'interno del collarino 30 e che definisce una sede sagomata 51 per accogliere il corpo sferico 40 dell'asta 41 .

La bussola 50 ha il compito di impedire lo spostamento verso il basso dell'asta 41 , definendo la sua posizione.

Ad integrazione del gruppo è previsto un anello di tenuta 60 che impedisce l'ingresso di sostanze estranee nel sistema ed assorbe eventuali piccoli giochi.

La movimentazione della piastrina ceramica mobile 26 con traiettoria definita, è possibile in quanto la stessa è vincolata mediante l'appendice 45 del corpo di accoppiamento 44, a muoversi di moto "pendolare", essendo sottratto al sistema della sfera un grado di libertà, grazie a questa appendice.

Ovviamente l'appendice 45, che nei disegni è rappresentata maschio per alloggiarsi in una corrispondente sede femmina definita sul coperchio 33, può essere realizzata a rovescio, cioè guida femmina sul corpo di accoppiamento 44 ed appendice sul coperchio 33, in quanto, pur con lievi differenze di cinematica, il movimento risultante risulta praticamente il medesimo.

La delimitazione del movimento dell'asta viene ottenuta conformando opportunamente l'estremità superiore 39 del collarino oppure l'apertura inferiore 52 della bussola 50.

Data la tipologia della costruzione, l'asta può ruotare su se stessa, rispetto al proprio asse verticale.

Con la disposizione sopra descritta, viene realizzata una cartuccia che, sostanzialmente, presenta gli elementi costituenti la cartuccia con movimento pendolare, ma che ha la tipologia di azionamento dell'asta di comando tipica del movimento sferico, consentendo così di abbinare i due vantaggi, nei caso specifico del presente trovato.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti neH'ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i particolari costruttivi potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (10)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili, caratterizzata dal fatto che essa comprende un'asta di azionamento del disco ceramico mobile, connessa al corpo della cartuccia con un movimento a sfera, e che l'asta, movimenta il disco ceramico mobile con un movimento di tipo pendolare.
2. 2. Cartuccia, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che essa comprende, sulla suddetta asta di azionamento, un corpo sferico definito in una sua porzione mediana ed alloggiabile all'interno del corpo cilindrico di un collare, inseribile nel coperchio del corpo cartuccia.
3. 3. Cartuccia, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto collare presenta una flangia che definisce arresti inseribili a contatto con controarresti definiti dal coperchio per impedire la rotazione della parte cilindrica del collarino inserito nel foro assiale del coperchio stesso.
4. 4. Cartuccia, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'asta di comando presenta, alla sua estremità, una sfera alloggiabile in una sede definita su un corpo di accoppiamento al disco ceramico mobile.
5. 5. Cartuccia, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una bussola alloggiabile nel collare e dotata di una sede per l'alloggiamento del corpo sferico.
6. 6. Cartuccia, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un anello di tenuta, interposto tra la bussola ed il corpo sferico.
7. 7. Cartuccia, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere, sul corpo di accoppiamento, un'appendice scorrevolmente impegnabile in una sede femmina, definita sul coperchio.
8. 8. Cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'appendice 45 può essere realizzata in modo da presentare una guida femmina sul corpo di accoppiamento 44 ed una appendice sul coperchio 33.
9. 9. Cartuccia, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi per la delimitazione del movimento dell'asta di azionamento, costituiti da una sagomatura dell'estremità superiore del collare.
10. 10. Cartuccia, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi per la delimitazione del movimento dell'asta di azionamento, costituiti da una sagomatura dell'apertura inferiore della bussola. 1 1 . Cartuccia a dischi ceramici per la miscelazione di fluidi in rubinetti e simili, caratterizzata dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate