Γενικά για τη βρύση

Η βρύση είναι η συσκευή μέσω της οποίας παίρνουμε το νερό από ένα σύστημα ύδρευσης. Μπορεί να αποτελείται από τα ακόλουθα ρουξούνι, λαβή, διανομέας, μηχανισμός, φίλτρο αεράτο και κορμός εισόδου νερού. Όταν γυρίζουμε τη λαβή μια βαλβίδα ανοίγει και έτσι ελέγχουμε τη ροή του νερού ανεξαρτήτως θερμοκρασίας ή πίεσης του. Στις υψηλής ποιότητας βρύσες ο κορμός είναι από ορείχαλκο παρότι υπάρχουν και βρύσες από κράμα ψευδαργύρου (zamac) ή ακόμη και πλαστικό.
Η πλειονότητα των οικιακής χρήσης βρυσών είναι είτε με μία λαβή(αναμικτική) είτε με δύο(κλασσικές). Μερικές βρύσες χρησιμοποιούν μεταλλικό ή πλαστικό μηχανισμό που λειτουργεί μετακινούμενος κάθετα άλλες χρησιμοποιούν μεταλλική σφαίρα και άλλες οι συνηθέστερες σήμερα κεραμικούς μηχανισμούς.
Οι βρύσες πρέπει να κατασκευάζονται σύμφωνα με κάποιες προδιαγραφές ανάλογα για πού προορίζονται, στις ΗΠΑ π.χ οι βρύσες νιπτήρος πρέπει να έχουν μέγιστη παροχή 2 gal(7,6lt) το λεπτό ενώ του λουτρού ή του ντους 2,5 gal(9,5lt).
Σύμφωνα με μία μελέτη της Αμερικάνικης AWARE που έγινε σε 1188 διαμερίσματα και ολοκληρώθηκε το 1999 κατά μέσο όρο το κάθε άτομο χρησιμοποιούσε τη βρύση του ημερησίως 8 λεπτά. Η ημερήσια κατανάλωση ανα άτομο ήταν ήταν 69gal(261t) με τις βρύσες να καταναλώνουν 11gal(41,6 lt). Όταν υπήρχαν έφηβοι ή υπερήλικες η κατανάλωση νερού βρύσης αυξανόταν ενώ μειωνόταν όταν τα περισσότερα άτομα του σπιτιού δούλευαν και όταν υπήρχε πλυντήριο πιάτων.
 
 
Η ιστορία της βρύσης
 
Εξαρτήματα ύδρευσης έχουν υπάρξει από τους αρχαίους χρόνους. Γύρω στο 1700 π.Χ στο Μινωικό παλάτι της Κνωσού στην Κρήτη πήλινες σωλήνες έφερναν τρεχούμενο νερό σε σιντριβάνια και κρήνες φτιαγμένα από μάρμαρο, χρυσό και ασήμι. Υδραυλικές εγκαταστάσεις φτιαγμένες από μολυβδοσωλήνες και προσωπικά λουτρά υπήρχαν και κατά τη Ρωμαϊκή περίοδο όπου στα δημόσια λουτρά επίσης χρησιμοποιούταν μάρμαρο, χρυσό και κυρίως ασήμι. Τον 4ο αιώνα μ.Χ η Ρώμη είχε 11 δημόσια λουτρά οι περιβόητες θερμές μετέπειτα χαμάμ, 1352 δημόσιες κρήνες και δεξαμενές και 856 ιδιωτικά λουτρά. Τα συστήματα ύδρευσης έχουν αλλάξει δραστικά από τότε συμπεριλαμβανομένων και των βρυσών. Για πολλά χρόνια οι βρύσες ήταν με δύο λαβές μια για το κρύο και μια για το ζεστό νερό. Χρειάστηκε να φτάσουμε στο 1937 για να αλλάξει αυτό. Σχεδιαστής ένας φοιτητής ονόματι Al Moen όπου στο Σηατλ τον ΗΠΑ έκαψε τα χέρια του προσπαθώντας να ρυθμίσει το νερό της βρύσης και του έγινε έμμονη ιδέα μια βρύση με χειρισμό ζεστού κρύου νερού με μια λαβή.
Το πρώτο σχέδιο του Moen για μια βρύση με δύο μηχανισμούς και μια ράβδο που να ελέγχει και τους δύο απορρίφθηκε από έναν μεγάλο κατασκευαστή καθώς δεν ήταν λειτουργική, έτσι ο Moen στράφηκε σε σχέδια με βάση τον κύλινδρο. Μεταξύ 1940 και 1945 σχεδίασε διάφορους μηχανισμούς καταφέρνοντας τελικά να πουλήσει τις πρώτες αναμικτηκές μιας λαβής στα τέλη του 1947 στο San Francisco σε μια τοπική εταιρία υδραυλικών. Ήδη το 1959 οι βρύσες μιας λαβής του Moen υπήρχαν σε εκατοντάδες χιλιάδες σπίτια στις ΗΠΑ και πουλιόταν σε 55 χώρες στον κόσμο. Σήμερα υπάρχουν σε πάνω από το 40% των Αμερικανικών σπιτιών. Ο Moen εφηύρε και άλλα πράγματα σχετικά με τη βρύση κατά τη διάρκεια της καριέρας του όπως τον αυτοκαθαριζόμενο μηχανισμό, τον διανομέα με πιεζόμενο κουμπί, το φίλτρο κατευθυνόμενης ροής και τη βαλβίδα αυτόματης ρύθμισης πίεσης.
Ο Moen όμως δεν ήταν ο μόνος που τον απασχολούσε η εξέλιξη της βρύσης. Το 1945 ο Landir H.Perry σχεδίασε την πρώτη σφαιρική βαλβίδα για βρύσες. Ο στόχος του ήταν να προσφέρει ταυτόχρονο έλεγχο της ποσότητας αλλά και της ανάμειξης του νερού με μία αποτελεσματική στεγάνωση. Το σχέδιο έπρεπε να επιτρέπει και την εύκολη επισκευή. To 1952 ο μηχανισμός του Perry έλαβε έγκριση πατέντας.
Πολύ σύντομα ο Alex Manoglan αγόρασε τα δικαιώματα της πατέντας και παρουσίασε την πρώτη σειρά Delta το 1954. Η βρύση της Delta με μια λαβή ήταν η πρώτη που χρησιμοποίησε σφαιρικό μηχανισμό και αποδείχθηκε ιδιαίτερα επιτυχημένη. Το 1958 μόλις τέσσερα χρόνια μετά την έναρξη παραγωγής οι πωλήσεις ξεπέρασαν το 1 εκατομμύριο δολάρια. Περίπου 20 χρόνια μετά μια πατέντα για έναν κεραμικό μηχανισμό που αφορούσε τον έλεγχο νερού εκδόθηκε στο όνομα της Wolfering Brass. Σε αντίθεση με τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούν κάποιο ελαστικό για να σταματήσουν τη ροή του νερού οι κεραμικοί δίσκοι λειτουργούν διαφορετικά. Είναι τόσο λείοι και επίπεδη που μετριούνται σε μήκος κύματος του φωτός έτσι η επαφή τους υπό ελαφρά πίεση αρκεί για να σταματήσει τη ροή του νερού. Αυτοί οι δίσκοι διαρκούν περισσότερο λόγο της μηδενικής φθοράς τους και προσφέρουν πιο ακριβή έλεγχο. Με όλα αυτά τα χαρακτηριστικά σήμερα είναι αυτοί που κυριάρχησαν στην αγορά. Άλλες πρόσφατες εξελίξεις περιλαμβάνουν φίλτρα νερού με φύσιγγα για τον περιορισμό των στερεών σωματιδίων(χλωρίου και μόλυβδου), βρύσες κουζίνας με αποσπώμενο ντουζάκι βρύσες για άτομα με ειδικές ανάγκες και ηλεκτρονικές βρύσες οι οποίες παρουσιάστηκαν στις αρχές τις δεκαετίας του ’80 για λόγους υγιεινής και εξοικονόμησης νερού. Αυτές οι βρύσες έχουν μια ακτίνα υπέρυθρου φωτός που όταν διακοπεί π.χ από τα χέρια μας ενεργοποιεί τη ροή του νερού. Τέτοιες βρύσες με χρήση μπαταρίας είναι διαθέσιμες σήμερα
 
Πρώτες Ύλες
 
Ο μπρούτζος ένα κράμα χαλκού και ψευδάργυρου είναι το πιο χρησιμοποιούμενο και το πιο κατάλληλο υλικό λόγο της πολύ μεγάλης αντοχής του στη διάβρωση από το μαλακό νερό, καθώς και στις επικαθήσεις αλάτων από το σκληρό νερό. Συνήθως περιέχει σε μικροποσότητες και κάποια άλλα μέταλλα όπως το βισμούθιο για να είναι πιο εύκολη η κατεργασία του. Ο μπρούτζος συνήθως χρησιμοποιείται σε χελώνες ή ράβδους διαμέτρου από 0,33 έως 5cm αναλόγως το μέγεθος του τελικού εξαρτήματος. Η πλειοψηφία των υπόλοιπων εξαρτημάτων της βρύσης είναι είτε μεταλλικά ή πλαστικά είτε κεραμικά και αγοράζονται έτοιμα προς χρήση από εξειδικευμένους κατασκευαστές.
 
Σχέδιο
 
Οι διαφορετικές καταναλωτικές ανάγκες οδήγησαν σε μια πληθώρα διαφορετικών στυλ χρωμάτων και φινιρισμάτων. Οι εργονομικές ανάγκες οδήγησαν σε μακρύτερα ρουξούνια και πιο εύχρηστες λαβές. Η μορφή και το φινίρισμα επηρεάζουν και την παραγωγική διαδικασία. Μερικά σχέδια μπορεί να είναι πιο δύσκολα στη μορφοποίηση και στην κατεργασία από άλλα. Διάφορες τεχνικές φινιρίσματος χρησιμοποιούνται για διαφορετικά στυλ εμφάνισης. Για τον τελικό καταναλωτή ιδιαίτερα φινιρίσματα είναι διαθέσιμα όπως π.χ βουρτσαρισμένο,νίκελ, μαύρο σατινέ, χρυσό και μια πληθώρα χρωμάτων. Επίσης είναι διαθέσιμη μια μίξη των ανωτέρω. Οι εγγυήσεις που δίνονται επιπλέον είναι πιο μακροχρόνιες. Οι τιμές στο 2000 ενδεικτικά κυμαίνονταν από 40$ έως 500$.
 
 
Διαδικασία παραγωγής
 
Η διαδικασία παραγωγής των βρυσών έχει σε πολύ μεγάλο βαθμό αυτοματοποιηθεί, με τους υπολογιστές να ελέγχουν το μεγαλύτερο μέρος των μηχανών. Η παραγωγικότητα και η αποτελεσματικότητα έχουν βελτιωθεί με το πέρασμα των ετών. Η βασική διαδικασία ξεκινάει με τέσσερα στάδια. Το πρώτο στάδιο είναι με τη μορφοποίηση του κορμού της βρύσης αρκετές φορές μαζί με το ρουξούνι κυρίως όταν αυτό δεν περιστρέφεται, το δεύτερο στάδιο είναι η μηχανουργική κατεργασία, τρίτο το τελικό φινίρισμα και τέλος η συναρμολόγηση ο έλεγχος και η συσκευασία.
Η βιομηχανία επίσης έχει επηρεαστεί από περιβαλλοντικούς περιορισμούς, που οδήγησαν σε ειδικές τεχνικές χειρισμού αποβλήτων.
 
 
Μορφοποίηση
 
Υπάρχουν 3 μέθοδοι για να φτιαχτούν οι κορμοί των βρυσών. Ο πρώτος τρόπος είναι να κόψουμε από ράβδους ανάλογης διαμέτρου κομμάτια μεγέθους μεγαλύτερο από το τελικό προϊόν τα οποία τροφοδοτούνται αυτόματα σε μια μηχανή CNC(computerized numeral control) πολλαπλών κεφαλών με δυνατότητα επεξεργασίας πολλών αξόνων. Αυτή η μηχανή δημιουργεί οπές, διαμορφώνει φιλέτα και μορφοποιεί το αντικείμενο. Συνήθως χρειάζεται ένα λεπτό για να διαμορφώσει ένα κομμάτι. Μεγαλύτερες και πολυπλοκότερες βρύσες χρειάζονται περισσότερες επεξεργασίες, μια βρύση κουζίνας π.χ μπορεί να χρειάζεται μέχρι και 32 επεξεργασίες. Συνήθως φτιάχνονται σε μια μηχανή Revolver(περιστροφικής επεξεργασίας) που επιταχύνει πολύ τη διαδικασία. Ένα Revolver μπορεί να παράγει κομμάτια με ταχύτητα 1 τεμάχιο ανά 14’. Μερικά κομμάτια όπως τα ρουξούνια κατασκευάζονται με άλλη διαδικασία ξεχωριστά. Μια άλλη μέθοδος είναι η χύτευση όπου λιωμένο μέταλλο ρέει με τη βαρύτητα μέσα σε ένα καλούπι. Το σχήμα του τελικού προϊόντος και τα εσωτερικά κενά της βρύσης διαμορφώνονται προηγουμένως σε καλούπια με άμμο και κόλλα και τοποθετούνται κατόπιν στο εσωτερικό του καλουπιού του τελικού προϊόντος. Έτσι όταν πέφτει το λιωμένο μέταλλο έχει στο εσωτερικό του την άμμο που με ένα απλό χτύπημα φεύγει από το άνοιγμα του κορμού αφήνοντας τα απαραίτητα κενά για τη ροή του νερού. Μια τρίτη μέθοδος είναι τα χυτοπρεσαριστά όπου μπορούν να παραχθούν σχεδόν πλήρως μορφοποιημένα τεμάχια σε χρόνο 3’. Σε αυτή τη διαδικασία πυρακτωμένο αλλά όχι λιωμένο μέταλλο μέσα σε ένα καλούπι που κλείνει με το χτύπημα μιας πρέσας διαμορφώνοντας έτσι άμεσα το αντικείμενο. Και οι δύο τελευταίες μέθοδοι χρειάζονται καθάρισμα και μηχανουργική επεξεργασία πριν περάσουν στο επόμενο στάδιο.
 
 
Φινίρισμα
 
Μετά τη μηχανουργική κατεργασία ακολουθεί το γυάλισμα. Όσα σημεία έρχονται σε επαφή με το νερό υποβάλλονται και σε μια επιφανειακή επεξεργασία αφαίρεσης τυχών υπολειμμάτων μολύβδου. Το συνηθέστερο φινίρισμα είναι το χρώμιο καθώς είναι το ανθεκτικότερο στη διάβρωση. Κατά τη διαδικασία της χρωμάτωσης το αντικείμενο περνάει από διάφορα ηλεκτρολυτικά μπάκα επικαλυπτόμενο σταδιακά από διάφορα στρώματα μετάλλου όπως χαλκού, νίκελ και τελικά χρωμίου. Αν επιθυμούμαι φινίρισμα μπρούτζου, χαλκού ή χρυσού ένα προστατευτικό πολυμερές διάφανο βερνίκι είναι απαραίτητο για να τα προστατέψει. Τα διάφορα χρώματα βάφονται με ηλεκτροστατική βαφή καλύπτονται με διάφανο βερνίκι και κατόπιν ψήνονται σε φούρνο για να αυξηθεί η αντοχή τους.
 
 
Συναρμολόγηση
 
Τα έτοιμα κομμάτια μαζί με τα υπόλοιπα απαραίτητα υλικά στέλνονται στη γραμμή συναρμολόγησης όπου μοντάρονται είτε με μηχανές είτε με Robot είτε με το χέρι ή με συνδυασμό. Τοποθετούνται ο μηχανισμός, η λαβή, το φίλτρο και τα υπόλοιπα κομμάτια κατόπιν συσκευάζονται στο κουτί με όλα τα υπόλοιπα απαραίτητα κομμάτια για την τελική τοποθέτηση.
 
 
Ποιοτικός έλεγχος
 
Όταν  αρχίζει η παραγωγή τα πρώτα κομμάτια ελέγχονται με βάση τα μηχανολογικά σχέδια για να βεβαιωθούμε ότι είναι σύμφωνα με αυτά σε όλες τις διαστάσεις τους. Το ίδιο γίνεται και με τη μηχανουργική επεξεργασία για να βεβαιωθούμε ότι τα πάντα βιδώνουν όπως πρέπει και μετά ξεκινάει η παραγωγή και καθώς αυτή είναι αυτοματοποιημένη μόνο τυχαία κομμάτια χρειάζεται να ελέγχονται. Πριν το τελικό φινίρισμα γίνεται οπτικός έλεγχος και τυχόν απώλειες διορθώνονται, μετά το τελικό φινίρισμα οι βρύσες ελέγχονται με πεπιεσμένο αέρα για τυχόν διαρροές. Οι βρύσες επίσης πρέπει να πληρούν διάφορες προδιαγραφές ανάλογα με την αγορά για την οποία προορίζονται. Στη Γερμανία DIN στη Γαλλία Nf κ.λ.π στις ΗΠΑ NSFGI που είναι ιδιαίτερα αυστηρή με το μόλυβδο.
 
 
Υποπροϊόντα/απόβλητα
 
 
Υπολείμματα μετάλλου από τη χύτευση και τη μηχανουργική επεξεργασία ανακυκλώνονταν, τα δε απόβλητα υφίστανται επεξεργασία για να μείνουν αδρανή καθώς όμως το μεγαλύτερο μέρος της διαδικασίας παραγωγής είναι πλήρως αυτοματοποιημένο τα υποπροϊόντα έχουν μειωθεί κατά Στο μέλλον οι κατασκευαστές θα συνεχίσουν να βελτιώνουν ποιότητα και αξία των προϊόντων για να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις του καταναλωτή. Τα διάφορα στυλ και σχέδια διαρκώς θα αυξάνονται και το εύρος τιμών θα μεγαλώνει καθώς οι ανάγκες και οι οικονομικές δυνατότητες των καταναλωτών θα διευρύνονται. Η Ευρώπη θα συνεχίσει να πρωτοπορεί σε σχέδια προσφέροντας τα πιο μοντέρνα σχήματα και φινιρίσματα. Παρότι η συνολική παραγωγική διαδικασία θα παραμείνει λίγο πολύ η ίδια ο αυτοματισμός συνεχώς θα αυξάνεται. Νέες τεχνολογίες φινιρίσματος ίσως γίνουν ευρέως χρήσεως όπως η επίστρωση PVD( Physical vapor deposition) φυσική επικάθηση ατμών τιτανίου, ζιρκονίου καθώς έχουν μεγάλη αντοχή και πολύ όμορφη εμφάνιση αν οι κατασκευαστές καταφέρουν και μειώσουν το κόστος τους. Τα φίλτρα θα αυξήσουν τη δημοτικότητά τους καθώς βελτιώνουν κατά πολύ τη ποιότητα του νερού. Η τάση για ηλεκτρονικές βρύσες με μπαταρίες θα αυξηθεί καθώς διάφοροι κανονισμοί τις καθιστούν υποχρεωτικές σε δημόσιους χώρους και η πτώση των τιμών τους τις καθιστά προσιτές για οικιακή χρήση. Συνολικά η βιομηχανία υδραυλικών θα συνεχίσει να εξελίσσεται και οι κατασκευαστές πρέπει να είναι ευπροσάρμοστη στις νέες καταστάσεις.