Vista explodida

O cartucho de uma torneira monocomando de disco cerâmico é normalmente composto por quatro peças principais, sendo duas conchas plásticas (que são montadas por meio de um conjunto de abas) e dois discos cerâmicos (um fixo e outro móvel), alojados dentro das conchas plásticas:.

O fluxo de água através do cartucho é representado na ilustração anexa pela sequência de etiquetas numeradas [1] a [5]. A repartição corresponde a um cartucho do tipo "úmido": possui dois O-rings na base do cartucho e um terceiro O-ring circundando seu perímetro.

Sistema de disco cerâmico

O princípio de funcionamento é tão simples quanto engenhoso: quando o comando da torneira é inclinado a partir da posição fechada, a placa cerâmica móvel desliza de modo que o seu furo coincida gradualmente com um dos dois furos da placa fixa. Desta forma, a vazão aumenta gradualmente à medida que a alavanca é levantada. Por sua vez, ao rodar o manípulo, o furo da parte móvel é orientado progressivamente com a posição dos dois furos da parte fixa (água fria ou água quente), permitindo regular a proporção entre os dois. Depois de misturada, a água flui para a boca da torneira pelo terceiro orifício.

A principal vantagem deste sistema é que todas as juntas de vedação são fixas, de modo que não sofrem desgaste ou deformação além do comportamento plástico a longo prazo do material elástico com que são feitas. A peça chave do sistema são as duas peças cerâmicas que permitem cortar completamente o fluxo de água. São dois discos de cerâmica muito duros, com superfícies perfeitamente planas que deslizam um contra o outro. Esta circunstância minimiza o seu desgaste, e garante estanqueidade absoluta, pois é a própria pressão da água e a adesão mecânica entre as duas peças cerâmicas, que garantem o corte da passagem de água com a máxima eficiência.

O efeito de atração mecânica entre as duas placas cerâmicas é muito notável, devido às propriedades físicas especiais que lhes são conferidas pelo silicato de alumínio praticamente puro com que são fabricadas. À medida que são pressionados e friccionados um contra o outro, surge uma força adesiva que os mantém firmemente unidos, devido ao efeito da tensão superficial do lubrificante depositado nos microporos das duas faces em contato.[6]​ Porém, devido à perfeita mecanização de suas faces planas de contato e ao reduzido coeficiente de atrito entre ambas graças ao lubrificante, é possível deslizá-los lateralmente sem qualquer dificuldade. Uma vez assegurada por este efeito a máxima ligação entre as duas peças cerâmicas, a passagem de água através da superfície de contacto localizada entre os dois discos cerâmicos é impossível.

Dependendo do design das entradas e saídas de água do cartucho, existem dois tipos principais:

O mecanismo de uma torneira monocomando com válvula esférica é composto por:[7]​.

O sistema de cartucho substituível também foi estendido para misturadores monocomando com válvula de esfera (ou "válvula de esfera", como são chamados em inglês).[8]​.

Sistema de válvula de esfera

Seu princípio de funcionamento é semelhante ao dos discos cerâmicos: a vazão e a temperatura são reguladas girando a esfera por meio da alça, orientando gradativamente os orifícios de saída em frente aos orifícios de abastecimento de água. Girar o manípulo da torneira (para a esquerda ou para a direita) serve para regular a temperatura; e o fluxo é regulado inclinando a manivela: quanto mais alto ela for levantada, maior será o volume de água que flui pela boca da torneira. Na prática, o que se faz ao acionar a torneira é deslocar a posição da esfera metálica, colocando os orifícios de alimentação mais ou menos à frente dos orifícios de ligação da água fria e da água quente. A estanqueidade do sistema é garantida por juntas de borracha que são pressionadas contra a superfície da esfera metálica, evitando que a água escorra pelo exterior da mesma. O principal problema deste sistema é que devido ao atrito da esfera metálica contra as vedações de borracha, elas acabam se desgastando e deformando a médio prazo, o que resulta em vazamentos de água pela torneira. Para minimizar o atrito com a bola, as juntas são lubrificadas com um silicone especial, o que aumenta a necessidade de manutenção. Além disso, as partes metálicas do mecanismo (tanto a esfera quanto as molas) podem sofrer problemas de corrosão no caso de águas agressivas.

Vista explodida

O cartucho de uma torneira monocomando de disco cerâmico é normalmente composto por quatro peças principais, sendo duas conchas plásticas (que são montadas por meio de um conjunto de abas) e dois discos cerâmicos (um fixo e outro móvel), alojados dentro das conchas plásticas:.

O fluxo de água através do cartucho é representado na ilustração anexa pela sequência de etiquetas numeradas [1] a [5]. A repartição corresponde a um cartucho do tipo "úmido": possui dois O-rings na base do cartucho e um terceiro O-ring circundando seu perímetro.

Sistema de disco cerâmico

O princípio de funcionamento é tão simples quanto engenhoso: quando o comando da torneira é inclinado a partir da posição fechada, a placa cerâmica móvel desliza de modo que o seu furo coincida gradualmente com um dos dois furos da placa fixa. Desta forma, a vazão aumenta gradualmente à medida que a alavanca é levantada. Por sua vez, ao rodar o manípulo, o furo da parte móvel é orientado progressivamente com a posição dos dois furos da parte fixa (água fria ou água quente), permitindo regular a proporção entre os dois. Depois de misturada, a água flui para a boca da torneira pelo terceiro orifício.

A principal vantagem deste sistema é que todas as juntas de vedação são fixas, de modo que não sofrem desgaste ou deformação além do comportamento plástico a longo prazo do material elástico com que são feitas. A peça chave do sistema são as duas peças cerâmicas que permitem cortar completamente o fluxo de água. São dois discos de cerâmica muito duros, com superfícies perfeitamente planas que deslizam um contra o outro. Esta circunstância minimiza o seu desgaste, e garante estanqueidade absoluta, pois é a própria pressão da água e a adesão mecânica entre as duas peças cerâmicas, que garantem o corte da passagem de água com a máxima eficiência.

O efeito de atração mecânica entre as duas placas cerâmicas é muito notável, devido às propriedades físicas especiais que lhes são conferidas pelo silicato de alumínio praticamente puro com que são fabricadas. À medida que são pressionados e friccionados um contra o outro, surge uma força adesiva que os mantém firmemente unidos, devido ao efeito da tensão superficial do lubrificante depositado nos microporos das duas faces em contato.[6]​ Porém, devido à perfeita mecanização de suas faces planas de contato e ao reduzido coeficiente de atrito entre ambas graças ao lubrificante, é possível deslizá-los lateralmente sem qualquer dificuldade. Uma vez assegurada por este efeito a máxima ligação entre as duas peças cerâmicas, a passagem de água através da superfície de contacto localizada entre os dois discos cerâmicos é impossível.

Dependendo do design das entradas e saídas de água do cartucho, existem dois tipos principais:

O mecanismo de uma torneira monocomando com válvula esférica é composto por:[7]​.

O sistema de cartucho substituível também foi estendido para misturadores monocomando com válvula de esfera (ou "válvula de esfera", como são chamados em inglês).[8]​.

Sistema de válvula de esfera

Seu princípio de funcionamento é semelhante ao dos discos cerâmicos: a vazão e a temperatura são reguladas girando a esfera por meio da alça, orientando gradativamente os orifícios de saída em frente aos orifícios de abastecimento de água. Girar o manípulo da torneira (para a esquerda ou para a direita) serve para regular a temperatura; e o fluxo é regulado inclinando a manivela: quanto mais alto ela for levantada, maior será o volume de água que flui pela boca da torneira. Na prática, o que se faz ao acionar a torneira é deslocar a posição da esfera metálica, colocando os orifícios de alimentação mais ou menos à frente dos orifícios de ligação da água fria e da água quente. A estanqueidade do sistema é garantida por juntas de borracha que são pressionadas contra a superfície da esfera metálica, evitando que a água escorra pelo exterior da mesma. O principal problema deste sistema é que devido ao atrito da esfera metálica contra as vedações de borracha, elas acabam se desgastando e deformando a médio prazo, o que resulta em vazamentos de água pela torneira. Para minimizar o atrito com a bola, as juntas são lubrificadas com um silicone especial, o que aumenta a necessidade de manutenção. Além disso, as partes metálicas do mecanismo (tanto a esfera quanto as molas) podem sofrer problemas de corrosão no caso de águas agressivas.