PT2310106E - Equipamento para tratamento de água, nomeadamente dispositivo de filtração e cartucho - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "EQUIPAMENTO PARA TRATAMENTO DE AGUA, NOMEADAMENTE DISPOSITIVO DE FILTRAÇÃO E CARTUCHO" A invenção diz respeito a um equipamento para tratamento de água com um cartucho, o qual apresenta um recipiente para recepção de agentes de tratamento e uma cabeça de conexão, a qual dispõe de pelo menos uma porta de entrada e pelo menos uma porta de saida, e compreendendo um dispositivo de conexão equipado com um receptáculo para a cabeça de conexão, que apresenta pelo menos uma abertura para escoamento afluente e pelo menos uma abertura para escoamento efluente, uma unidade de válvula para abrir e fechar a abertura para escoamento afluente, e uma unidade de bloqueio para fixação amovível do cartucho no dispositivo de conexão.

Por tratamento de água entende-se, para além da filtração, também o fornecimento doseado de substâncias à água. 0 fornecimento de substâncias também pode ser combinado com uma filtração de água.

Por cartuchos de filtração entende-se, por um lado, aqueles que apresentam uma configuração do tipo peneira para filtração mecânica. Por outro lado, entende-se por cartuchos de filtração aqueles que, para além de -2- ΡΕ2310106 apresentarem uma configuração do tipo peneira, contêm pelo menos um meio de filtração, por exemplo sob a forma granular, que serve para remoção e/ou diminuição - por via química e/ou mecânica - de impurezas orgânicas e/ou inorgânicas. Os cartuchos de filtração concebidos desta forma tornam assim possível uma filtração não mecânica, a qual pode ser combinada com uma filtração mecânica. Estes cartuchos de filtração são utilizados para optimização de água, estando incluída na optimização a filtração mecânica e/ou a filtração não mecânica. A título de exemplo, estão aqui integrados o amaciamento e a descalcificação da água potável. A filtração pode ser operada por acção da pressão, ou seja com sobrepressão, por subpressão, ou por acção da gravidade.

No documento WO 2007/012079 A2 é divulgado um equipamento de filtração que apresenta um cartucho de filtração e de um dispositivo de conexão. O dispositivo de conexão é, regra geral, montado de forma fixa. O cartucho de filtração é inserido neste dispositivo de conexão, e é substituído por um novo cartucho de filtração após a utilização do material de filtração. O processo de encaixe comprime as vedações na cabeça de conexão do cartucho de filtração e/ou do receptáculo do dispositivo de conexão, em particular quando o processo de encaixe estiver associado a um movimento de rotação do cartucho de filtração. -3- ΡΕ2310106

Para evitar os movimentos de rotação, está previsto um dispositivo de bloqueio que exerce força no recipiente do cartucho, em que tanto para a montagem como para a desmontagem do cartucho de filtração somente é necessário um movimento de translação do cartucho de filtração. Isto requer um dispositivo de bloqueio complexo, que funciona de acordo com o princípio da lapiseira esferográfica, em que a unidade de mola do dispositivo de bloqueio deve ser de tal maneira concebida e disposta, que pelo menos um dos componentes do dispositivo de bloqueio execute um movimento de rotação. A porta de entrada de água do cartucho de filtração é proporcionada na face frontal da cabeça de conexão, pelo que a inserção do cartucho de filtração terá de ser realizada no sentido contrário ao do escoamento da água não filtrada, e consequentemente contra a pressão da água. Durante o funcionamento do cartucho de filtração, a pressão da água actua permanentemente sobre o filtro e pressiona-o para o lado de fora do receptáculo. Para evitar que isso aconteça e fixar o cartucho de filtração no receptáculo de uma forma ainda segura e inamovível, torna-se essencial uma concepção estável da unidade de bloqueio. Para evitar gotejamentos durante a desmontagem do cartucho de filtração, é necessária uma complexa construção de válvula, bem como uma diversidade de elementos de vedação. 0 documento US 4 077 876 A divulga um dispositivo de conexão para um cartucho de filtração, em que o cartucho -4- ΡΕ2310106 de filtração inclui um recipiente para recepção do agente de tratamento e uma cabeça de conexão. Aquando da inserção do cartucho de filtração, um elemento de válvula é libertado da sede de válvula através da cabeça de conexão, contrariando a força de uma mola, para que o liquido a ser tratado se possa escoar para dentro do cartucho de filtração. 0 liquido tratado escoa-se para dentro do elemento de válvula, atravessando uma abertura de descarga que se encontra na face frontal da cabeça de conexão, no qual está instalada uma válvula de esfera. 0 documento US 5 653 871 A divulga um dispositivo de conexão para um cartucho de filtração. 0 objectivo da invenção consiste em proporcionar um equipamento para tratamento de água que funcione com poucos componentes, o qual garanta um assentamento seguro e estanque do cartucho de filtração e permita uma fácil substituição do cartucho.

Este objectivo é alcançado com as caracteristicas da reivindicação 1.

Através da alteração de posicionamento da abertura para escoamento afluente e da abertura para escoamento efluente para, pelo menos, uma parede lateral da cabeça de conexão, a pressão da água não tratada que se escoa para dentro do cartucho passa a exercer-se perpendicularmente ao eixo longitudinal do cartucho e, por -5- ΡΕ2310106 consequência, perpendicularmente à direcção de inserção, para que o cartucho que se encontra em funcionamento não possa ser empurrado para fora da sua posição através da pressão de água.

As portas de entrada e de saida, que trabalham em cooperação com as aberturas para escoamento afluente e para escoamento efluente no receptáculo, estão dispostas igualmente numa face lateral da cabeça de conexão.

Esta disposição abre a possibilidade de simplificar a unidade de válvula, em comparação à tecnologia antecedente anteriormente mencionada. Graças ao facto de ser disponibilizado um dos elementos de válvula envolvendo a cabeça de conexão, pelo menos parcialmente, o qual fica instalado com capacidade de movimentação no receptáculo, será o receptáculo capaz de guiar o elemento de válvula. Os custos para a fabricação do equipamento serão assim consideravelmente reduzidos.

Aquando da inserção da cabeça de conexão, o elemento de válvula é deslocado a partir desta, desde a sua posição de repouso até à sua posição de funcionamento.

Na posição de repouso, o elemento de válvula irá fechar pelo menos a abertura para escoamento afluente. Durante a inserção da cabeça de conexão, será deslocado não só o elemento de válvula como também a cabeça de conexão em relação ao elemento de válvula, até que tanto a cabeça de -6- ΡΕ2310106 conexao como o elemento de válvula atinjam a respectiva posição terminal.

Nesta posição terminal, o elemento de válvula encontra-se na sua posição de funcionamento, na qual se encontra liberta tanto a abertura para escoamento afluente como a porta de entrada situada em oposição à abertura para escoamento afluente, de modo que a água a ser tratado se possa escoar para dentro da cabeça de conexão e, consequentemente, para dentro do cartucho.

Durante a inserção da cabeça de conexão, fazem-se igualmente alinhar a porta de saída e a abertura para escoamento efluente. Isso pode ser realizado sem a participação do elemento de válvula. No entanto, é preferível que o elemento de válvula seja concebido de modo que ele da mesma maneira abra e feche a porta de saída, ou seja a abertura de descarga, tal como acontece com a abertura para escoamento afluente. 0 elemento de válvula é disposto de forma móvel no receptáculo. Preferivelmente, o elemento de válvula será movível pelo menos na direcção axial, isto é segundo a direcção do eixo longitudinal do cartucho de filtração, ou seja do dispositivo de conexão. Por esta mobilidade axial entende-se uma movimentação sem componente de rotação.

Com o fim de abrir e fechar a abertura para escoamento afluente, o elemento de válvula pode ser movido -7- ΡΕ2310106 para fora da zona da abertura para escoamento afluente, e respectivamente para dentro da zona da abertura para escoamento afluente. Prevê-se que o elemento de válvula apresente pelo menos uma reentrância, ou pelo menos uma abertura, a qual é movida para ficar em frente da abertura para escoamento afluente para dar passagem à abertura para escoamento afluente. Pode estar prevista uma outra reentrância e/ou abertura para a abertura de descarga.

Preferivelmente, o elemento de válvula irá ficar instalado entre pelo menos uma parede lateral do receptáculo e a cabeça de conexão. 0 elemento de válvula assenta na parede lateral do receptáculo, e será de preferência instalado com capacidade de movimentação na parede lateral. A forma como o elemento de válvula fica instalado de forma movível irá essencialmente depender do percurso de movimentação do processo de inserção.

De preferência, o elemento de válvula ficará para tal apoiado com capacidade de deslocação segundo a direcção do eixo longitudinal do receptáculo, e/ou com capacidade de rotação. Por apoio com capacidade de rotação entende-se um movimento de rotação em torno do eixo longitudinal do receptáculo. 0 eixo longitudinal do receptáculo coincide com a direcção de inserção da cabeça de conexão.

De acordo com um modelo de realização, prevê-se que a cabeça de conexão seja inserida no elemento de válvula segundo a direcção axial, e seja axialmente movida -8- ΡΕ2310106 com o elemento de válvula, também segundo a direcção axial, até à posição terminal do elemento de válvula. Na posição terminal ocorre uma fixação da cabeça de conexão, mais especificamente um bloqueio. Para o desbloqueio, é realizado um movimento de rotação pelo cartucho de filtração e pelo elemento de válvula. Este modelo de realização é designado por modelo de realização de empurrar-rodar.

De acordo com um segundo modelo de realização, o desbloqueio também pode ser realizado por uma movimentação axial do cartucho de filtração e do elemento de válvula no sentido contrário ao da inserção, no assim chamado modelo de realização de empurrar-puxar.

Preferencialmente, o elemento de válvula irá consistir num elemento em forma de placa, num elemento em forma de concha, ou numa manga. A configuração do elemento de válvula é essencialmente determinada pelo contorno externo da cabeça de conexão e pelo contorno interno do receptáculo. Por conseguinte, o contorno externo pode ser por exemplo concebido, no caso de uma manga, com formato redondo ou quadrado. 0 receptáculo e/ou a cabeça de conexão irão de preferência apresentar uma secção transversal rectangular ou trapezoidal, o que facilita o posicionamento correcto da cabeça de conexão no receptáculo, em contraste com as secções transversais redondas. Os contornos de secção -9- ΡΕ2310106 transversal rectangulares ou trapezoidais podem ser concretizados de uma maneira complementar no elemento de válvula.

Outras seções transversais, tais como arcos de circulo com sectores rectos, serão igualmente preferenciais.

Preferivelmente, o elemento de válvula irá apresentar um fundo no lado que fica virado para a parede frontal do receptáculo. 0 fundo pode servir como superfície de contacto para um dispositivo de accionamento, em particular funcionando como uma unidade de mola, para movimentar o elemento de válvula para a sua posição de repouso. Se o elemento de válvula for configurado como manga, é conferida ao elemento de válvula uma configuração em forma de taça ou em forma de copo, devido ao seu fundo.

Preferivelmente, a válvula irá apresentar no fundo, ou por baixo do mesmo, uma conduta de atravessamento que em particular se estende perpendicularmente ao eixo longitudinal. Se o dispositivo de conexão estiver por exemplo ligado a uma bomba de água que fornece água de forma continua, torna-se vantajoso que a bomba não tenha de ser desligada aquando da substituição do cartucho. Para poder manter o escoamento de água, é proporcionada a conduta de atravessamento que, na posição de repouso do elemento de válvula, liga a abertura de escoamento afluente - 10- ΡΕ2310106 à abertura de escoamento efluente. É assim criado um bypass para o qual é transferida a água não tratada. A porta de entrada e a porta de saída da cabeça de conexão estarão preferencialmente instaladas em lados opostamente posicionados. As correspondentes abertura para escoamento afluente e abertura para escoamento efluente do receptáculo estão igualmente colocadas em lados opostamente posicionados. A conduta de atravessamento pode, neste modelo de realização, ser realizada sob a forma de orifício de atravessamento directo no fundo do elemento de válvula. A unidade de bloqueio irá de preferência apresentar uma unidade de mola, que está disposta entre o receptáculo e o elemento de válvula. Nestas circunstâncias, a unidade de mola actua também sobre o elemento de válvula e pode ser utilizada para movimentar o elemento de válvula, em particular para movimentar o elemento de válvula para a sua posição de repouso, ou para manter o elemento de válvula na sua posição de repouso. 0 dispositivo de mola consistirá preferencialmente numa mola de pressão. São preferíveis dois diferentes modelos de realização para a mola de pressão.

De acordo com um primeiro modelo de realização, a mola de pressão está disposta entre a parede frontal do - 11 - ΡΕ2310106 receptáculo e o elemento de válvula. A mola de pressão actua segundo a direcção do eixo longitudinal do receptáculo e desloca o elemento de válvula. Quando o elemento de válvula apresentar preferencialmente um fundo, poderá a mola de pressão assentar nesse fundo.

Um modelo de realização preferido para a mola de pressão consistirá numa mola helicoidal. A mola de pressão pode também ser concebida como uma mola de torção. A concepção da mola de pressão como uma mola de torção é vantajosa se o elemento de válvula estiver apoiado de forma rotativa no receptáculo, e o desbloqueio for realizado por um movimento de rotação.

Em vez de uma mola de pressão e de torção combinadas, também podem ser disponibilizadas duas molas, nomeadamente uma mola de pressão e uma mola de torção. A mola de pressão, a mola de torção, ou a mola de pressão e torção combinadas também podem ser dispostas numa zona central do receptáculo. Esta mola irá de preferência envolver o elemento de válvula, o que irá encurta de forma vantajosa o comprimento total do dispositivo de conexão.

De acordo com um outro modelo de realização, a mola de pressão está disposta entre uma parede lateral do receptáculo e o elemento de válvula. A mola de pressão actua sobre o elemento de válvula perpendicularmente ao - 12- ΡΕ2310106 eixo longitudinal do receptáculo, fixando desse modo o elemento de válvula na posição pretendida. A mola de pressão estará preferencialmente apoiada numa parede lateral do receptáculo.

De acordo com um modelo de realização particular, a mola de pressão é concebida sob a forma de uma mola de lâmina. A mola de lâmina irá de preferência apresentar um sector em forma de V, sendo este sector em forma de V que entra em contacto com o elemento de válvula. 0 elemento de válvula apresenta na sua superfície exterior pelo menos duas reentrâncias adjacentes, para encaixe da mola de lâmina. Através das duas reentrâncias são concretizadas duas posições de retenção, de modo que o elemento de válvula poderá ser fixado na sua posição de repouso e na sua posição de funcionamento. Ao deslocar o elemento de válvula segundo a direcção do eixo longitudinal do receptáculo, a mola de lâmina é pressionada para fora de reentrância, e consequentemente colocada em tensão. Quando for atingida a reentrância adjacente pelo sector preferencialmente em forma de V, a mola de lâmina encaixa-se nesta reentrância e fixa o elemento de válvula na posição em causa. A unidade de bloqueio apresenta pelo menos um elemento de bloqueio que actua na cabeça de conexão. Graças - 13- ΡΕ2310106 à actuaçao na cabeça de conexão, a unidade de bloqueio é concebida de forma particularmente compacta.

Para que o elemento de bloqueio possa actuar na cabeça de conexão, será preferivelmente disponibilizada uma reentrância e/ou um nariz na cabeça de conexão. Depois da inserção da cabeça de conexão, o - pelo menos um - elemento de bloqueio encaixa-se nesta reentrância, ou actua neste nariz.

De acordo com um primeiro modelo de realização para a unidade de bloqueio, o elemento de bloqueio é concebido de modo a bloquear no decurso de um movimento de translação para inserção da cabeça de conexão, e a desbloquear no decurso de um movimento rotativo da cabeça de conexão.

De acordo com um modelo de realização particular, o elemento de bloqueio consiste numa tranqueta. A tranqueta pode ser disposta numa parede lateral do receptáculo. A tranqueta fica, de preferência, alinhada de forma paralela ao eixo longitudinal do receptáculo.

Na inserção por translação da cabeça de conexão, a tranqueta fica retida na reentrância ou no nariz. Através de uma rotação, a tranqueta desliza para fora da reentrância, ou respectivamente do nariz, com o que se anula o bloqueio. - 14- ΡΕ2310106

De acordo com um segundo modelo de realização, o elemento de bloqueio é concebido de modo a bloquear num movimento de translação para inserção da cabeça de conexão, e a desbloquear num movimento de translação no sentido contrário para remoção da cabeça de conexão. 0 elemento de bloqueio irá preferencialmente consistir numa folha de mola com uma cabeça de retenção. A folha de mola pode ficar disposta no lado de fora do elemento de válvula. Durante uma movimentação do elemento de válvula, o elemento de bloqueio é movido em conjunto com este. 0 elemento de válvula faz parte integrante da unidade de bloqueio, para este modelo de realização. A cabeça de retenção estende-se ao longo do elemento de válvula, preferencialmente para o seu interior, para poder actuar no nariz, respectivamente na reentrância, da cabeça de conexão. A folha de mola com a cabeça de retenção será de preferência guiada numa corrediça, a qual é disponibilizada numa parede lateral do receptáculo. Graças à movimentação do elemento de válvula, o elemento de bloqueio é movido em relação ao receptáculo e, consequentemente, em relação à parede lateral do receptáculo. Por intermédio da corrediça, o movimento da cabeça de retenção pode ser comandado com o objectivo de ser perpendicular à direcção de deslocamento, - 15- ΡΕ2310106 o qual se realiza segundo a direcção do eixo longitudinal. Desta forma, tornar-se-á possível exercer comando com o objectivo de encaixar a cabeça de retenção, por exemplo na reentrância, assim como de libertar a cabeça de retenção para desbloqueio. A cabeça de conexão pode ainda apresentar pelo menos um meio de guiamento, que trabalha em cooperação com um correspondente meio de guiamento no interior da manga. Tais meios de guiamento podem consistir numa nervura e numa ranhura, ou em elementos semelhantes, podendo ser definido de uma forma clara o posicionamento da cabeça de conexão em relação ao dispositivo de conexão. Tais meios de guiamento podem também ser concebidos de acordo com o princípio de chave-ranhura, de modo que somente cartuchos especificamente previstos para esta finalidade possam ser ligados com o dispositivo de conexão em causa. 0 cartucho apresenta um recipiente para recepção de meios de tratamento destinados a água e uma cabeça de conexão, disposta sobre o recipiente, para ligação a um dispositivo de conexão, sendo que a cabeça de conexão apresenta, em pelo menos uma das faces laterais, pelo menos uma porta de entrada e pelo menos uma porta de saída e, pelo menos, uma reentrância e/ou nariz para encaixar um elemento de bloqueio de uma unidade de bloqueio do dispositivo de conexão. - 16- ΡΕ2310106

Preferencialmente, a cabeça de conexão apresenta pelo menos um adicional meio de guiamento.

Preferencialmente, os equipamentos deste tipo irão encontrar aplicação em frigoríficos. Os frigoríficos de grande volume podem estar equipados com uma bica frigorífica, de modo a que possa ser retirada água arrefecida do interior do frigorífico e, por exemplo, filtrada. 0 dispositivo de conexão é para tal instalado de forma fixa no espaço interno do frigorífico, estando por exemplo ligado à rede de água doméstica.

Serão em seguida explicados em maior detalhe dois modelos de realização exemplificativos da invenção, fazendo referência aos desenhos.

Nos desenhos: a Figura 1 é uma vista em perspectiva de um equipamento para tratamento de água com um cartucho e um dispositivo de conexão, observado a partir do lado do cartucho, a Figura 2 é uma vista em perspectiva correspondente à Figura 1, observada a partir do lado da conexão, a Figura 3 é uma vista parcial ampliada da extremidade esquerda do equipamento ilustrado na Figura 1, de acordo com um primeiro modelo de realização, no início da inserção da cabeça de conexão no dispositivo de conexão, - 17- ΡΕ2310106 a Figura 4 é uma vista do equipamento de acordo com a Figura 2, observado a partir da extremidade direita, em que a cabeça de conexão está totalmente inserida dentro do dispositivo de conexão, a Figura 5a representa um corte longitudinal segundo o plano V-V das Figuras 1 e 3, através da cabeça de conexão com unidade de válvula, durante uma operação sem funcionamento para substituição do cartucho, a Figura 5b representa um corte longitudinal correspondente à Figura 5a, em conformidade com um outro modelo de realização, a Figura 5c representa um corte longitudinal correspondente à Figura 5a, em conformidade com um outro modelo de realização, a Figura 6 é um corte longitudinal através da cabeça de conexão com unidade de válvula, em conformidade com a Figura 5a, durante o funcionamento de filtração, a Figura 7 é uma vista em perspectiva do dispositivo de bloqueio para a cabeça de conexão com a unidade de válvula em estado bloqueado, a Figura 8 é uma representação idêntica à da Figura 7, mas no estado não bloqueado, a Figura 9 é uma vista parcial ampliada do equipamento ilustrado na Figura 1, de acordo com um segundo modelo de realização, no inicio da inserção da cabeça de conexão no dispositivo de conexão, a Figura 10 é uma vista parcial do equipamento de acordo com a Figura 9, em que a cabeça de conexão está mais - 18- ΡΕ2310106 inserida, embora não tendo ainda atingido a sua posição terminal, a Figura 11 é uma representação do dispositivo de acordo com as Figuras 9 e 10, estando a cabeça de conexão completamente inserida.

Na Figura 1 está representado em perspectiva um equipamento 1, 101 para tratamento de água, o qual apresenta um dispositivo de conexão 40, 140 e um cartucho 10, 110 ligado ao dispositivo de conexão 40, 140. O equipamento em conformidade com o primeiro modelo de realização está identificado pelo número de referência 1 em correspondência com as Figuras 3 a 8, e pelo número de referência 101 em conformidade com o modelo de realização correspondente às Figuras 9 a 11. 0 mesmo se aplica para os restantes números de referência com 1 e 2, respectivamente 3, digitos. 0 cartucho 10, 110 possui um recipiente 12, 112 para recepção de um agente de tratamento de água, o qual é alimentado através do dispositivo de conexão 40, 140 do cartucho 10, 110. A água tratada é igualmente retirada através do dispositivo de conexão 40, 140. 0 cartucho 10, 110 pode por exemplo consistir num cartucho de filtração. 0 dispositivo de conexão 40, 140 encontra-se fixamente montado por intermédio de uma placa de montagem 43, por exemplo num frigorifico. - 19- ΡΕ2310106 0 cartucho 10, 110 precisa de ser substituído depois de ter sido consumido o agente de tratamento que nele se encontra. Para facilitar esta operação, o recipiente 12, 112 possui uma pega 14, 114 na extremidade traseira, com a qual o cartucho 10, 110 é agarrado e pode ser rodado, em função da configuração do dispositivo de conexão 40, 140.

Na Figura 2, o equipamento 1, 101 em conformidade com a Figura 1 está representado em perspectiva, observado a partir do lado da conexão, de modo a serem visíveis os dois acessórios de conexão 75, para a alimentação da água a ser tratada e para a descarga da água já tratada, assim como parcialmente o interior do dispositivo de conexão 40. Os acessórios de conexão 75, 175 estão instalados na parede traseira do dispositivo de conexão 40, 140.

Nas Figuras 3 a 8 está representado um primeiro modelo de realização do equipamento (equipamento 1), o qual é designado como variante de empurrar-rodar. De acordo com as Figuras 3 a 5, o cartucho 10 encontra-se no início do processo de inserção. O cartucho 10, 110 possui uma cabeça de conexão 20 no recipiente 12, a qual apresenta uma secção transversal rectangular no modelo de realização aqui representado. Por conseguinte, a cabeça de conexão 20 irá dispor de quatro faces laterais 22a a 22d, das quais apenas são visíveis as duas faces 22a e 22b. As faces laterais não -20- ΡΕ2310106 visíveis estão identificadas pelos números de referência 22c e 22d indicados por linhas a traço interrompido.

Na face 22a está representada uma porta de entrada 30a. Na face lateral oposta 22c encontra-se a porta de saida 30b (ver também Figuras 5a, b, c e Figura 6) . Na face 22b é ainda disponibilizado um nariz 24 sob a forma de saliência voltada para o exterior (ver também Figuras 7 e 8) . Este nariz 24 possui um chanfro 25 no lado que fica virado para o dispositivo de conexão 40 e, no lado que fica mais afastado do dispositivo de conexão 40, uma superfície de encosto 26 essencialmente disposta na direcção perpendicular à face 22b. Este nariz 24 trabalha em cooperação com um elemento de bloqueio 81, tal como será adiante descrito. 0 dispositivo de conexão 40 possui um invólucro 41 que é fixado à placa de montagem 43. No interior do invólucro 41 encontra-se um receptáculo 42 sob a forma de uma câmara aberta de um dos lados, dispondo de paredes laterais 44a a 44d e parede frontal 46. Além disso, estão dispostas condutas 49a, b no invólucro 41, as quais se desenvolvem na direcção axial e ligam os acessórios de conexão 75 com as aberturas para escoamento afluente e para escoamento efluente 48a e 48b que desembocam no receptáculo 42.

No receptáculo 42, está instalada uma unidade de válvula 50 com um elemento de válvula 51 configurado como - 21 - ΡΕ2310106 uma manga 52 com capacidade de movimentação na direcção do eixo longitudinal 2 do receptáculo 42. A manga 52 dispõe de um espaço interno 68 cuja secção transversal está adaptada à secção transversal rectangular da cabeça de conexão 20. A manga 52 possui, do lado mais afastado da cabeça de conexão 20, uma cavidade em forma de taça com um fundo 54. Entre a parede frontal 46 do receptáculo 42 e o fundo 54 da manga 52 é disponibilizada uma unidade de mola 90, a qual é concebida sob a forma de uma mola helicoidal 92. A mola helicoidal assenta, através das suas duas extremidades, em projecções anelares respectivamente no fundo 54 e na parede frontal 46. A mola helicoidal possui um pino de fixação 94a numa das suas extremidades, o qual se encaixa numa correspondente reentrância 95 na parede frontal 46 do receptáculo 42. Na outra extremidade da mola helicoidal 92 encontra-se instalado um outro pino de fixação 94b que se encaixa numa correspondente reentrância 96 no fundo 54 da manga 52. Esta mola helicoidal 92 é uma mola de pressão e serve igualmente como mola de torção.

Como se observa na Figura 3, em conjunto com as Figuras 5a e 6, a manga 52 apresenta dois orifícios de atravessamento dispostos em posições opostas, os quais se estendem perpendicularmente ao eixo 2 constituindo as aberturas 58a, b e através dos quais irão ficar ligadas a abertura para escoamento afluente 48a com a porta de entrada 30a e a abertura para escoamento efluente 48b com a -22- ΡΕ2310106 porta de saída 30b, quando a cabeça de conexão 20 estiver completamente inserida no dispositivo de conexão 40. A manga 52 apresenta, por baixo do fundo 54, um orifício de atravessamento 56 que se estende perpendicularmente ao eixo 2 e liga a abertura para escoamento afluente 48a com a abertura para escoamento efluente 48b. A água, que é alimentada a partir do acessório de conexão inferior 75 através da conduta 49, é encaminhada (ver também Figuras 5a, b, c) através do orifício de atravessamento 56 da abertura 48b e através da conduta 49b no invólucro 41, sendo descarregada através do acessório de conexão superior 75. Graças a esta conduta de bypass fica garantido que, na posição de repouso da manga 52 (Figura 5) , não ocorrem quaisquer perdas de água, em particular nenhuma água poderá escapar-se de forma descontrolada, e que é permanentemente mantida a provisão de água para uma máquina de jusante.

No lado de fora da manga 52, encontra-se uma anilha de vedação 60 em torno da abertura 58a. Uma outra anilha de vedação 62 é colocada em redor da anilha de vedação 60 e da abertura do orifício de atravessamento 56 (ver também Figura 6) . As duas anilhas de vedação 60, 62 podem formar um componente único, por exemplo sob a forma de uma chapa ou almofada de vedação, com as anilhas de vedação 60, 62 nele integradas. 0 componente pode por exemplo ser feito em polipropileno, que é revestido com politetrafluoretileno na região das anilhas de vedação. -23- ΡΕ2310106

Na Figura 5b está representada uma secção de corte longitudinal através de um equipamento 1 de acordo com um outro modelo de realização. Em contraste com o modelo de realização da Figura 5a, onde a mola 90 funciona simultaneamente como mola de pressão e como mola de torção, estas duas funções são aqui divididas por duas molas helicoidais 92, 92a. Neste contexto, a mola 92 é concebida como mola de pressão e a mola 92a como mola de torção. A manga 52 apresenta um diâmetro externo reduzido na região da reentrância em forma de taça, para que a mola de torção 92a possa ficar instalada no espaço anelar intermédio entre a manga 52 e o receptáculo 42. Uma das extremidades da mola de torção 92a é fixada na manga 52, enquanto a outra extremidade é fixada na direcção periférica numa ranhura (não representada) que se estende axialmente na parede do receptáculo 42. Isso faz com que seja mantida a fixação na direcção periférica, quando a manga 52 for deslocada segundo a direcção axial.

Na Figura 5c está representado um corte longitudinal ao longo de um equipamento 1 de acordo com um outro modelo de realização, no qual a unidade de mola 90 está localizada numa zona central do dispositivo de conexão 40. Em contraste com os dois modelos de realização anteriormente descritos, a unidade de mola não irá precisar de qualquer espaço entre o fundo 54 da manga 52 e a parede frontal 46, de modo que o comprimento total do dispositivo de conexão 40 poderá ser encurtado. -24- ΡΕ2310106 A manga 52 apresenta, na sua extremidade virada de frente para o cartucho 10, um rebordo anelar 55 que se projecta radialmente para o lado de fora. 0 invólucro 41 possui uma gola anelar 45 na zona central do receptáculo 42, de modo que o receptáculo 42 apresenta um sector com diâmetro aumentado no qual se encaixa o rebordo anelar 55, ficando delimitada a sua movimentação na direcção axial. Entre o rebordo anelar 55 e a gola anelar 45 fica disposta a unidade de mola 90 sob a forma de uma mola helicoidal 92, a qual também reúne ambas as funções (mola de pressão e mola de torção). As duas extremidades da mola helicoidal 92 estão fixadas respectivamente na gola anelar 45 e no rebordo anelar 55.

Como em particular mostram as Figuras 7 e 8, está prevista uma unidade de bloqueio 80 que apresenta um elemento de bloqueio 81 configurado como uma tranqueta 82. Esta tranqueta 82 estende-se paralelamente ao eixo 2, e está montada - com capacidade de rotação em torno de um eixo 84 que se desenvolve perpendicularmente ao eixo 2 - na parede lateral 44b do receptáculo 42 por intermédio de pernos. A tranqueta 82 é concebida sob a forma de uma alavanca de dois braços e apresenta, na extremidade virada de frente para o cartucho 10, uma cabeça de lingueta 86 que se projecta para o espaço interno do receptáculo 42. A cabeça de lingueta 86 dispõe de uma superficie de encosto 88. -25- ΡΕ2310106

Quando a cabeça de conexão do cartucho 10 é inserida no espaço interno 68 da manga 52 (o sentido de progressão está identificado pela seta Pl) , o nariz de retenção 24 é introduzido dentro de um entalhe 70 da manga 52 (ver Figura 3, e Figura 8 onde a letra S identifica a largura de entalhe), em que o chanfro 25 irá deflectir radialmente a tranqueta 82 até que a cabeça de conexão 20 esteja completamente inserida. A tranqueta 82 regressa, por elasticidade, à sua posição original e encaixa-se por detrás do nariz 24 na superfície de encosto 26. A cabeça de conexão 20 fica assim bloqueada (para tal, comparar também com a Figura 7).

Durante o processo de inserção, não só é inserida a cabeça de conexão 20 dentro da manga 52, como também a manga 52 é empurrada para dentro do receptáculo 42 contrariando a acção da mola helicoidal 92. Como consequência, fazem-se alinhar todas as portas e aberturas 30a, 48a, 58a, bem como 30b, 48b, 58b (Figura 6 ou Figura 7) .

Nesta posição terminal, a água que avançou através da conduta 49a é encaminhada através da abertura 58a da porta de entrada 30a, de modo a que a água seja introduzida no cartucho 10. A água tratada será da mesma maneira descarregada do lado opostamente posicionado, através de um tubo interno 28 (Figuras 5 e 6). Esta posição terminal, na qual a manga 52 se encontra em posição de funcionamento, está representada na Figura 6. Nesta -26- ΡΕ2310106 situaçao, o orifício de atravessamento 56 não tem qualquer função. A fim de substituir o cartucho 10 e de o retirar para fora do receptáculo 42, ou seja do espaço interno 68 da manga 52, o cartucho 10 deverá ser rodado no sentido da seta P2 (ver Figura 7) . Devido a isso, a manga 52 é simultaneamente rodada (Figura 7) contrariando a força da mola helicoidal 92 que também funciona como mola de torção, para que a tranqueta 82 seja trazida para fora do encaixe com o nariz 24 (Figura 8) . Devido à força elástica de recuperação da mola helicoidal 92 previamente posta em tensão, a manga 52 será por conseguinte simultaneamente pressionada para o exterior, e o cartucho 10 assim libertado poderá ser puxado para fora, segundo a direcção axial 2 (Figura 8).

Nas Figuras 9 a 11 está representado parcialmente em corte o segundo modelo de realização do equipamento (equipamento 101), designado como variante de empurrar-puxar, cuja estrutura interna é diferente da do equipamento 1 essencialmente devido a uma modificada unidade de válvula 150 e uma modificada unidade de bloqueio 180. O cartucho 110 apresenta um recipiente 112 e uma cabeça de conexão 120 com quatro faces laterais 122a a 122d, estando disposta uma porta de entrada 130a e uma porta de saída 130b em duas faces laterais opostamente posicionadas 122a, 122c. -27- ΡΕ2310106

Em vez de um nariz 24, estão previstas duas reentrâncias 126a, b nas zonas de transição entre as faces laterais 122a, b, respectivamente 122b, c. 0 dispositivo de conexão 140 - com invólucro 141, acessórios de conexão 175, condutas 149a, b, abertura para escoamento afluente 148a e abertura para escoamento efluente 148b, bem como receptáculo 142 - do segundo modelo de realização está em conformidade com o primeiro modelo de realização. 0 mesmo se aplica ao orifício de atravessamento 156 no fundo 154 da manga 152 e às anilhas de vedação 160, 162. A diferença essencial relativamente ao primeiro modelo de realização reside no facto de estarem previstos dois elementos de bloqueio 181, os quais não estão dispostos numa parede lateral 144a a 144d do receptáculo 142, mas sim do lado de fora da manga 152. No que se refere aos elementos de bloqueio 181, trata-se de folhas de mola 182a, b que, nas suas extremidades que ficam mais afastadas do cartucho 110, estão fixadas na direcção axial no fundo 154 da manga 152, por intermédio de saliências 184a, b.

Na sua extremidade oposta, cada uma destas folhas de mola 182a, b apresenta uma cabeça de retenção 183a, b, estendendo-se estas cabeças de retenção 183a, b através de aberturas 159a, b para dentro do espaço interno 168 da manga 152, e sobressaindo para o lado de dentro -28- ΡΕ2310106 relativamente às paredes laterais 164a, 164c do espaço interno 168.

Cada uma das paredes laterais 144a e 144b do receptáculo 142 apresenta uma corrediça 143a, b que essencialmente consiste num volume vazado 145a, b e numa pista de guiamento 147a, b.

Na posição mostrada na Figura 9, a manga 152 encontra-se na sua situação de repouso e está preparada para receber a cabeça de conexão 120. Quando a cabeça de conexão 120 for inserida no espaço interno 168, segundo a direcção do eixo longitudinal 102, as cabeças de retenção 183a, b irão deslizar ao longo das respectivas paredes laterais 122a, b da cabeça de conexão 120, até serem alcançadas as reentrâncias 126a, b ai proporcionadas. Durante este percurso de movimentação, as cabeças de retenção 183a, b estão recolhidas no volume vazado 145a, b. Simultaneamente, a manga 152 é também empurrada para dentro do receptáculo 142, durante a inserção da cabeça de conexão 120. Desta forma, cada cabeça de retenção 183a, b atinge a respectiva pista de guiamento 147a, b, com o que as cabeças de retenção 183a, b são pressionadas para o lado de dentro e encaixam-se nas reentrâncias 126a, b. Na posição terminal, quando as cabeças de retenção 183a, b, tiverem atingido a zona final das respectivas pistas de guiamento 147a, b, estará fixada a cabeça de conexão 120 do cartucho 110. -29- ΡΕ2310106 0 movimento de aproximaçao da manga 152 é feito -tal como se mostra na Figura 10 - contra a acção de uma unidade de mola 190, a qual consiste numa mola de lâmina 192 que possui centralmente um sector em forma de V 194. A mola de lâmina 192 está disposta na parede 144c do receptáculo 142 e pode mover-se para trás num espaço livre 147 localizado na parede 144c. 0 sector em forma de V 194 encaixa-se numa reentrância 153a da manga 152. Nesta posição, a manga 152 encontra-se fixa na sua posição de repouso. Durante a inserção da cabeça de conexão 120 na manga 152, a manga 152 será também simultaneamente empurrada mais para dentro do receptáculo 142, pelo que a mola de lâmina 192 se irá afundar, com o seu sector 194 e os flancos 195 que o acompanham, no espaço livre 147. Após ultrapassagem do obstáculo 155, o sector em forma de V 194 da mola de lâmina 192 encaixa-se na reentrância 153b adjacente, como está representado na Figura 11. Na Figura 11 pode ser observada a posição terminal, e portanto a posição de bloqueio.

Para remover o cartucho 110, este será retirado por intermédio de um movimento de translação, em que inicialmente permanecem unidas entre si a cabeça de conexão 120 e a manga 152, através das folhas de mola 182a, b e das respectivas cabeças de retenção 183a, b, sendo o elemento de válvula 151 empurrado pelo cartucho 110 para a sua posição de repouso. -30- ΡΕ2310106 0 sector em forma de V 194 da mola de lâmina 192 deixa a reentrância 153b na manga 152 e atinge, após ultrapassagem do obstáculo 155, a reentrância 153a adjacente.

Durante esta movimentação da manga 152, as cabeças de retenção 183a, b avançam nas corrediças 143a, b até atingirem o volume vazado 145a, b e, devido à acção elástica das folhas de mola 182a, b, terem retorno resiliente ao volume vazado 145a, b em causa. As cabeças de retenção 183a, b abandonam as reentrâncias 126a, b e deixam livre a cabeça de conexão 120. O cartucho 110 poderá ser retirado a partir deste momento. Lista de números de referência 1 Equipamento para tratamento de água 2 Eixo longitudinal 10 Cartucho 12 Recipiente 14 Pega 20 Cabeça de conexão 22a-d Faces laterais 24 Nariz 25 Chanfro 26 Superfície de encosto 28 Tubo interno 30a Porta de entrada da cabeça de conexão 30b Porta de saída da cabeça de conexão 40 Dispositivo de conexão 41 Invólucro 42 Receptáculo 43 Placa de montagem 44a-d Paredes laterais -31 - ΡΕ2310106 45 46 48a 48b 49a, b Gola anelar Parede frontal Abertura para escoamento afluente Abertura para escoamento efluente Condutas 50 51 52 54 55 56 58a, b Unidade de válvula Elemento de válvula Manga Fundo da manga Rebordo anelar Orifício de atravessamento Aberturas 60 62 68 Anilha de vedação Anilha de vedação Espaço interno da manga 70 75 Entalhe Acessório de conexão 80 81 82 84 86 88 Unidade de bloqueio Elemento de bloqueio Tranqueta Eixo Cabeça de lingueta Superfície de encosto 90 92,92a 9 4a, b 95 96 Unidade de mola Molas helicoidais Pinos de fixação Reentrância para pino de fixação 94a Reentrância para pino de fixação 94b 101 102 Equipamento de filtração Eixo longitudinal 110 112 114 Cartucho Recipiente Pega 120 122a-d 126a,b Cabeça de conexão Faces laterais Reentrâncias 130a 130b Porta de entrada da cabeça de conexão Porta de saída da cabeça de conexão 140 Dispositivo de conexão -32- ΡΕ2310106 141 142 143a,b 144a-d 145a,b 147 147a,b 148a 148b 149a,b Invólucro Receptáculo Corrediças Paredes laterais Volumes vazados Espaço livre Pistas de guiamento Abertura para escoamento afluente Abertura para escoamento efluente Condutas 150 151 152 153a,b 154 155 156 158a,b 159a,b Unidade de válvula Elemento de válvula Manga Reentrâncias Fundo da manga Obstáculo Orifício de atravessamento Aberturas Aberturas 160 162 164a-d 168 Anilha de vedação Anilha de vedação Paredes laterais Espaço interno da manga 175 Acessório de conexão 180 181 182a,b 183a,b 18 4a,b 190 192 194 195 Unidade de bloqueio Elemento de bloqueio Folhas de mola Cabeças de retenção Saliências Unidade de mola Mola de lâmina Sector em forma de V Flancos da mola de lâmina 192 PI P2 S Seta com sentido de inserção para cartucho Seta com sentido de rotação para cartucho Largura de entalhe Lisboa, 9 de Abril de 2014

Claims (15)

1. ΡΕ2310106 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Equipamento para tratamento de água com um cartucho (10, 110), o qual inclui um recipiente (12, 112) para receber agentes de tratamento e uma cabeça de conexão (20, 120), a qual apresenta pelo menos uma porta de entrada (30a, 130a) e pelo menos uma porta de saída (30b, 130b), e compreendendo um dispositivo de conexão (40, 140) que está equipado com: um receptáculo (42, 142) para a cabeça de conexão (20, 120), o qual apresenta pelo menos uma abertura para escoamento afluente (48a, 148a) e pelo menos uma abertura para escoamento efluente (48b, 148b), uma unidade de válvula (50, 150) para abertura e fecho da abertura para escoamento afluente (48a, 148a), e uma unidade de bloqueio (80, 180), para fixação amovível do cartucho (10, 110) no dispositivo de conexão (40, 140), caracterizado por o receptáculo (42, 142) apresentar pelo menos uma parede lateral (44a, b; 144a, b) onde estão situadas a abertura para escoamento afluente e a abertura para escoamento efluente (48a, b; 148a, b) , e a unidade de válvula (50, 150) apresentar um elemento de válvula (52, 152) que envolve a cabeça de conexão (20, 120), pelo menos parcialmente, e está disposto com capacidade de movimentação no receptáculo (42), e -2- ΡΕ2310106 o elemento de válvula (52, 152) apresentar pelo menos uma reentrância ou abertura (58a, b; 158a, b) que, numa posição terminal da cabeça de conexão (20, 120), é levada a ficar alinhada com a porta de entrada (30a, 130a) da cabeça de conexão (20, 120) e com a abertura para escoamento afluente (48a, 148a) do receptáculo (42, 142).
2. 2. Equipamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento de válvula (52, 152) ficar disposto entre pelo menos uma parede lateral (44a, b; 144a, b) do receptáculo (42, 142) e a cabeça de conexão (20, 120) .
3. 3. Equipamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o elemento de válvula (52, 152) ficar apoiado com capacidade de movimentação na direcção do eixo longitudinal (2, 102) do receptáculo (42, 142), e/ou com capacidade de rotação.
4. 4. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o elemento de válvula (52, 152) apresentar, no lado que fica virado para a parede frontal (46, 146) do receptáculo (42, 142), um fundo (54, 154) com uma conduta de atravessamento (56, 156) .
5. 5. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a porta de entrada -3- ΡΕ2310106 e a porta de saída (30a, b; 130a, b) da cabeça de conexão (20, 120) ficarem dispostas em lados opostos.
6. 6. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a unidade de bloqueio (80, 180) apresentar uma unidade de mola (90, 190), a qual fica disposta entre o receptáculo (42, 142) e o elemento de válvula (52, 152).
7. 7. Equipamento de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a unidade de mola (90, 190) consistir numa mola de pressão.
8. 8. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a unidade de bloqueio (80, 180) apresentar pelo menos um elemento de bloqueio (81, 181) que actua na cabeça de conexão (20, 120) .
9. 9. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a cabeça de conexão (20, 120) apresentar uma reentrância (132) e/ou um nariz (24) .
10. 10. Equipamento de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por o elemento de bloqueio (81) ser concebido de modo a bloquear no decurso de um movimento de translação para inserção da cabeça de conexão (20), e a -4- ΡΕ2310106 desbloquear no decurso de um movimento rotativo da cabeça de conexão (20).
11. 11. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por o elemento de bloqueio (81) consistir numa tranqueta (82) que está disposta numa parede lateral (44a, b) do receptáculo (42), a qual se desenvolve paralelamente ao eixo longitudinal (2) do receptáculo (42).
12. 12. Equipamento de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por o elemento de bloqueio (181) ser concebido de modo a bloquear no decurso de um movimento de translação para inserção da cabeça de conexão (120), e a desbloquear no decurso de um movimento de translação em sentido contrário para remoção da cabeça de conexão (120).
13. 13. Equipamento de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o elemento de bloqueio (181) consistir numa folha de mola (182) com cabeça de retenção (183a, b).
14. 14. Equipamento de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a folha de mola (182) estar disposta no lado de fora do elemento de válvula (151) .
15. 15. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado por a folha de mola (182) em conjunto com a cabeça de retenção (183a, b) serem -5- ΡΕ2310106 guiadas numa corrediça (143a, b) disposta na parede lateral (144a, b) do receptáculo (142). Lisboa, 9 de Abril de 2014