ES2213266T3 - Dispositivo de limitacion de caudal. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO QUE, EN CONDICIONES NORMALES DE UTILIZACION, PRODUCE UNA LIMITACION DE CAUDAL MEDIANTE EL CONTROL DEL NIVEL DE UNA VALVULA (17) EN UNA CAMARA (5, 8) SITUADA ENTRE UNA ENTRADA (2) Y UNA SALIDA (4) DE LIQUIDO EMPLEANDO SUPERFICIES DE APOYO (27, 27B, 27C) SOPORTADAS POR UN ELEMENTO DE MANDO (26, 32, 33). DESPLAZANDO EL ELEMENTO DE MANDO (26, 32, 33), LAS SUPERFICIES DE APOYO (27, 27B, 27C) SE APARTAN Y LA VALVULA (17) DESCIENDE, LO QUE PERMITE OBTENER UN CAUDAL SUPERIOR AL LIMITE, INCLUSO EL CAUDAL MAXIMO. MEDIOS ELASTICOS (18, 28) RECONDUCEN AUTOMATICAMENTE LA VALVULA (17) Y EL ELEMENTO DE MANDO (26, 32, 33) A UNA POSICION ESTABLE DE LIMITACION DEL CAUDAL. LA ROTACION DEL ELEMENTO DE MANDO (33) EN TORNO A SU EJE (34) CUANDO LA SUPERFICIE DE APOYO (27C) ESTA CONSTITUIDA POR UNA EXCENTRICA (38) CON RESPECTO AL EJE (34) PERMITE MODIFICAR FACILMENTE EL LIMITE DE CAUDAL.

Description

Dispositivo de limitación de caudal.

La presente invención se refiere a los dispositivos de limitación de caudal para todo aparato suministrador de líquido y más particularmente a un dispositivo que limita, en utilización normal, el caudal de un grifo, válvula, mitigador, mezclador, vertedor,... al tiempo que permite obtener a voluntad un caudal superior a este limite, incluso el caudal máximo.

Dentro del campo del agua por ejemplo, tanto el aumento de su coste como las restricciones deberían incitar al consumidor a evitar todo derroche. Sin embargo, las economías realizadas permanecen siendo débiles ya que muchos usuarios o bien no hacen más que pocos esfuerzos, al ser todo cambio de costumbres muy lento, o bien no se sienten directamente afectados. Además, se ha comprobado que en el uso corriente la cantidad de agua utilizada no es generalmente superior a la que es realmente necesaria.

Para conseguir economías, se ha propuesto:

- una estrangulación de los conductos por incorporación de un diafragma o de un dispositivo tal como el descrito en la solicitud DE 43 107 38, pero al ser permanente el límite, es imposible obtener un caudal más elevado, lo cual suele ser molesto,

- para los mitigadores de monomando, un tope intermedio desviable, como aparece descrito en la patente europea Nº 0 426639 de la solicitante, pero éste debe ser integrado al mitigador en el curso de su fabricación, lo cual restringe su difusión y no aporta ninguna solución a los mitigadores ya instalados ni a ningún otro tipo de grifos,

- un limitador manual tal como el descrito en la patente francesa 1 186 758, pero como queda situado en la posición impartida por el usuario, no asegura ninguna economía sino se vuelve a poner sistemáticamente en posición de caudal bajo,

- una pieza intermedia que comprende dos paredes internas paralelas, dotada cada una de una abertura de un diámetro específico, asociadas a una válvula que conmuta el flujo de una abertura a la otra, como se propone en el documento EP 0 731 306, pero sólo pueden obtenerse dos caudales no regulables.

El objeto de la presente invención es pues el de proponer un dispositivo de limitación de caudal que no presente los inconvenientes arriba enumerados, en particular que asegure, al accionarse el dispensador al que va asociado, una limitación del caudal para realizar de manera permanente una economía y que permita, cuando sea necesario, obtener instantáneamente un caudal más elevado, incluso máximo.

Otro objeto es el de proponer un dispositivo que pueda acoplarse fácilmente a cualquier aparato dispensador de líquido sin requerir competencia técnica o incorporarse por parte de un fabricante a su gama de aparatos.

Otro finalidad de la invención es la de proponer un dispositivo cuya utilización sea realizable con una manipulación natural y que permita ajustar la limitación de caudal.

Otro objeto de la invención es el de proponer un dispositivo simple, barato, para obtener un coste bajo de fabricación y por tanto una gran difusión.

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

Se desprenderán otras particularidades, ventajas, características, de la descripción que damos a continuación a titulo de ejemplo no limitativo de tres variantes de realización preferidas a las cuales pueden aportarse modificaciones y mejoras sin por ello salir del marco de la invención, y para las cuales:

- la figura 1 es una vista de cara del dispositivo de la invención,

- la figura 2 es una vista superior parcial de una primera variante del dispositivo de la figura 1,

- la figura 3 es un corte parcial de la primera variante según el plano A-A de la figura 2,

- la figura 4 es un corte de la primera variante según el plano B-B de la figura 2,

- la figura 5 es semejante a la figura 4, habiéndose suprimido el limite de caudal,

- la figura 6, semejante a la figura 5, muestra una segunda variante,

- la figura 7, semejante a la figura 2, muestra una tercera variante,

- la figura 8 es semejante a la figura 4 para la variante de la figura 7,

- la figura 9 es semejante a la figura 8, habiéndose suprimido el límite de caudal después de la modificación,

- la figura 10 es una vista de detalle del elemento que asegura la regulación del límite de caudal,

- la figura 10A es un corte del elemento mostrado en la figura 10 según el plano C-C,

- la figura 11 muestra una variante de ejecución de un elemento representado en las figuras 8 y 9.

Para facilitar la comprensión de las figuras, no se han representado en cada una más que los elementos estrictamente necesarios, mientras que todo elemento común a las diferentes variantes lleva la misma referencia.

El dispositivo representado en la figura 1 es un elemento autónomo, destinado a todo aparato dispensador de líquido, tal como grifo, mitigador, mezclador, válvula,... y que comprende principalmente un cuerpo cilíndrico 1 cuyo extremo superior 2 sirve de entrada al líquido, y el extremo inferior 4 de salida, estos dos extremos quedan comunicados por un conducto 10 y presentan un fileteado de tipo normal 3, externo o interno, para, por simple enroscado, acoplar el elemento por su extremo 2 a la salida de cualquier grifo, mitigador,... y situar sobre su salida 4 un espumador o filtro.

En una primera variante (figuras 2 a 5), la parte superior del conducto 10 forma una cámara constituida por dos cámaras (5, 8) adyacentes, de secciones diferentes: la cámara 5 de pequeña sección queda comunicada con la alimentación de líquido 2 por las aberturas 6, y la cámara 8, de una sección sensiblemente superior conduce el líquido hacia la salida 4.

El dispositivo comprende unos medios móviles que limitan el caudal, tales como una válvula 17 cuya chapaleta 16 presenta un diámetro próximo al de la cámara 5 y cuyo eje 15 queda guiado por el orificio 13 situado entre las aberturas 6. Unos medios elásticos, como un resorte de compresión 18 mantienen la chapaleta 16 al nivel de la cámara 5 (figura 3). El resorte 18 se apoya sobre una pieza de guía cilíndrica 20 insertada por la salida 4 en el conducto 10 y está eventualmente centrado por una superficie de apoyo 19. La pieza 20 presenta un orificio 22 situado frente al orificio 13 (figura 4) para recibir el otro extremo del eje 15 de la válvula 17 y guiarla axialmente. La pieza 20 comprende igualmente un paso transversal 24 por el cual corre una pieza móvil 26 sometida a la influencia de medios elásticos, tales como un resorte de compresión 28 y cuya superficie de apoyo 27, en posición normal, limita el descenso del eje 15 de la válvula 17. El cuerpo 1 presenta una abertura lateral 30 que conduce al conducto 10 eventualmente dotada de un tubo 31 para guiar el deslizamiento de un botón de mando 32 cuyo eje 34 sirve de apoyo a la pared lateral de la pieza móvil 26 y de sujeción para la pieza de guía 20. Un par de juntas 40 limita el recorrido del botón 32 y asegura la estanqueidad del tubo 31.

En posición normal, es decir, de limitación de caudal, todos los elementos que quedan descritos se encuentran en la posición estable mostrada en las figuras 1 a 4: en particular, la pieza móvil 26 cuyo desplazamiento bajo la acción del resorte 28 está limitado por el eje 34, mantiene su superficie de apoyo 27 bajo el eje 15 y por tanto la chapaleta 16 de la válvula 17 al nivel de la cámara 5. Al estar el dispositivo acoplado a un grifo, el líquido llega por la entrada 2, penetra por las aberturas 6 en la cámara 5 para fluir por la salida 4, pero cualquiera que sea la posición de la válvula, palanca o botón de mando de dicho grifo, el caudal queda limitado al espacio existente entre la periferia externa de la chapaleta 16 y la periferia interna de la cámara 5, lo cual corresponde, en el prototipo realizado, a 0,1 mm, esto es aproximadamente la cuarta parte del caudal máximo.

Cuando el usuario desea obtener un caudal superior a este límite, simplemente oprime el botón 32 hacia el cuerpo 1 (figura 4, flecha F): la pieza 26 y su superficie de apoyo 27 pasan así al encuentro con el resorte 28 liberando el eje 15 de la válvula 17 que, bajo la presión del líquido, desciende al encuentro del resorte 18 (figura 5), penetra en la pieza 26, la bloquea y abre la cámara 8, permitiendo así obtener un caudal más elevado, incluso máximo. Se puede prever en el centro de la pieza cilíndrica 20 un tornillo-tope 45 para regular el desplazamiento de la válvula 17 y por tanto el caudal máximo.

El dispositivo queda en esta posición hasta que el usuario disminuye o interrumpe el caudal maniobrando la válvula, la palanca o el botón de mando del grifo, ya que entonces disminuye la presión ejercida sobre la chapaleta 16 y cuando queda inferior a la del resorte 18, éste rechaza la chapaleta 16 hacia la cámara 5, lo cual obtura la cámara 8 y limita nuevamente el caudal. Simultáneamente, el eje 15 de dicha válvula abandona la pieza móvil 26 que es, con el botón de mando 32, rechazada hacia el exterior por el resorte 28 (figura 5 - flecha G) y la superficie de apoyo 27 es pues vuelta a quedar situada bajo el eje 15 para mantener la chapaleta 16 en la cámara 5 (figura 4). El dispositivo pasa pues siempre automáticamente a la posición estable de limitación de caudal y permanece así mientras no se accione el botón 32.

En una segunda variante (figura 6), ambas cámaras 5 y 8, con características físicas semejantes a las de la primera variante, quedan yuxtapuestas lateralmente, y por tanto independientes para llegar las dos a la salida 4. Además, la cámara 5 está incorporada a la válvula 17 que, en posición elevada, no permite el paso del líquido más que por dicha cámara 5 y limita pues el caudal, y en posición baja (caso representado) libera el paso por la cámara 8 para obtener un caudal superior, incluso máximo.

Se pueden incorporar unos medios a las dos variantes para regular el limite del caudal cuando la válvula 17 está activa, y ello en función de la aplicación y/o de la red de distribución. En una ejecución (figuras 2, 3, 6), estos medios comprenden un tornillo tope 51 incorporado o bien en la cámara 5 (figura 6), o bien en una cámara 50 adicional (figuras 2, 3). En otra ejecución, el perfil de la parte horizontal superior de la pieza 26 presenta dos superficies de apoyo 27, 27b (figura 4) en niveles ligeramente desalineados. La periferia interna del botón 32 está entonces dotada ventajosamente de un fileteado exterior que ajusta con un fileteado idéntico practicado en el interior del tubo 31 para servir de regulación, siendo entonces el eje 34 una pieza independiente central y móvil con respecto al botón 32 para rebasarlo. Así pues, en función del sentido de rotación impartido por el usuario al botón 32 (flecha R - figura 2), se desplaza el eje 34 y la pieza móvil 26 pasa a presentar bajo el eje 15 de la válvula 17 la superficie de apoyo 27 ó 27b permitiendo esta última un ligero descenso de la válvula 17 y por tanto un caudal algo más elevado. Puede así el usuario ajustar fácilmente el límite sin tener que desmontar el dispositivo. Puede efectuarse un marcado adecuado en la superficie del botón 32.

En una tercera variante (figuras 7 a 11), el dispositivo no tiene más que una sola cámara 5 cuyo perfil es sensiblemente cónico o abocardado en dirección a la salida 4, mientras que la chapaleta 16 tiene un diámetro ligeramente inferior al de la parte superior de la cámara 5.

Además, y como aparece detallado en la figura 10, el elemento de mando 33 está constituido por una sola pieza, de perfil cilíndrico, y que comprende sobre su eje 34: el botón 32, una garganta 35 que recibe una junta 40 (figuras 8, 9) la cual asegura la estanqueidad del dispositivo, una parte tubular 36 dotada de ranuras 37, en número de siete en el prototipo realizado, una leva 38 cuya superficie de apoyo 27c es excéntrica con relación al eje 34 y un cilindro 39 que ajusta en el paso transversal 24 de la pieza de guía 20. Este cilindro 39 y la parte tubular 36 aseguran la guía dentro del tubo 31 y la pieza 20 del elemento de mando 33 desplazable axialmente contra o bajo la acción del resorte 28. Hay una pequeña bola 55 (figuras 8, 9) sometida a la acción de medios elásticos 57, guiada y sujeta por la pieza de guía 20 para cooperar con una de las ranuras 37.

La figura 8 muestra los elementos que quedan descritos en una posición estable de limitación de bajo caudal. Cuando el usuario abre el grifo al que está acoplado el dispositivo, la presión del líquido hace descender la válvula 17 cuyo eje 15 se apoya sobre la superficie de apoyo 27c de la leva 38 que limita su desplazamiento y por tanto el espacio entre su chapaleta 16 y la cámara 5, y por tanto del caudal de líquido, materializado por dos flechas.

En esta variante, el elemento de mando 33 es desplazable en un segundo plano, aquí perpendicular a su plano axial. Haciendo girar en todo momento el botón 32 en un sentido o en el otro sobre su eje 34, el usuario hace girar la leva 38 (figuras 8 y 9) cuya superficie de apoyo 27c excéntrica modifica el nivel de la chapaleta 16 de la válvula 17, lo cual disminuye o aumenta el espacio entre la misma y la pared de la cámara 5, y por tanto el valor del limite de caudal. Simultáneamente, la bola 55 al ajustar en una de las ranuras 37 mantiene, en ausencia de accionamiento por el usuario, el elemento de mando 33 estable y por tanto el límite de caudal en el valor impartido.

Si el usuario desea obtener un alto caudal, le basta con presionar el botón 32 en su plano axial (flecha F, figura 8), contra la acción del resorte 28. El eje 15 de la válvula 17 abandona la superficie de apoyo 27c de la leva 38, va a apoyarse sobre el eje 34 del elemento de mando 33 cuyo diámetro es inferior a dicha excéntrica, lo cual permite un descenso de la válvula 17 (figura 9) y por tanto de la chapaleta 16, y así la obtención de un alto caudal, materializado por dos flechas, incluso el caudal máximo.

El elemento de mando 33 queda entonces mantenido en esta posición por el eje 15 de la válvula 17 contra el cual se apoya el flanco de la leva 38.

Una marca apropiada en el botón 32, por ejemplo una flecha cuyo espesor varíe, proporciona una clara y comprensible indicación del sentido en el cual debe hacerse girar el botón.

Mejor que prever una bola 55 y unos medios elásticos 57, se pueden prever ventajosamente una proyección 58 (figura 11) y un espacio libre 59 entre las ranuras 37 y el elemento de accionamiento 33 para permitir la regulación por el usuario, mientras que la superficie exterior del botón 32 lleve una ranura 42 para atornillador, sin que exista ya tubo 31. La colocación en posición de una ranura 37 frente a la proyección 58 se realiza entonces así: el usuario inserta el extremo de un atornillador en la ranura 42 y empuja a fondo el elemento de accionamiento 33 hacia la izquierda. La proyección 58 queda situada en el espacio libre 59, lo cual permite al usuario hacer girar dicho elemento 33 sobre su eje. Al aflojar el atornillador, el resorte 28 rechaza al elemento 33 hacia la derecha y la proyección 58 ajusta en una ranura 37 para conservar el elemento 33 en la posición angular impartida por el usuario. Esta construcción resulta particularmente apropiada para lugares públicos como hoteles, ya que se puede regular el límite de caudal sin temor a cualquier modificación por los usuarios.

Como es fácil comprender, el dispositivo que queda descrito puede añadirse fácilmente a cualquier grifo por cualquier usuario sin requerir competencia técnica. En la práctica, basta con desenroscar el espumador o filtro existente y enroscar en su lugar el dispositivo de la invención sobre el cual vuelve a enroscarse en la salida 4 dicho espumador o filtro.

El dispositivo de la invención puede igualmente incorporarse o ser integrado por cualquier fabricante en su cama de grifos, puesto que basta con que lo acople a la salida de los grifos o que adapte la forma de la salida para integrarlo directamente.

El dispositivo de la invención puede ser igualmente accionado a distancia, por ejemplo utilizando un tren de engranajes accionado por un motor que ajuste con el botón 32 de la tercera variante (figuras 7 a 10), estando dentada la periferia de dicho botón para permitir la regulación del límite de caudal, mientras que un electroimán asegure la traslación del elemento de accionamiento 33 contra la acción del resorte 28 para obtener un caudal más elevado.

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 1 \+ cuerpo cilíndrico\cr  2 \+ extremo superior de 1, entrada\cr 
3 \+ roscado de 2, 4\cr  4 \+ extremo inferior de 1, salida\cr  5 \+
cámara\cr  6 \+ aberturas\cr  8 \+ cámara\cr  10 \+ conducto\cr  13
\+ orificio\cr  15 \+ eje de 17\cr  16 \+ chapaleta\cr  17 \+ medios
de limitación, válvula\cr  18 \+ medios elásticos, resorte de
compresión\cr  19 \+ superficie de apoyo\cr  20 \+ pieza de guía
cilíndrica\cr  22 \+ orificio axial de 20\cr  24 \+ paso
transversal\cr  26 \+ pieza móvil\cr  27 \+ superficie de apoyo de
26\cr  27b \+ superficie de apoyo de 26\cr  27c \+ superficie de
apoyo de 38\cr  28 \+ medios elásticos, resorte de compresión\cr  30
\+ abertura lateral de 1\cr  31 \+ tubo\cr  32 \+ botón de mando\cr 
33 \+ elemento de mando\cr  34 \+ eje\cr  35 \+ garganta\cr  36 \+
arte tubular\cr  37 \+ ranura\cr  38 \+ leva\cr  39 \+ cilindro\cr 
40 \+ junta\cr  42 \+ ranura en 32\cr  45 \+ tornillo tope\cr  50 \+
cámara\cr  51 \+ tornillo tope\cr  55 \+ bola\cr  57 \+ medios
elásticos\cr  58 \+ proyección\cr  59 \+ espacio
libre\cr}

Claims (14)

1. Dispositivo de limitación de caudal para un aparato dispensador de líquido, dispositivo que comprende una cámara (5, 8) situada entre una entrada (2) y una salida (4) de líquido y unos medios móviles (17) asociados a un elemento, botón de mando (26, 32; 33) que aseguran la colocación en posición de dichos medios móviles (17) en la cámara (5, 8) caracterizado porque los medios móviles (17) y el elemento, botón de mando (26, 32; 33) son elementos independientes, desplazándose los medios móviles (17) por la presión del líquido, presentando el elemento botón de mando (26, 32; 33) una superficie de apoyo (27, 27b, 27c) para los medios móviles (17) y siendo desplazable entre una posición en la cual dicha superficie de apoyo (27, 27b, 27c) limita el movimiento de los medios móviles (17) dentro de la cámara (5, 8) y por tanto el caudal de líquido, y una posición en la cual la superficie de apoyo (27, 27b, 27c) queda separada de los medios móviles (17).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios móviles (17) están constituidos por una válvula dotada de una chapaleta (16), sometida a la acción de los medios elásticos (18) que la empujan a la posición de limitación de caudal.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la 2, caracterizado porque el elemento botón de mando (26, 32; 33) está sometido a la acción de medios elásticos (28).

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios móviles (17) y el elemento botón de mando (26, 32; 33) se desplazan en planos perpendiculares.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara (5, 8) está constituida por dos secciones adyacentes de diámetro diferente, siendo la chapaleta (16) de los medios móviles (17) de una dimensión próxima a la de la cámara (5) de pequeña sección.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cámara (5) tiene un perfil sensiblemente cónico, siendo la chapaleta (16) de los medios móviles (17) de un diámetro ligeramente inferior al de la parte superior de dicha cámara (5).

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cámara (5, 8) está constituida por dos cámaras independientes, quedando la cámara (5) de sección más pequeña incorporada a los medios móviles (17).

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento constituido por el botón de mando (26, 32; 33) comprende varias superficies de apoyo (27, 27b; 27c) que cooperan con los medios móviles (17) para modificar su nivel dentro de la cámara (5, 8) y por tanto regular el límite de caudal.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de mando (26) está montado en traslación y las superficies de apoyo (27, 27b) están en niveles desalineados.

10. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento constituido por el botón de mando (32, 33) está montado de tal manera que puede ejercer un movimiento en un plano perpendicular al de su traslación.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de mando (33) está montado en rotación sobre su eje (34), estando constituida la superficie de apoyo (27c) por una leva (38) excéntrica con relación a dicho eje (34).

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende unos medios (55, 57, 37; 58, 37) que limitan la rotación del elemento de mando (33).

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque dichos medios están constituidos por una proyección (58) que coopera con una ranura (37) estableciendo un espacio libre (59) entre la misma y el elemento de mando (33) para permitir el paso de dicha proyección (58) y la rotación del elemento de mando (33).

14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende unos medios (45) para regular el desplazamiento de los medios móviles (17) y por tanto el caudal máximo.