BRPI0802397A2

BRPI0802397A2 - registration for building water installations

Info

Publication number: BRPI0802397A2
Authority: BR
Inventors: Ingo Doubrawa
Original assignee: Docol Metais Sanitarios Ltda
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-03-23
Also published as: BRPI0802397B1

Abstract

REGISTRO PARA INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS. A presente invenção refere-se a um registro para instalações hidráulicas prediais, particularmente do tipo embutido em parede o qual é destinado a controlar a vazão de água a ser direcionada a um chuveiro ou equipamento congênere, o registro (R) tendo o seu corpo (1) não-metálico projetado para apresentar uma geometria do canal ou conduto de líquido que determina uma baixa perda de carga, o registro sendo ainda dotado de um cartucho (5) de controle de fluxo de água, o cartucho (5) sendo dotado de um par de discos cerâmicos (14,17) que, em conjunto, permitem ou im- pedem alternativamente o fluxo de fluido através do registro, o cartucho (5) e o corpo (1) sendo dotados de conjuntos de aletas (6,7) correspondentes e de travamento do cartucho (5) no corpo (1).RECORD FOR PREDIABLE HYDRAULIC FACILITIES. The present invention relates to a register for building plumbing, particularly of the wall-mounted type which is intended to control the flow of water to be directed to a shower or similar equipment, the register (R) having its body ( 1) non-metallic designed to have a liquid channel or conduit geometry that determines a low pressure drop, the record being further provided with a water flow control cartridge (5), the cartridge (5) having a a pair of ceramic discs (14,17) which together allow or alternately prevent fluid flow through the registration, the cartridge (5) and the body (1) being provided with fin sets (6,7 ) and locking the cartridge (5) into the body (1).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REGISTRO PARA INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS".Report of the Invention Patent for "REGISTRATION FOR PREDIAL HYDRAULIC FACILITIES".

A presente invenção refere-se a um registro do tipo que é utilizado em instalações hidráulicas prediais, particularmente do tipo embutido em parede, tais como as de fornecimento de água para chuveiros e equipamentos similares.The present invention relates to a register of the type that is used in building hydraulic installations, particularly the wall-mounted type, such as shower water supply and similar equipment.

O registro em questão atua como meio de controle de vazão da água que passa em uma tubulação que integra uma linha de fornecimento para um chuveiro ou equipamento similar.The register in question acts as a means of controlling the flow of water through a pipe that forms part of a supply line for a shower or similar equipment.

O presente registro objeto desta invenção difere dos registrospertencentes ao estado da técnica pelo fato de apresentar uma solução construtiva mais eficiente que resulta em benefícios tanto do ponto de vista funcional, como de resistência e economia.The present register object of this invention differs from the state of the art registers in that it presents a more efficient constructive solution that results in benefits from the functional point of view, as well as strength and economy.

Como é do conhecimento dos técnicos no assunto, os registros para controle de vazão de água do tipo que é normalmente empregado em linhas de fornecimento de água para chuveiros e equipamentos congêneres compreendem, em essência, um corpo ou carcaça, o qual conta com um terminal de entrada para o fluxo de água, uma sede para os dispositivos ob-turadores (que incluem um sistema de cartucho), que regulam o controle de vazão e mesmo a interrupção do fluxo de água na medida do desejado, e ainda um terminal de saída, sendo que usualmente os terminais de entrada e de saída são dotados de rosca permitindo assim a conexão dos mesmos aos extremos da tubulação através da qual a água deve circular.As is well known to those skilled in the art, water flow control registers of the type commonly employed in shower water supply lines and similar equipment essentially comprise a housing or housing, which has a terminal. inlet for the flow of water, a seat for the obturator devices (which include a cartridge system), which regulate flow control and even the interruption of water flow as desired, and an output terminal and usually the inlet and outlet terminals are threaded thus allowing their connection to the ends of the pipe through which the water must circulate.

Com relação aos registros convencionais, são normalmente fa-25 bricados e comercializados modelos cujo corpo e cartucho são produzidos com peças plásticas ou metálicas, sendo que o sistema de vedação de tais registros opera por princípio de compressão (por rosqueamento), de um eixo que conta com um disco elastomérico que é forçado contra um assento ou sede, através da qual passa o fluxo de água a ser controlado (aberto, fechado ou dosado de acordo com o desejado).With respect to conventional registers, models are usually manufactured and marketed whose body and cartridge are made of plastic or metallic parts, and the sealing system of such registers operates by principle of compression (by screwing) of an axis that It has an elastomeric disc that is forced against a seat or seat through which the flow of water to be controlled passes (open, closed or metered as desired).

Tais tipos de registros foram e são utilizados já há vários anos em instalações prediais hidráulicas onde as tubulações mais comuns eramde ferro, e em tempos mais recentes são de PVC ou mesmo de cobre, e onde as conexões são feitas por meio de rosca.Such types of records have been and have been used for several years in hydraulic building installations where the most common pipes were made of iron, and in more recent times are made of PVC or even copper, and where the connections are made by screw.

Em tempos mais recentes, ocorreu o advento do surgimento dos tubos de PVC soldáveis, CPV, PPR, PEX, onde é empregado o adesivo, ou a fusão ou o encaixe, que permite assim a eliminação da necessidade de rosca nas conexões, motivo pelo qual está se consolidando uma tendência segundo a qual o corpo do registro deve ser produzido, preferivelmente, com o mesmo material da tubulação à qual o mesmo será integrado, condição essa que se atendida resulta em uma maior facilidade de conexão, tornando desnecessário o uso de conectores intermediários, e gerando assim o aspecto positivo de redução de custo, eliminação ou redução de riscos de vazamentos e principalmente, facilidade de instalação.In more recent times, the advent of weldable PVC pipes, CPV, PPR, PEX, where the adhesive is used, or the fusion or fitting, which allows the elimination of the need for thread in the connections, which is why A trend is underway that the body of the register should preferably be made of the same pipe material to which it will be integrated, a condition which, if met, results in easier connection, making the use of connectors unnecessary. intermediates, thus generating the positive aspect of cost reduction, elimination or reduction of risk of leaks and especially ease of installation.

O estado da técnica atual contempla ainda uma outra forma construtiva para tais registros, onde o seu corpo (que pode ser de material plástico ou metálico) recebe um cartucho rotativo de Vè ou % de volta, sendo que em tal condição, a vedação é promovida pelo giro de um primeiro cilindro (móvel), que está alojado dentro de um segundo cilindro (fixo), os quais são dotados de furos radiais e guarnecidos com um anel de vedação elas-tomérico.The present state of the art contemplates yet another constructive form for such records, where its body (which may be of plastic or metallic material) receives a rotary cartridge of Vè or% of return, and in such condition, the seal is promoted. by turning a first (movable) cylinder, which is housed within a second (fixed) cylinder, which are provided with radial holes and provided with an elastomeric sealing ring.

Nesse tipo de construção, quando os orifícios radiais (ou passagens) dos dois cilindros estão alinhados ocorre a passagem do fluxo de á-gua pelo interior do registro e, de forma inversa, quando tais orifícios radiais estão desalinhados, ocorre a obturação total ou parcial do fluxo de água que passa por dentro do registro.In this type of construction, when the radial orifices (or passages) of the two cylinders are aligned, the water flow passes through the interior of the register and, conversely, when such radial orifices are misaligned, the total or partial obturation occurs. of the water flowing through the registry.

Ainda nesse tipo de construção, o cilindro móvel que é montadodentro do cilindro fixo, é conectado ou mantido solidário ao eixo de acionamento, o qual, pelo seu extremo oposto está acoplado ao manipulo ou volante do registro, enquanto que o cilindro fixo é normalmente apoiado e montado na sede do corpo do registro.Still in this type of construction, the movable cylinder that is mounted within the fixed cylinder is connected or held integral with the drive shaft, which at its opposite end is coupled to the register handle or handwheel, while the fixed cylinder is normally supported. and mounted to the registration body seat.

Essa modalidade de registro apresenta um tipo bastante comumde problema, o qual resulta do fato de que nos registros fabricados com material plástico, a resistência ao torque de acionamento é baixa, sendo nor-malmente muito mais baixa que os valores especificados pelas normas vigentes e que regem a matéria, sendo ainda frágeis, gerando por tais motivos uma condição de mau funcionamento que implica em desperdício de água e, conseqüentemente, prejuízo para os consumidores.This type of registration presents a very common type of problem, which results from the fact that in the records made of plastic material, the resistance to the drive torque is low, being usually much lower than the values specified by the current norms and that govern the matter, being still fragile, thus generating a condition of malfunction that implies waste of water and, consequently, harm to consumers.

O estado da técnica atual contempla ainda uma outra soluçãode projeto normalmente utilizada para controle de fluxo de água aplicada em torneiras, onde a obturação do fluxo é conseguida mediante emprego de cartuchos dotados de discos cerâmicos.The current state of the art contemplates yet another design solution commonly used for water flow control applied to taps, where flow obturation is achieved by employing cartridges with ceramic discs.

Ocorre que tal tipo de solução se fosse aplicada a registros, a-carretaria uma baixa vazão em função, principalmente, das perdas de carga geradas, fato esse que torna tal solução inviável para emprego em chuveiros e congêneres, principalmente se usados em instalações prediais sujeitas a condições de baixas pressões de água.If such a solution were applied to registers, it would result in a low flow rate mainly due to the pressure losses generated, a fact that makes this solution unfeasible for use in showers and the like, especially if used in building installations subject to under conditions of low water pressures.

Em face dos problemas evidenciados no estado da técnica foidesenvolvida a presente invenção, a qual propõe um registro que seja projetado para incorporar soluções robustas e funcionais, tirando assim o melhor proveito de cada componente, material e geometria, gerando ao final, a obtenção de aspectos positivos, tal como a elevação dos valores de vazão, melhoria nas condições de estanqueidade e resistência aos valores de torque especificados nas normas vigentes e que regem a matéria.In view of the problems evidenced in the state of the art the present invention was developed, which proposes a register that is designed to incorporate robust and functional solutions, thus making the best use of each component, material and geometry, thus generating aspects such as increased flow values, improved tightness conditions, and resistance to torque values specified in current standards governing the substance.

O projeto do registro apresentado nesta invenção permite, de forma indireta, que o produto final tenha uma maior agregação de valor em face de prover um maior conforto e economia ao usuário, bem como permitir que o registro propriamente dito apresente uma vida útil mais longa com conseqüente redução de necessidade de manutenção ou mesmo de troca do componente, e ainda opere com menores perdas de água.The design of the registration presented in this invention indirectly allows the end product to have greater value added in the face of providing greater comfort and economy to the user, as well as allowing the registration itself to have a longer service life. consequent reduction in the need for maintenance or even replacement of the component, and even operate with less water loss.

De modo resumido, a concepção de registro objeto desta invenção apresenta como características positivas, os seguintes aspectos: a) conta com uma nova geometria de fluxo de água que privilegia, por exemplo, a obtenção de um fluxo que apresenta baixas perdas de carga; b) provisão de encaixe por aletas entre o cartucho e a sede interna prevista no corpo do registro, encaixe esse que permite a obtenção de uma melhor acomodaçãodo referido componente (cartucho), bem como evita que o mesmo sofra qualquer tipo de deslocamento indesejado durante a operação do registro, sendo que tal encaixe, mediante emprego de aletas, traz ainda o efeito técnico positivo que resulta na obtenção de uma maior resistência ao torque do referido componente; c) o eixo do registro é dotado de canal e trava, detalhes que em conjunto impedem o movimento axial do referido eixo e por conseguinte impedem seu movimento para fora da região que contém o bu-jão; e d) o eixo do registro é produzido em material metálico, de modo a conferir maior resistência ao torque.Briefly, the registration design object of this invention has as positive characteristics the following aspects: a) it has a new water flow geometry that privileges, for example, the obtaining of a flow that presents low pressure losses; b) provision of a snap fit between the cartridge and the internal seat provided in the body of the register, which allows better accommodation of said component (cartridge), as well as preventing it from undergoing any unwanted displacement during operation of the register, and such fitting, through the use of fins, also brings the positive technical effect that results in obtaining a greater resistance to the torque of said component; c) the register axis is provided with channel and lock, details that together prevent the axial movement of said axis and therefore prevent its movement out of the region containing the plug; and d) the register shaft is made of metallic material, in order to provide greater torque resistance.

O presente registro será pormenorizadamente descrito com referência aos desenhos abaixo relacionados, nos quais:The present record will be described in detail with reference to the drawings below, in which:

A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva geral do registro aqui apresentado;Figure 1 illustrates a general perspective view of the record presented herein;

A figura 2 ilustra uma vista superior do registro em questão;Figure 2 illustrates a top view of the record in question;

A figura 3 ilustra um corte tomado da figura 2, tal como o indicado pela linha de corte A-A da figura 2, dita figura 3 apresenta ainda uma seta que indica, de forma esquemática, a representação da geometria de fluxo da água que passa pelo registro, dita seta é indicada como F e atravessa o registro (tal como o ilustrado) da direita para a esquerda;Figure 3 illustrates a section taken from Figure 2, as indicated by the section AA line of Figure 2, said Figure 3 further shows an arrow schematically indicating the flow geometry of the water passing through the register. said arrow is indicated as F and crosses the register (as illustrated) from right to left;

A figura 3A ilustra um detalhe do cartucho que integra o presente registro, detalhe esse extraído da figura 3;Figure 3A illustrates a detail of the cartridge in the present record, which detail is taken from Figure 3;

A figura 4 é uma representação em corte e isolada do corpo do presente registro, onde o referido corpo é retratado de forma análoga ao demonstrado na figura 3, porém sem os demais componentes, facilitando assim a observação da geometria de fluxo indicada pela seta F;Figure 4 is a sectional and isolated representation of the body of the present record, where said body is portrayed analogously to that shown in Figure 3, but without the other components, thus facilitating the observation of the flow geometry indicated by arrow F;

A figura 5 ilustra uma vista de uma perspectiva explodida do presente registro, onde são destacados detalhes tanto do cartucho, como também do corpo do mesmo;Figure 5 illustrates an exploded perspective view of the present record, where details of both the cartridge and its body are highlighted;

A figura 5A ilustra uma vista do cartucho do presente registro, o qual é retratado tal como o indicado pela seta X da figura 5; eFig. 5A illustrates a view of the cartridge of the present record which is depicted as indicated by arrow X of Fig. 5; and

A figura 5B ilustra uma vista do corpo do registro aqui apresentado, vista essa que é tomada segundo o indicado pela seta Y da figura 5.De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, o registro para instalações hidráulicas prediais, objeto da presente invenção, compreende um corpo 1, o qual é definido como uma peça mo-nobloco 2, que pode ser produzida com base em virtualmente qualquer tipo de material plástico que atenda aos requisitos normativos e sirva para facilitar a conectividade com os tubos da linha de fornecimento de água à qual o registro R como um todo deva ser incorporado. Por exemplo, o material do corpo 1 pode ser PVC, PPR, PEX ou CPVC.Fig. 5B illustrates a view of the body of the register shown here, which view is taken as indicated by the arrow Y of Fig. 5. In accordance with the illustration illustrated above, the register for building hydraulic installations, object of the present invention. , comprises a body 1, which is defined as a one-piece block 2, which can be produced from virtually any type of plastic material that meets regulatory requirements and serves to facilitate connectivity to the supply line pipes. water to which the R register as a whole is to be incorporated. For example, body 1 material may be PVC, PPR, PEX or CPVC.

A configuração tanto da entrada, como da saída do corpo 1 do registro é projetada de modo a assumir a forma específica correspondente ao tipo de tubo ao qual o registro R será conectado.The configuration of both the inlet and the outlet 1 body of the register is designed to take the specific form corresponding to the type of pipe to which the register R will be connected.

Nas figuras 3 e 4 pode ser mais bem entendida a geometria do fluxo que ocorre no interior do corpo 1 registro R, fluxo esse que é esquema-ticamente indicado através da seta F.In figures 3 and 4 the flow geometry occurring inside the body 1 register R is better understood, which flow is schematically indicated by arrow F.

No registro R aqui tratado, a geometria de fluxo foi projetadapara resultar em uma baixa perda de carga, condição essa que é obtida pela forma geométrica do canal ou conduto 3, que liga a entrada do corpo 1 à parte interna 4 do corpo 1, tal como pode ser melhor observado na figura 4.In the R register discussed here, the flow geometry is designed to result in low pressure drop, which is obtained by the geometric shape of the channel or conduit 3, which connects the inlet of body 1 to the inner part 4 of body 1, such as as can best be seen in figure 4.

Na parte interna 4 do corpo 1, mais especificamente na sua porção cilíndrica que irá alojar o cartucho 5 (tal como o retratado na figura 3A), existem aletas que formam uma chaveta 6 (e que pode ser observada nas figuras 4 e 5B), por onde se alojarão as aletas 7 do cartucho 5, de modo a impedir o giro do mesmo e resistir ao torque especificado no projeto.In the inner part 4 of the body 1, more specifically in its cylindrical portion which will house the cartridge 5 (as shown in figure 3A), there are fins forming a key 6 (and which can be seen in figures 4 and 5B), where the fins 7 of the cartridge 5 will be housed, in order to prevent its rotation and resist the torque specified in the project.

Na porção superior da entrada da parte interna 4 é provida uma rosca 8, que receberá um bujão 9, que comprime e retém o cartucho 5 na sua posição, tal como pode ser entendido através da observação da figura 3.In the upper portion of the inlet of the inner part 4 there is provided a thread 8, which will receive a plug 9, which compresses and holds the cartridge 5 in its position, as can be understood from the observation of figure 3.

O cartucho 5 define o conjunto de peças que fará a função principal de controlar o fluxo de água - abertura, fechamento e ajuste da vazão.Cartridge 5 defines the set of parts that will perform the primary function of controlling water flow - opening, closing, and adjusting flow.

A peça denominada como cilindro fixo 10, que se ajusta no interior do corpo 1 do registro R tem um canal radial 11 que serve para alojar um anel "0"ring 12, o qual serve para vedar a passagem de água para cima.Dentro do cilindro fixo 10 está alojado o arrastador 13 do disco móvel 14, o qual é dotado de duas extensões 15 que se encaixam em rebaixos 16 previstos no disco móvel 14, para assim permitir a transmissão de torque para girar o referido disco móvel 14 promovendo a abertura e fechamento da passagem de água, visto que o disco 14 e também o disco 17 são dotados, cada um, de uma passagem na forma de setor semicircular 18. Os discos 14 e 17 são de material cerâmico.The so-called fixed cylinder part 10 which fits within the body 1 of the register R has a radial channel 11 which serves to house a ring "0" ring 12 which serves to seal the upward passage of water. The fixed cylinder 10 is housed with the movable disc carrier 14, which is provided with two extensions 15 that engage recesses 16 provided in the movable disk 14, thus enabling torque transmission to rotate said movable disk 14 promoting the opening and closing the water passage, as disc 14 and also disc 17 are each provided with a semicircular sector passage 18. Discs 14 and 17 are of ceramic material.

Quando alinhadas, as passagens 18 permitem que o fluxo de água F avance e quando em posição inversa, bloqueia o referido fluxo. O arrastador 13 também é dotado de um ressalto semicircular 19 que serve de batente para definir o curso de giro do eixo 23, ou seja, os limites para a posição totalmente aberta (e no outro extremo), totalmente fechada do presente registro R. Para tanto este ressalto semicircular 19, que atua como batente, encontra no interior do cilindro fixo 10 um rebaixo com a forma inversa correspondente, em cujas extremidades se apoia o batente 19 do arrastador 13.When aligned, the passages 18 allow water flow F to advance and when in reverse position block said flow. Trap 13 is also provided with a semicircular shoulder 19 which serves as a stop for defining the rotational stroke of shaft 23, ie the limits for the fully open (and at the other end), fully closed position of the present record R. Both this semicircular shoulder 19, which acts as a stopper, finds within the fixed cylinder 10 a correspondingly shaped recess, at whose ends the stopper 19 of the carrier 13 rests.

O arrastador 13 também possui canais 20 na sua porção cilíndrica, os quais alojam anéis 21, sendo tais anéis 21 montados e alojados no interior cilíndrico fixo 10, atuando no sentido de vedar a passagem de água para cima.Trap 13 also has channels 20 in its cylindrical portion, which house rings 21, which rings 21 are mounted and housed within the fixed cylindrical interior 10, acting to seal the water passage upwards.

O arrastador 13 possui ainda um encaixe fêmea esfriado 22, que recebe o eixo 23, cuja extremidade inferior tem uma porção com uma estria do tipo macho 24, correspondente ao encaixe fêmea esfriado 22 do arrastador 13.Trap 13 further has a cooled female socket 22 which receives the shaft 23, whose lower end has a male-type groove portion 24 corresponding to the cooled female socket 22 of traverse 13.

O eixo 23 possui um canal 25, que recebe um anel trava 26, o qual tem a função de evitar o movimento para fora do bujão 9. O eixo 23 também possui, na sua extremidade superior, uma outra estria 27, que é destinada a servir de meio de acoplamento com qualquer modelo de manipulo ou volante a ser manuseado pelo usuário (não-ilustrado). O eixo 23 épreferencialmente metálico, conferindo característica de alta resistência ao torque, sendo montado, tal como o demonstrado na figura 5, na seqüência de um anel "0"ring 32.Sob o disco móvel 14 está alojado o disco fixo 17, o qual é posicionado também dentro do cilindro fixo 10 em posição específica definida pelo encaixe de dois ressaltos 28 junto ao canal 29 que se encontra no interior do cilindro 10, tal como pode ser observado na figura 5A. Sob o disco fixo 17 há ainda o anel de vedação 30, que veda o disco fixo contra a sede do corpo 1 do presente registro R, sendo prevista ainda uma peneira 31, que protege os componentes internos do registro R (em especial o cartucho 5), contra a entrada de detritos eventualmente presentes na água. A peneira 31 atua ainda como meio de estabilização do cartucho 5, atuando ainda na estabilização do anel de vedação 30.The shaft 23 has a channel 25 which receives a locking ring 26 which has the function of preventing outward movement of the plug 9. The shaft 23 also has at its upper end another groove 27 which is intended for serve as a coupling medium with any handle or handwheel model to be handled by the user (not shown). The shaft 23 is preferably metallic, giving high torque resistance characteristics, being mounted, as shown in figure 5, in the sequence of a ring "0" ring 32. Under movable disk 14 is housed the fixed disk 17, which It is also positioned within the fixed cylinder 10 in a specific position defined by the engagement of two shoulders 28 next to the channel 29 which is inside the cylinder 10, as can be seen in figure 5A. Under the fixed disk 17 there is also the sealing ring 30 which seals the fixed disk against the body 1 seat of the present register R and a sieve 31 is provided which protects the internal components of the register R (in particular the cartridge 5 ) against any debris present in the water. The sieve 31 further acts as a stabilizing means of the cartridge 5, further acting to stabilize the sealing ring 30.

Apesar de ter sido descrito e ilustrado uma concepção construtiva preferida cabe salientar que alterações de projeto são possíveis e realizáveis sem que se fuja do escopo da presente invenção.Although a preferred constructive design has been described and illustrated, it should be noted that design changes are possible and achievable without departing from the scope of the present invention.

Claims

1. Register for building hydraulic installations, particularly of the wall-mounted type, the register (R) being defined by a non-metallic body (1) having an inlet portion and a fluid outlet portion, characterized in that the body (1,2) receives a fluid flow control cartridge (5) therein, the cartridge (5) and the body (1) are aligned along their longitudinal geometric axis and are provided with vanes (6) , 7) matching and locking the cartridge (5) in the body (1), the cartridge (5) being provided with a pair of ceramic discs (14,17) which together allow or alternatively prevent fluid flow through from the registration, the flow of fluid within the body (1) is such that between the inlet portion and the outlet portion is defined a conduit in which the fluid moves substantially upwardly from the inlet portion towards the longitudinal geometric axis of the cartridge (5) and then substantially downwardly towards the exit portion.

Registration according to claim 1, characterized in that the cartridge (5) comprises a fixed cylinder (10), a drag element (5) and a registration drive axis (23) aligned along its longitudinal geometric axis. , the shaft (23) being provided with a channel (25) which receives a locking ring (26) from the shaft (23).

Record according to claim 1, characterized in that the shaft (23) is metallic.

Record according to claim 1, characterized in that the body (1) is made of PVC, PPR, PEX or CPVC.

Registration according to claim 1, characterized in that the ceramic discs (14,17) are provided with openings in the form of semi-circular sectors (16,18) which, when aligned, allow fluid to pass through and , when misaligned, block fluid flow.