ES2212256T3 - Dispositivo de limitacion de cauda. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de limitación de caudal, que comprende elementos de limitación de caudal internos, constituidos por cámaras (24, 26) y una válvula (30), situados en el flujo del líquido, un control externo (80) magnético, desplazable entre dos posiciones extremas y asociado a un elemento de control (60) móvil, magnético, interno al dispositivo, accionado a partir del control externo (80) y que coopera con la válvula (30) para permitir su desplazamiento entre una posición de limitación de caudal y una posición de pleno caudal, caracterizado porque el elemento de control interno (60) tiene imanes cuyas caras situadas opuestas a las de los medios magnéticos del control externo (80) tienen la misma polaridad, efectuando dicho control externo (80) un movimiento de una amplitud superior al de dicho control interno (60) para mantener este último en cada extremo de su movimiento de rotación en una posición en la que mantiene la válvula (30) en su posición de limitación de caudal, y porque el control interno (60) presenta una superficie superior y una superficie inferior que permiten a la válvula (30), durante su movimiento de rotación entre cada uno de sus extremos, desplazarse axialmente hacia su posición de pleno caudal.

Description

Dispositivo de limitación de caudal.

La presente invención se refiere a dispositivos de limitación de caudal y, más particularmente, a sus medios de control que permiten al usuario ajustar el límite deseado de caudal y/o pasar de una limitación de caudal a otra, eventualmente al pleno caudal.

En los dispositivos de la técnica anterior, en particular en los descritos en los documentos EP-A-0 731 306, FR 1 186 758, la solicitud de patente europea 98 870067.0 del solicitante, los medios de control sobre los cuales actúa el usuario, necesitan elementos de estanqueidad, ya que al estar en conexión física con
el(los) medio(s) que aseguran la limitación de caudal, están parcialmente sumergidos en un medio líquido.

Ahora bien, tanto por razones de seguridad como de manipulación, ensamblaje, construcción, es deseable evitar los elementos de estanqueidad porque tienen una duración de vida limitada, requieren tolerancias de fabricación más elevadas, y un ensamblaje más minucioso. Además, en el caso del agua, por ejemplo, las impurezas, la cal, se depositan sobre la parte del control que está en contacto con el agua y cuando éste es accionado, estos depósitos hacen que su desplazamiento sea más duro y dañan los elementos de estanqueidad, provocando fugas.

El documento US-A-5 342 025, que representa el estado de la técnica más próximo, describe un dispositivo de regulación de caudal, proponiendo un control magnético que comprende un anillo exterior que actúa sobre un anillo interno provisto de un obturador. Estos dos anillos están provistos de materiales magnéticos de polaridades alternas para que la rotación del anillo exterior asegure simultáneamente la del anillo interno.

El objetivo de la presente invención consiste pues en remediar estos inconvenientes, proponiendo para dispositivos de limitación de caudal un control que no esté conectado físicamente al elemento de limitación de caudal sumergido en el líquido.

Otro objetivo de la presente invención es el de proponer unos medios que permitan un ensamblaje cómodo para limitar los costes de fabricación.

Otro objetivo es el de proponer unos medios que tengan un desgaste mínimo para alargar su vida útil.

Para conseguir estos objetivos, el dispositivo objeto de la invención se caracteriza esencialmente por el contenido de la reivindicación principal.

Otras particularidades, ventajas, características de la invención se pondrán de manifiesto en la descripción dada a continuación a título de ejemplo, de un modo de realización preferido, al cual se podrán aportar diversas modificaciones y mejoras sin apartarse por ello del ámbito de la invención y para las cuales:

- la figura 1 es una vista parcial desde arriba del dispositivo de la invención en una posición teórica,

- la figura 2 es un corte del dispositivo de la invención visto de frente, según el plano 2-2 de la figura 1, en posición de pleno caudal,

- la figura 2A es similar a la figura 2 pero muestra un solo detalle, estando el dispositivo en posición de limitación de caudal,

- la figura 3 es una vista en perspectiva de un elemento del dispositivo, en particular la válvula,

- la figura 3A es una vista parcial, en perspectiva, de un elemento de guiado de la válvula representada en la figura 3,

- la figura 3B es una vista en perspectiva de un elemento que actúa sobre la válvula de la figura 3,

- la figura 4 es una vista desde arriba del ensamblaje de los elementos de las figuras 3, 3A y 3B en una posición en la cual limitan el caudal,

- la figura 5 es similar a la figura 4, estando los elementos en posición de pleno caudal,

- las figuras 6, 6A, 7 y 7A muestran esquemáticamente las posiciones relativas que ocupan algunos elementos del dispositivo en posición de limitación de caudal y de pleno caudal.

Para evitar sobrecargar las figuras, se ha representado en cada una de ellas únicamente los elementos necesarios para la comprensión de la invención.

El dispositivo mostrado en las figuras 1 y 2, próximo al descrito en la solicitud de patente europea No. 98 870067.0 del solicitante y que tiene por objeto limitar el caudal de agua de un grifo, tiene una forma sensiblemente cilíndrica y comprende un cuerpo 10 cuya parte superior 12 lleva una rosca externa 13 para poder ser roscado sobre la salida de agua de un grifo, mezclador, etc. El cuerpo 10 comprende también una rosca 16, esta vez interna, sobre su parte inferior 18, para recibir, mediante roscado, un espumador, un rompeaguas, etc.

La parte superior 12 incluye una entrada de agua 20, la parte inferior 18 comprende una salida 22, conectadas entre sí por medios de limitación de caudal constituidos por dos cámaras 24, 26, concéntricas pero de diámetro diferente y por una válvula 30 móvil; la cámara más pequeña 24, que tiene un perfil cónico, está conectada a la entrada 20 por dos aberturas 28. La válvula 30 tiene un diámetro próximo al de la cámara 24, incluye un eje superior 32 guiado por una abertura 34 axial situada entre las dos aberturas 28 y está sometida a la acción de unos medios elásticos 38, por ejemplo un muelle, situados alrededor de su eje inferior 40 y que la empujan siempre hacia arriba de la cámara 24. Este eje 40 coopera con un elemento de guiado 46 que tiene una parte central anular 47, cuya superficie interior 48 aprisiona los medios elásticos 38 y posee dos ranuras axiales 50, diametralmente opuestas y que guían dos tetones 52 llevados por dicho eje inferior 40. De este modo, la válvula 30 es guiada axialmente durante su desplazamiento entre la posición de limitación de caudal (figura 2A) y la de pleno caudal (figura 2).

La válvula 30 incluye además dos componentes, tales como unos tetones 54 situados a un nivel ligeramente superior al de los tetones 52, situados a 90º de estos últimos, que tienen un diámetro superior al de los tetones 52 para evitar cualquier error de ensamblaje de las piezas, y que pueden deslizarse por unas ranuras 58 previstas en la parte central 47. Un control anular 60 (figura 3B) montado en rotación alrededor de la parte central 47 sobre un sector de 60º limitado por unos topes 49 situados sobre el elemento de guiado 46 (figura 4) -que le procura de este modo una rotación de 30º de un lado y otro de su posición central (figura 5)-, coopera con los tetones 54 de la válvula 30 con ayuda de su superficie anular superior 62 y de sus ranuras 66 diametralmente opuestas y que tienen el mismo tamaño que las ranuras 58.

Para evitar cualquier conexión mecánica y por consiguiente cualquier elemento de estanqueidad, el control anular 60 incluye dos alojamientos 68 diametralmente opuestos, que contienen cada uno medios magnéticos 70, por ejemplo un imán, de misma

\hbox{polaridad.}

El dispositivo comprende un control externo móvil 80, tal como una empuñadura circular (figuras 1, 2) que se apoya sobre un resalte 82 del cuerpo 10 y que incluye dos medios magnéticos 84, tales como unos imanes diametralmente opuestos y cuyas caras opuestas de los medios magnéticos 70 son de misma polaridad. Estos imanes 84 penetran cada uno en una ranura circular 86 practicada en el cuerpo 10 a aproximadamente 90º y son sujetados por un tornillo 88 o por cualquier otro medio de fijación (perno, cola, engaste, etc.). De este modo, la empuñadura 80 puede girar alrededor del cuerpo 10 a 45º de un lado y otro desde una posición central teórica mostrada en la figura 1 (flechas F, G).

En ausencia de cualquier flujo de líquido, los medios de control del dispositivo se encuentran en una de las posiciones representadas en las figuras 6, 7 porque los imanes 84 y 70, de misma polaridad, se repelen mutuamente y de este modo la empuñadura 80 queda en uno de los extremos de la ranura 86 mientras que el control 60 queda contra un par de topes 49 (figura 4); de este modo las ranuras 58 y 66 están desplazados angularmente.

Supongamos que el dispositivo está en la posición de la figura 6 y que fluye líquido por las aberturas 28, su presión sobre la válvula 30 hace que baje ésta al encuentro del muelle 38 hasta que los tetones (54) encuentren la superficie superior 62 del control anular 60 que limita este movimiento y por consiguiente limita el caudal al espacio entre la periferia externa de la válvula 30 y la periferia interna de la cámara 24 (figuras 2A, 4); en la práctica, el caudal está limitado a aproximadamente un tercio del pleno caudal.

Si el usuario gira la empuñadura 80 y por consiguiente los imanes 84 para llevarlos hacia la posición de la figura 6A, la repulsión de los imanes 70, 84 aumentará hasta que queden alineados, ya que los topes 49 impiden cualquier rotación del control 60 en el sentido del de la empuñadura 80, luego al continuar la rotación de la empuñadura 80, siendo su amplitud de 45º de un lado y otro de la posición central teórica mientras que la del control 60 está limitada a 30º, el fenómeno de repulsión de los imanes 84, 70 hace que el control 60 gire en sentido inverso al de la empuñadura 80 hasta que las ranuras 58 y 66 queden alineadas (figuras 5, 6A). En este momento, los tetones 54 bajan por las ranuras 58, 66 bajo la presión que ejerce el líquido sobre la válvula 30 y permiten a ésta llegar al interior de la cámara 26 (figura 2), permitiendo así el pleno caudal. Al estar los tetones 54 dentro de las ranuras 66 y 58, el control 60 se inmoviliza y los imanes 70 empujan los imanes 84, llegando estos últimos al otro extremo de la ranura 86; el dispositivo se encuentra de este modo en la posición de la figura 6A.

Si ahora el caudal de líquido que llega a la entrada 20 disminuye, el muelle 38 empuja la válvula 30 hacia arriba y en cuanto los tetones 54 abandonan las ranuras 58, 66, los imanes 84 que se encuentran en el extremo de las ranuras 86, por consiguiente inmóviles, empujan los imanes 70 y hacen girar en sentido horario el control 60 hasta que entre en contacto con el otro par de topes 49. El dispositivo está de este modo en la posición de la figura 7 en la que las ranuras 58 y 66 ya no están alineadas y la limitación de caudal está de nuevo activa porque si se aumenta de nuevo el caudal de líquido en la entrada 20, los tetones 54, al encontrar la superficie 62 limitarán el descenso de la válvula 30.

Si en la posición de la figura 7, el usuario gira la empuñadura 80 y por consiguiente los imanes 84 en sentido horario, el fenómeno de repulsión será de nuevo máximo cuando los imanes 84 sobrepasen los imanes 70 (estando bloqueado el control 60 por los topes 49), lo cual hará pivotar el control 60 en sentido antihorario hasta que se alineen las ranuras 58 y 66 (figura 7A), permitiendo el descenso de los tetones 54 y por consiguiente la obtención del pleno caudal y el bloqueo del control 60. Los imanes 70 empujan los imanes 84 y por consiguiente la empuñadura 80 al otro extremo de la ranura 86 y el dispositivo se encuentra de nuevo en la posición de la figura 7A.

Si se reduce la alimentación de líquido, la válvula 30 vuelve a subir bajo la acción del muelle 38, los tetones 54 se escapan de las ranuras 58, 66, el control 60 queda libre y los imanes 84 empujan los imanes 70 hasta que el control 60 tenga su rotación antihoraria bloqueada por los topes 49. El dispositivo se encuentra de este modo en la posición de limitación de caudal representada en la figura 6 y está listo para un nuevo ciclo de operaciones.

Como se constata, la ausencia de conexión mecánica entre la válvula 30 sumergida en el líquido y la empuñadura de control 80 situada al exterior, al alcance del usuario, evita cualquier problema de estanqueidad, fuga, etc. Además, este montaje puede ser particularmente adecuado para líquidos corrosivos, ya que se puede realizar la válvula 30 y las cámaras 24, 26 en un material resistente a la corrosión, y utilizar para el exterior del cuerpo 10 y la empuñadura 80 cualquier otro material ya que estos elementos no están nunca en contacto con el líquido.

La activación o desactivación del límite de caudal se hace simplemente girando la empuñadura 80 en un sentido u otro, por consiguiente el desgaste de las piezas es mucho menor. Además, al realizar la válvula 30 o al menos su eje 40 en un material magnéticamente permeable, se puede, gracias a los imanes 70, evitar el muelle 38, lo cual reduce también el desgaste.

Al proveer el elemento de guiado 46 en su parte central de un tornillo posicionado tal como está descrito en la solicitud de patente europea No. 98 870067.0, se puede regular el límite de descenso del eje 40 de la válvula 30, y por consiguiente el valor del pleno caudal.

10 cuerpo

12 parte superior de 10

13 rosca de 12

16 rosca de 18

18 parte inferior de 10

20 entrada de agua

22 salida de agua

24 cámara

26 cámara

28 aberturas

30 válvula

32 eje superior

34 abertura

38 medios elásticos

40 eje

46 elemento de guiado

47 parte central de 46

48 superficie interior de 47

49 topes

50 ranuras axiales

52 tetones

54 tetones

58 ranuras

60 control anular

62 superficie superior de 60

66 ranuras de 60

68 alojamiento

70 imán

80 empuñadura circular

82 resalte

84 imanes

86 ranura circular

88 tornillo

Claims (5)

1. Dispositivo de limitación de caudal, que comprende elementos de limitación de caudal internos, constituidos por cámaras (24, 26) y una válvula (30), situados en el flujo del líquido, un control externo (80) magnético, desplazable entre dos posiciones extremas y asociado a un elemento de control (60) móvil, magnético, interno al dispositivo, accionado a partir del control externo (80) y que coopera con la válvula (30) para permitir su desplazamiento entre una posición de limitación de caudal y una posición de pleno caudal,

caracterizado porque el elemento de control interno (60) tiene imanes cuyas caras situadas opuestas a las de los medios magnéticos del control externo (80) tienen la misma polaridad, efectuando dicho control externo (80) un movimiento de una amplitud superior al de dicho control interno (60) para mantener este último en cada extremo de su movimiento de rotación en una posición en la que mantiene la válvula (30) en su posición de limitación de caudal, y porque el control interno (60) presenta una superficie superior y una superficie inferior que permiten a la válvula (30), durante su movimiento de rotación entre cada uno de sus extremos, desplazarse axialmente hacia su posición de pleno caudal.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el control interno (60) lleva una superficie superior anular (62) y ranuras (66) que presentan una superficie inferior cooperante con un componente (54) de la válvula (30).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la rotación del control interno (60) posiciona frente al componente (54) de la válvula (30), bien sea la superficie superior anular (62) para obtener una limitación de caudal, o bien la superficie inferior de las ranuras (66) para asegurar el pleno caudal.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la válvula (30) está sometida a la influencia de medios elásticos (38) para llevarla de nuevo en posición de limitación de caudal.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos el eje (40) de la válvula (30) está realizado en un material magnéticamente permeable, de modo que la influencia de los medios magnéticos lleve la válvula (30) en posición de limitación de caudal.