BRPI0802397B1 - registro para instalações hidráulicas prediais - Google Patents

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).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REGISTRO PARA INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS". 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. 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. O presente registro objeto desta invenção difere dos registros pertencentes 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.

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 obturadores (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.

Com relação aos registros convencionais, são normalmente fabricados 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).

Tais tipos de registros foram e são utilizados já há vários anos em instalações prediais hidráulicas onde as tubulações mais comuns eram de ferro, e em tempos mais recentes são de PVC ou mesmo de cobre, e onde as conexões são feitas por meio de rosca.

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 ó 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. 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 Vz ou Va 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.

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.

Ainda nesse tipo de construção, o cilindro móvel que é montado dentro 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.

Essa modalidade de registro apresenta um tipo bastante comum de 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 regêm 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. O estado da técnica atual contempla ainda uma outra solução de 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.

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.

Em face dos problemas evidenciados no estado da técnica foi desenvolvida 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 tor-que especificados nas normas vigentes e que regem a matéria. 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.

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 acomodação do 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. O presente registro será pormenorizadamente descrito com referência aos desenhos abaixo relacionados, nos quais: A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva geral do registro aqui apresentado; A figura 2 ilustra uma vista superior do registro em questão; 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; A figura 3A ilustra um detalhe do cartucho que integra o presente registro, detalhe esse extraído da figura 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; 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; 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; e 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. 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.

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.

No registro R aqui tratado, a geometria de fluxo foi projetada para 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.

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.

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. 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. 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.

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 apóia o batente 19 do arrastador 13. 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. O arrastador 13 possui ainda um encaixe fêmea estriado 22, que recebe o eixo 23, cuja extremidade inferior tem uma porção com uma estria do tipo macho 24, correspondente ao encaixe fêmea estriado 22 do arrastador 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 é preferencialmente 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.

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.

Claims (4)

1. Registro para instalações hidráulicas prediais, particularmente do tipo embutido em parede, sendo o registro (R) definido por um corpo (1) não-metálico dotado de uma porção de entrada e uma porção de saída de fluido, o corpo (1,2) recebendo em seu interior um cartucho (5) de controle de fluxo de fluido, o cartucho (5) e o corpo (1) sendo alinhados segundo seu eixo geométrico longitudinal, o cartucho (5) sendo dotado de um par de discos cerâmicos (14,17) dotados de aberturas na forma de setores semicirculares (16,18), o registro sendo caracterizado pelo fato de que o cartucho (5) e o corpo (1) são dotados de conjuntos de aletas (6,7) correspondentes e de travamento do cartucho (5) no corpo (1), o fluxo de fluido no interior do corpo (1) sendo tal que, entre a porção de entrada e a porção de saída é definido um conduto em que o fluido desloca-se, a partir da porção de entrada, substancialmente para cima, em direção ao eixo geométrico longitudinal do cartucho (5) e depois substancialmente para baixo, em direção à porção de saída.

2. Registro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartucho (5) compreende um cilindro fixo (10), um elemento arrastador (5) e um eixo (23) de acionamento do registro alinhados segundo seu eixo geométrico longitudinal, o eixo (23) sendo dotado de um canal (25) que recebe um anel de travamento (26) do eixo (23).

3. Registro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo (23) é metálico.

4. Registro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo (1) é de PVC, PPR, PEX ou CPVC.