ES2270188T3 - Grifo mezclador. - Google Patents

Abstract

Grifo mezclador (1) con una carcasa mezcladora (2) en la que están dispuestos dos husillos giratorios (3a, b) cuyos ángulos de giro están limitados por topes (97) y los cuales engranan cada uno de ellos con un disco de control (91) que está en contacto con un respectivo disco de entrada (92) solidario en rotación que presenta al menos una abertura de paso (921), caracterizado porque los husillos (3a, b) solidarios en rotación con los discos de control (91) pueden ser manejados cada uno por ajuste de forma con una manilla giratoria (4a, b), y porque los husillos (3a, b) están provistos de taladros (312a, b) destinados a recibir pasadores de rótula (313a, b) que encajan en asientos esféricos (423a, b) de coronas de accionamiento (42a, b) que están formadas en las manillas giratorias (4a, b).

Description

Grifo mezclador.

La invención concierne a un grifo mezclador con una carcasa mezcladora en la que están dispuestos dos husillos giratorios cuyos ángulos de giro están limitados por topes y los cuales engranan cada uno de ellos con un disco de mando que está en contacto con un respectivo de disco de entrada solidario en rotación que presenta al menos una abertura de paso.

Con ayuda de grifos mezcladores se controla la salida de fluidos de grifos. En grifos mezcladores de agua fría y caliente se conocen versiones tanto con dos cierres giratorios como con un mezclador de manilla para una sola mano. Los grifos con dos cierres giratorios tienen la ventaja de que existe una clara separación entre la dosificación del agua caliente y la del agua fría. Sin embargo, solo pueden ser manejados agarrándolos con las dos manos o con una sola mano. Además, falta en general una orientación óptica respecto de la proporción de mezcla lograda. Los mezcladores de manilla para una sola mano hacen posible una dosificación simultánea de la alimentación de agua fría y caliente, variándose la proporción de mezcla en general por giro de la manilla y efectuándose la dosificación de la cantidad de agua por medio de una inclinación de la manilla. En este caso, pueden tener lugar simultáneamente un giro y una inclinación de la manilla. Este control simultánea de la cantidad de agua y de la proporción de mezcla por medio de un movimiento tridimensional de la manilla tiene la consecuencia de que se puede observar frecuentemente una apertura a tirones de la alimentación de agua con temperatura extrema del agua (muy caliente/muy fría).

Un grifo de la clase citada al principio es conocido por el documento DE 196 35 614 C1. El grifo conocido presenta una carcasa en la que están formadas dos cámaras. Las cámaras reciben dos miembros de bloqueo de válvula que están formados por discos estacionarios y discos giratorios que presentan cada uno de ellos al menos una abertura de paso. Los miembros de bloqueo de válvula pueden ser accionados por un miembro de accionamiento común, por medio de una transmisión dentada, por giro alrededor de ejes paralelos. El ángulo de giro del miembro de accionamiento está limitado por un tetón.

Se conoce también por el documento US-A 4 074 697 un grifo mezclador que presenta una carcasa y dos empuñaduras de accionamiento. En el grifo está previsto un vástago roscado de montaje que aloja tuberías de alimentación, y coaxialmente a caños de salida está prevista una pieza interior que está provista de una rosca exterior sobre la cual está atornillada una nuez del vástago de válvula. Dado que la nuez está montada en forma axialmente fija, se produce un movimiento axial de un vástago de válvula solidario en rotación al accionar las empuñaduras. En función de la dirección de movimiento de las empuñaduras, el vástago de válvula se mueve con su pieza interna en dirección a un caño de salida o en la dirección opuesta. Por último, se conoce por el documento US-A 4 770 392 un interruptor que presenta una carcasa de forma cilíndrica y una válvula giratoria. Para la válvula está previsto un vástago de accionamiento que atraviesa la carcasa; además, está previsto un asiento en la carcasa. Sobre el vástago de accionamiento está prevista una rueda de forma anular que presenta guías móviles. En la rueda anular va guiada una lengüeta de válvula que está unida con el vástago de accionamiento por medio de un engranaje que mantiene la lengüeta de la válvula presionada sobre su asiento. Cuando el vástago de accionamiento se mueve hacia atrás, el engranaje eleva la lengüeta de válvula axialmente separándola del asiento hasta que dicha lengüeta de válvula queda retenida en la rueda anular.

Con la invención se pretende construir un grifo mezclador de la clase citada en la introducción de modo que, por un lado, se haga posible un manejo cómodo con una sola mano y se indique claramente la proporción de mezclas de los fluidos, y, por otro lado, se provoque una transmisión de movimiento fiable de las empuñaduras al husillo y se haga posible una fabricación barata a causa de la renuncia a la construcción de dentados. Además, se deberá hacer posible un accionamiento exento de tirones con un reducido consumo de fuerza. Según la invención, este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.

Con la invención se ha creado un grifo mezclador que hace posible un manejo cómodo con una sola mano y que, además, indica claramente la proporción de mezcla de los fluidos. Dado que los husillos están provistos de taladros para recibir pasadores de rótula que encajan en asientos esféricos de las coronas de accionamiento, se produce una transmisión de movimiento fiable de las empuñaduras a los husillos. Además, es posible una fabricación barata y se puede materializar un accionamiento con un reducido consumo de fuerza. La transmisión de movimiento se efectúa sin tirones, ya que no están presentes lengüetas que encajen una dentro de otra.

En un perfeccionamiento de la invención los topes están dispuestos sobre la zona exterior de la carcasa mezcladora. Se garantiza con ello que las empuñaduras estén situadas exactamente una sobre otra y tengan un ángulo de giro de 60º o 40º.

En una ejecución de la invención los topes están formados por pasadores de ajuste o pasadores entallados. Preferiblemente, éstos están insertos en taladros de un cuerpo. Se producen así topes de limitación del giro de una manera sencilla y, por tanto, barata.

Otros perfeccionamientos y ejecuciones de la invención están indicados en las reivindicaciones subordinadas restantes. Un ejemplo de realización de la invención está representado en los dibujos y se describe seguidamente con detalle. Muestra:

La figura 1, la representación tridimensional de un grifo mezclador,

La figura 2, el grifo mezclador representado en la figura 1, en sección longitudinal;

La figura 3, la carcasa mezcladora del grifo mezclador en una representación tridimensional;

La figura 4, la sección a lo largo de la línea II-II de la figura 2 (válvulas cerradas);

La figura 5, la sección a lo largo de la línea II-II de la figura 2 (válvulas abiertas);

La figura 6, la carcasa mezcladora del grifo mezclador, en sección longitudinal;

La figura 7, la carcasa mezcladora según la figura 6, en vista en planta;

La figura 8, la carcasa mezcladora según la figura 6, en vista desde abajo;

La figura 9, la sección a lo largo de la línea A-B de la figura 6;

La figura 10, la sección a lo largo de la línea C-D de la figura 6;

La figura 11, la sección a lo largo de la línea E-F de la figura 8;

La figura 12, el grifo mezclador representado en la figura 1 en otra ejecución, en sección longitudinal;

La figura 13, la sección a lo largo de la línea III-III de la figura 12 (válvulas cerradas); y

La figura 14, la sección a lo largo de la línea III-III de la figura 12 (válvulas abiertas).

El grifo mezclador 1 elegido como ejemplo de realización está constituido por una carcasa mezcladora 2 en la que están insertos dos husillos 3a, b. En el grifo mezclador están previstas para su accionamiento dos manillas giratorias 4a, b cuyo movimiento se puede transmitir, por ajuste de forma, a los husillos. En la carcasa mezcladora 2 está parcialmente inserta por uno de sus extremos una boquilla de sonda 5 que está sujeta por medio de una tuerca de cabeza 6 y en la que está dispuesto un tubo de salida 7. En su extremo alejado del tubo de salida 7 el grifo mezclador está unido con una brida 8.

La carcasa mezcladora 2 está construida con simetría de rotación. Consiste en un cuerpo 20 que está constituido por tres cilindros superpuestos 200, 201, 202. Los cilindros 200, 201, 202 presentan diámetros diferentes, presentando el diámetro más grande el cilindro 200 vuelto hacia la brida 8, teniendo el cilindro central 201 un diámetro menor en comparación con el cilindro 200 y teniendo el cilindro 202 alejado de la brida el diámetro más pequeño. Debido a los diámetros diferentes están formados entre los cilindros unos escalones 21 que se han designado como superficies de tope 211 y 212.

En su extremo alejado de la brida 8 el grifo mezclador 2 está provisto de una rosca exterior 22 que en estado montado se corresponde con la tuerca de cabeza 6. En el grifo mezclador 2 está practicado desde el lado alejado de la brida 8 un taladro 24 que presenta un fondo 241. En su extremo alejado del fondo 241 el taladro tiene formada una ranura 242.

En el extremo vuelto hacia el cilindro 201 están previstos dos fresados opuestos 23 en el cilindro 202. Debido a los fresados 23 se ha formado un alma 231. Los fresados 23 tienen cada uno de ellos la forma de un segmento de circulo, por lo que el alma 231 presenta en planta una forma cóncava (figuras 4, 5, 10, 13 y 14). Sobre la línea media longitudinal del alma 231 están practicados en el cilindro 201, por fuera y en posición contigua al alma 231, unos taladros 29 que dan alojamiento a unos topes 97 (figura 11). Los topes 97 puede estar configurados, por ejemplo, en forma de pasadores de entallados o pasadores de ajuste.

El alma 231 y los cilindros 200 y 201 están atravesados por dos taladros 26a, b. Los taladros 26a, b se extienden desde el extremo del cilindro 200 vuelto hacia la brida 8 hasta el fondo 241 del taladro 24, en el cual desembocan los taladros 26a, b. Los taladros 26a, b están orientados en direcciones paralelas una a otra y están dispuestos uno frente a otros sobre una de las líneas medias transversales de la carcasa mezcladora 2.

Los cilindros 200 y 201 están atravesados también por dos taladros 27a, b. Los taladros 27a, b están dispuestos de manera que quedan decalados en 90º con respecto a los taladros 26a, b (figuras 4, 5, 9, 10, 13 y 14). Los taladros 27a, b se extienden desde el extremo del grifo mezclador 2 vuelto hacia la brida 8 hasta la zona de los fresados 13 a la altura de las superficies de tope 212 del cilindro 201. En su extremo vuelto hacia la brida los taladros 27a, b tienen formadas sendas ranuras 271 y 272. La ranura 271 sirve para recibir un disco de entrada 92; la ranura 272 sirve para recibir una junta labial 93. Los taladros 27a, b están realizados en forma escalonada en la zona de cilindro 200, con lo que se produce taladros 28a, b de mayor diámetro. En la transición de los taladros 27a, b y 28a, b están formadas unas superficies de tope 281a, b. En los taladros 28a, b están dispuestas unas cámaras de unión 282a, b que tienen forma de hoz en vista en planta (figuras 7 a 10). En las cámaras 282a, b terminan los taladros 26a, b, de modo que se produce una unión entre los taladros 26a, b y 28a, b.

Los husillos 3a, b están dispuestos en los taladros 27a, b. Presentan sendas cabezas de husillo 31a, b en su extremo alejado de la brida 8. Las cabezas de husillo 31a, b están provistas de un dentado 311a, b en el ejemplo de realización según las figuras 2, 4 y 5; en el ejemplo de realización según las figuras 12, 13 y 14 las cabezas de husillo 31a, b carecen de dentado y están provistas de un taladro radial 312a, b para el alojamiento de un pasador de rótula 313a, b que está dispuesto de forma móvil en el talado 312a, b.

En estado montado, las cabezas de husillo 31a, b penetran en la zona de los fresados 23. A continuación de las cabezas de husillo 31a, b, los husillos 3a, b están provistos de un corte libre 32a, b. A cada uno de los cortes libres 32a, b se une un respectivo cilindro 33a, b que está interrumpido por dos respectivas ranuras anulares 34a, b destinadas a recibir aros tóricos 95, con cuya ayuda los husillos 3a, b están sellados contra la carcasa mezcladora 2. A continuación de los cilindros 33a, b está formado en los husillos 3a, b un cilindro de control de mayor diámetro con órganos de arrastre 35a, b. Debido a la ampliación del diámetro se produce una superficie de tope 36a, b que, con intercalación de un disco deslizante 94, se aplica a la superficie de tope 28a, b de la carcasa mezcladora 2. Los órganos de arrastre 35a, b sirven para accionar el disco de control 91.

Las manillas giratorias 4a, b están construidas sustancialmente a la manera de un cilindro hueco 41a, b. En vista en planta (figuras 4, 5, 13 y 14) se puede apreciar el cilindro hueco en forma de una pieza anular en la que está conformada una respectiva empuñadura 43a, b. En el ejemplo de realización según la figura 1 las empuñaduras 43a, b están configuradas en forma de pasadores; además, éstas se pueden materializar también en forma de aletas (figuras 2 y 12). Los cilindros huecos 41a, b abrazan los escalones 201 y 202 de la carcasa mezcladora 2. En la zona del fresado 23 de la carcasa mezcladora 2 está formada por dentro en el cilindro hueco 41a una corona de accionamiento 42a cuya longitud de arco corresponde a un tercio del perímetro circular interior del cilindro hueco 41a. La corona de accionamiento 42a forma junto con el cilindro hueco 41a una ranura 411. El cilindro hueco 41b de la manilla giratoria 4b presenta un diámetro interior que es igual al diámetro interior del cilindro hueco 41a.

El cilindro hueco 41b está dispuesto en posición directamente contigua al cilindro hueco 41a. En su lado vuelto hacia el cilindro hueco 41a está conformado por dentro en el cilindro hueco 41b un collarín 412 que encaja en la ranura 411 de la manilla giratoria 4a. En el lado alejado de la corona de accionamiento 42a de la manilla giratoria 4a está dispuesta en el collarín 412 una corona de accionamiento 42b. El collarín 412, incluyendo la corona de accionamiento 42b, forma junto con el cilindro hueco 41b una ranura 413 en la que está inserto el cilindro hueco 41a con su extremo alejado de la brida 8. La longitud del arco de la corona de accionamiento 42b corresponde a la de la corona de accionamiento 42a.

Ambas coronas de accionamiento 42a, b presentan sendas concavidades de tope 421 en sus extremos. Las concavidades de tope 421 se corresponden con los topes 97. Debido a la cooperación de las cavidades de tope 421 con los topes 97, el ángulo de giro de las manillas giratorias 4a, b queda limitado a 60º o 40º. Debido a la geometría elegida, una aplicación de las concavidades de tope 421 de las coronas de accionamiento 42a, b al respectivo tope opuesto 97 conduce a una posición exactamente alineada de las empuñaduras 43 dispuestas una sobre otra (figuras 1, 2, 12). Esto resulta de la disposición como tope exterior - en el ejemplo de realización por la disposición de los topes 97 entre el cilindro 202 de la carcasa mezcladora 2 y los cilindros huecos 41a, b sobre la zona más exterior de la superficie de tope 212.

En el ejemplo de realización según las figuras 2, 4 y 5 las coronas de accionamiento 42a, b están provistas de sendos dentados 422a, b que, en estado montado, engranan con los dentados 311a, b de los husillos 3a, b. Los dentados 422a, b están configurados como dentados rectos. En el ejemplo de realización según las figuras 12, 13 y 14 se han previsto en las coronas de accionamiento 42a, b sendos asientos esféricos 423a, b en los que encajan los pasadores de rótula 313, b. Los pasadores de rótula 313a, b están retenidos de forma móvil en los asientos esféricos 323a, b.

La boquilla de sonda 5 está inserta en el taladro 24 de la carcasa mezcladora 2. Es de construcción simétrica en rotación y presenta en posición aproximadamente centrada un collarín 51 que, en estado montado, descansa en la ranura 242 del taladro 24. En su extremo alejado de la brida 8 la boquilla de sonda 5 está provista de un bisel 52 por su parte exterior. En posición contigua al bisel 52 está dispuesta una ranura anular 53. En el lado vuelto hacia la brida 8 la boquilla de sonda 5 presenta una configuración cilíndrica a continuación del collarín 51, estando previstas dos ranuras anulares 54 destinadas a recibir aros tóricos 96. Con ayuda de los aros tóricos 96 se sella la boquilla de sonda 5 contra la carcasa mezcladora 2. La boquilla de sonda 5 está atravesada por un taladro 55 que está dividido en dos zonas de diámetro diferentes. La zona de mayor diámetro sirve aquí como cámara mezcladora 551 a la que se une un caño de salida 552 que presenta un diámetro menor que el de la cámara mezcladora 551. El extremo libre de la boquilla de sonda 5 sirve para recibir el tubo de salida 7, facilitando el bisel 52 el calado del tubo 7 sobre dicha boquilla. El extremo del tubo de salida 7 vuelto hacia la brida 8 se apoya, en estado montado, sobre el collarín 51.

La tuerca de cabeza 6 es de construcción simétrica en rotación. Presenta por fuera una guía 61 en la que va guiado el cilindro hueco 41b de la manilla giratoria 4b. Esta guía está provista, por dentro, de una rosca 62 que se corresponde con la rosca exterior 22 de la carcasa mezcladora 2. El atornillamiento de la tuerca 6 produce una inmovilización de la boquilla de sonda 5 con el tubo de salida 7, así como de las manillas giratorias 4a, b en la carcasa mezcladora 2.

La brida 8 presenta dos taladros 81a, b que están provistos de acometidas integradas para agua caliente y fría. Los taladros 81a, b están alineados con los taladros 27a, b de la carcasa mezcladora 2. En el ejemplo de realización el taladro 81a sirve como alimentación de agua caliente; el taladro 81b sirve como alimentación de agua fría. En la zona del extremo vuelto hacia la carcasa mezcladora 2 la brida 8 está provista de superficies de apoyo planas 82a, b. Las superficies de apoyo 82a, b están en contacto con las juntas labiales 93, las cuales están construidas de manera en sí conocidas.

Los discos de control 91 están dispuestos en los husillos 3a, b de una manera solidaria en rotación. Presentan cada uno de ellos una abertura de paso 911. Preferiblemente, los discos de control 91 están hechos de cerámica. Los discos de entrada 92 están dispuestos en la carcasa mezcladora 2 de una manera solidaria en rotación. Presentan también aberturas de paso 921 y de preferencia están hechos igualmente de cerámica. En el lado vuelto hacia la brida 8 los discos de entrada 92 están en contacto de sellado con las juntas labiales 93.

En la posición básica "grifo mezclador cerrado" el disco de control 91 y el disco de entrada 92 de los husillos 3a, b están dispuestos uno respecto de otro de tal manera que la abertura de paso 921 del respectivo disco de entrada 92 está cerrada por el disco de control asociado 91. En esta posición las empuñaduras 43 de las manillas giratorias 4a, b están exactamente una sobre otra, aplicándose las cavidades de tope 421 de las coronas de accionamiento 42a, b, situadas una enfrente de otra, a los pasadores de tope 97. Si se mueve la empuñadura 41a en el sentido de las agujas del reloj, el husillo 3a junto con el disco de control 91 recibido por el órgano de arrastre 35 es hecho girar entonces en la misma dirección por medio de la combinación de los dentados 311a/422a o de la combinación pasador de rótula 313a/asiento esférico 423a, con lo que la abertura de paso 911 del disco de control 91 se mueve hasta colocarse sobre la abertura de paso 921 del disco de entrada 92. Debido a la liberación de las aberturas de paso circula ahora el agua por delante del órgano de arrastre 35a y esta agua entra en el taladro 28a. El agua alcanza desde allí la cámara de unión 282a y llega al tubo de salida 7 a través de los taladros 26a y 24 de la carcasa mezcladora 2 y a través del taladro 55 de la boquilla de sonda 5. De la misma manera, haciendo girar la manilla giratoria 4b, el agua de la segunda alimentación puede ser liberada a través del taladro 28b con cámara de unión 282b y del taladro 26b. El mezclado de los dos flujos de agua se produce en la zona del fondo 241 del taladro 24 y de la cámara mezcladora 551 del taladro 55 en la boquilla de sonda 5. La mezcla llega desde allí al tubo de salida 7 a través del caño de salida 552 del taladro 55 de la boquilla de sonda 5. La proporción de mezcla puede ser percibida claramente por medio de las posiciones de las empuñaduras 43 de las manillas giratorias 4a, b. Cuando las empuñaduras 43 están dispuestas una sobre otra, se presenta entonces una proporción de mezcla igualmente distribuida de agua caliente y fría.

Claims (8)

1. Grifo mezclador (1) con una carcasa mezcladora (2) en la que están dispuestos dos husillos giratorios (3a, b) cuyos ángulos de giro están limitados por topes (97) y los cuales engranan cada uno de ellos con un disco de control (91) que está en contacto con un respectivo disco de entrada (92) solidario en rotación que presenta al menos una abertura de paso (921), caracterizado porque los husillos (3a, b) solidarios en rotación con los discos de control (91) pueden ser manejados cada uno por ajuste de forma con una manilla giratoria (4a, b), y porque los husillos (3a, b) están provistos de taladros (312a, b) destinados a recibir pasadores de rótula (313a, b) que encajan en asientos esféricos (423a, b) de coronas de accionamiento (42a, b) que están formadas en las manillas giratorias (4a, b).

2. Grifo mezclador según la reivindicación 1, caracterizado porque los topes (97) están dispuestos sobre la zona exterior de la carcasa mezcladora (2).

3. Grifo mezclador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los topes (97) están dispuestos entre un cilindro (202) de la carcasa mezcladora (2) y las coronas de accionamiento (42a, b) de las manillas giratorias (4a, b).

4. Grifo mezclador según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque los topes (97) están formados por pasadores de ajuste o pasadores entallados.

5. Grifo mezclador según la reivindicación 4, caracterizado porque los topes (97) están insertos en taladros (29) de un cuerpo (20).

6. Grifo mezclador según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las manillas giratorias (4a, b) están construidas en forma de cilindros huecos (41a, b) sobre cuyo lado interior están dispuestas las respectivas coronas dentadas (42a, b).

7. Grifo mezclador según la reivindicación 6, caracterizado porque la longitud del arco de las coronas dentadas (42a, b) corresponde aproximadamente a un tercio del perímetro circular de la pared interior del cilindro hueco (41a, b) de las manillas giratorias (4a, b).

8. Grifo mezclador según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está prevista una brida (8) con acometidas integradas para dos tuberías de alimentación.