ES2890531T3 - Conjunto de boquilla de chorro giratorio para dispositivos de limpieza a presión - Google Patents
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Abstract
Conjunto de boquilla de chorro giratorio (1) para dispositivos de limpieza a presión, que comprende: - un alojamiento (2) que se extiende a lo largo de un primer eje longitudinal (X) entre una entrada (3) y una salida (4) de un líquido de lavado, que define en el mismo una cámara de contención (5) del líquido de lavado en comunicación fluida con dicha entrada (3); - un soporte (10) totalmente giratorio alrededor de dicho primer eje longitudinal (X) dentro de dicha cámara de contención (5) debido al efecto del líquido de lavado procedente de dicha entrada (3); - un cuerpo de boquilla (20) que se extiende a lo largo de un segundo eje longitudinal (Y) inclinado con respecto al primer eje longitudinal (X) y atravesado por un conducto de entrega (28), dicho conducto de entrega (28) que se abre aguas arriba en la cámara de contención (5) y que se abre aguas abajo en una abertura de entrega (22) dispuesta, en uso, en dicha salida (4) del alojamiento (2), dicho cuerpo de boquilla (20) que se asocia con dicho soporte (10) y se acciona en rotación por el mismo; - un contrapeso (30, 30', 30''), integral con dicho soporte (10) y dispuesto en una posición que es excéntrica y opuesta al cuerpo de boquilla (20) con respecto al primer eje longitudinal (X), para equilibrar dicho cuerpo de boquilla (20) durante la rotación del soporte (10) alrededor del primer eje longitudinal (X); caracterizado por que dicho contrapeso (30, 30', 30'') está hecho de un primer material y dicho soporte (10) está hecho de un segundo material, dicho primer material que es diferente de dicho segundo material.
Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de boquilla de chorro giratorio para dispositivos de limpieza a presión
Campo de aplicación
La presente invención se refiere a un conjunto de boquilla para generar un chorro giratorio, en particular en el contexto de aplicaciones de lavado a presión.
Por lo tanto, la invención encuentra una aplicación útil en el campo de la tecnología de los dispositivos de limpieza a presión, preferiblemente los dispositivos de limpieza a alta presión, tales como, por ejemplo, las máquinas de lavado de alta presión.
La siguiente descripción está hecha con referencia no limitativa al uso en el contexto de dicho campo.
Técnica anterior
En el campo identificado en el párrafo anterior, los conjuntos de boquilla se usan para entregar líquido de lavado a presión procedente de un dispositivo de lavado tal como, por ejemplo, una máquina de lavado a presión.
En el caso específico de los lavadores a presión, el conjunto de boquilla está dispuesto en el extremo de una lanza que puede ser agarrada por el usuario para dirigir y ajustar la entrega de líquido de lavado.
Se usan particularmente conjuntos de boquilla de chorro giratorio, que permiten entregar un chorro cónico de líquido de lavado para golpear una superficie mayor a ser lavada con respecto al chorro fijo único.
Los conjuntos de boquilla de chorro giratorio conocidos en la actualidad usan un cuerpo de boquilla que se puede mover dentro de una cámara de contención; dicho cuerpo que se puede mover tiene un cabezal de entrega que está restringido a un asiento delantero de dicha cámara tendiéndose de manera deslizante sobre el mismo, una cámara donde se abre la boca de entrega del dispositivo, y un vástago longitudinal inclinado accionado en rotación dentro de la cámara en sí misma.
Si en el pasado se usaban sistemas mecánicos relativamente complejos para accionar en rotación el vástago del cuerpo de boquilla, hoy en día se usan principalmente soluciones en aplicaciones de alta presión (25 - 1000 bares) en las que el vástago se acciona por el líquido de lavado en sí mismo que entra en la cámara.
Los dispositivos de la técnica anterior, aunque cumplen sustancialmente su propósito, no obstante, tienen algunos inconvenientes que no se han resuelto hasta la fecha.
En primer lugar, se observa cómo los conjuntos de boquilla que se usan hoy en día se someten, en uso, a oscilaciones mecánicas que tienen una amplitud y frecuencia relativamente altas, especialmente a altas presiones de trabajo. Estas oscilaciones se traducen en vibraciones de entidad considerable que se transmiten a la herramienta general dentro de la cual está integrada la boquilla.
Las vibraciones anteriores parecen críticas, especialmente cuando la herramienta se maneja directamente por un operario humano, como en el caso de las lanzas de lavado. En realidad, las vibraciones determinan un estado de malestar y perturbación, contribuyendo a reducir la comodidad de uso del sistema de lavado, además de producir, en casos críticos, efectos patológicos documentados en el operario.
Además, las vibraciones contribuyen a aumentar el ruido del sistema de lavado, una vez más en detrimento de la comodidad del operario y de los que están alrededor de él.
Para resolver el inconveniente anterior, hasta ahora se han usado sistemas de amortiguación aplicados a la herramienta de lavado; no obstante, estos sistemas contribuyen significativamente a la complejidad estructural y a los costes de producción de las máquinas de lavado.
Un segundo inconveniente se refiere a la velocidad de rotación del cuerpo de boquilla accionado por el líquido de lavado.
En los conjuntos de boquilla del tipo descrito, el empuje dado por el líquido de lavado debe ser tal que supere la inercia de los elementos de rotación y los mantenga en rotación.
Generalmente, el diseño de los dispositivos es tal que facilita el proceso de accionamiento: de hecho, es necesario asegurar un arranque correcto del dispositivo también para aquellas aplicaciones con presiones de trabajo relativamente bajas, por ejemplo: lavado de automóviles.
A medida que aumentan los valores de presión, hay un aumento progresivo en el empuje suministrado a los elementos de rotación, que giran a una velocidad relativamente alta. No obstante, además de un cierto umbral de velocidad de rotación, hay un efecto nebulizador del chorro, que da como resultado una reducción sustancial de la
fuerza con la que el chorro en sí mismo impacta sobre la superficie a ser lavada y un empeoramiento de la eficacia de limpieza del dispositivo.
Los conjuntos de boquilla según la técnica anterior se describen, por ejemplo, por los documentos de la técnica anterior EP 1072317 A2, DE 102005028886 A1 y US 2017/144174 A1.
El problema técnico subyacente a la presente invención es concebir un conjunto de boquilla que tenga características estructurales y funcionales tales que superen los inconvenientes anteriores con respecto a la técnica anterior y en particular tales que minimicen las vibraciones producidas, mejorando de este modo la comodidad del usuario.
Un objetivo adicional de la presente invención es maximizar la potencia del chorro de líquido entregado por el conjunto de boquilla para cualquier presión de uso.
Compendio de la invención
El problema técnico identificado anteriormente se resuelve por un conjunto de boquilla de chorro giratorio para dispositivos de limpieza a presión, que comprende:
- un alojamiento que se extiende a lo largo de un primer eje longitudinal entre una entrada y una salida de un líquido de lavado, definiendo en el mismo una cámara de contención del líquido de lavado en comunicación fluida con la entrada;
- un soporte de rotación dentro de la cámara de contención y alrededor del primer eje longitudinal debido al efecto del líquido de lavado procedente de la entrada;
- un cuerpo de boquilla que se extiende a lo largo de un segundo eje longitudinal inclinado con respecto al primer eje longitudinal y que está atravesado por un conducto de entrega, el conducto de entrega que se abre aguas arriba en la cámara de contención y que se abre aguas abajo en una abertura de entrega dispuesta, en uso, en la salida del alojamiento, el cuerpo de boquilla que está asociado con el soporte y que se acciona en rotación por el mismo;
- un contrapeso, integral con el soporte y dispuesto en una posición que es excéntrica y opuesta al cuerpo de boquilla con respecto al primer eje longitudinal, para equilibrar el cuerpo de boquilla durante la rotación del soporte alrededor del primer eje longitudinal.
Como bien entenderá un experto, contrariamente a los conjuntos de boquilla giratorios conocidos, la presencia de un contrapeso opuesto excéntricamente al cuerpo de boquilla permite equilibrar dinámicamente todo el rotor, donde el rotor representa el grupo de elementos de rotación que comprenden un soporte, contrapeso y cuerpo de boquilla. De esta forma es posible dejar a cero, o al menos reducir, las vibraciones del dispositivo durante su uso, dichas vibraciones que son debidas principalmente, en la técnica anterior, al desequilibrio excéntrico de la masa de rotación con respecto al eje de rotación.
El conjunto de boquilla anterior proporciona una estructura compuesta de la unidad de soporte/contrapeso. De este modo, el contrapeso está hecho de un material diferente - preferiblemente: de un material con un peso específico más alto - con respecto al soporte.
Gracias al expediente anterior, por un lado, es posible equilibrar el cuerpo de boquilla sin aumentar indebidamente el momento de inercia del rotor, por otro lado, las opciones de diseño de los materiales que constituyen respectivamente el soporte y el contrapeso se mantienen independientes.
De este modo, el soporte puede estar hecho de un material polimérico, esto es, un material reforzado con matriz polimérica, preferiblemente caracterizado por una masa limitada y un coeficiente de fricción bajo.
El material puede ser, por ejemplo, un plástico técnico.
Por el contrario, el contrapeso puede ser de un material metálico, preferiblemente de latón, que puede ser del mismo material del que del que está hecho el cuerpo de boquilla, al menos parcialmente.
Gracias a la elección de materiales sugerida anteriormente, es posible obtener soporte y contrapeso con técnicas de producción dedicadas que son diferentes unas de otras.
De este modo, el soporte se puede obtener ventajosamente moldeando el material polimérico o de matriz polimérica anterior, mientras que el contrapeso se puede obtener ventajosamente a partir de una pieza en bruto por medio de mecanizado, por ejemplo, torneado.
De esta forma, el soporte es reproducible en grandes series y con un coste limitado, gracias al uso de un mismo molde; por el contrario, el contrapeso se puede procesar sobre una base caso por caso dependiendo de las necesidades específicas de equilibrado.
El procesamiento dedicado del contrapeso permite de este modo obtener un equilibrado preciso de cada dispositivo individual, adaptando fácilmente la masa del elemento incluso en el caso de desviaciones o cambios de diseño. Ventajosamente, el soporte puede comprender un asiento de acoplamiento adaptado para recibir el contrapeso, el contrapeso que comprende al menos una parte de acoplamiento conformada para ser introducida, preferiblemente pero no necesariamente por interferencia, dentro del asiento de acoplamiento del soporte.
El acoplamiento por interferencia permite un montaje integral y fiable del contrapeso en el cuerpo del rotor, incluso sin recurrir a la técnica de comoldeado, alternativa pero económicamente costosa. El uso del comoldeado también implica restricciones en la elección del material plástico, dado que no permite el uso de ningún plástico técnico. El contrapeso comprende preferiblemente al menos una parte de equilibrado integral con la parte de acoplamiento, la parte de equilibrado que tiene una sección transversal diferente, preferiblemente menor que la sección transversal de la parte de acoplamiento, la parte de equilibrado que está conformada para equilibrar la masa de dicho cuerpo de boquilla.
En otros términos, el contrapeso tiene una parte de acoplamiento definida rígidamente para ser insertada en el asiento de acoplamiento del soporte y una parte de equilibrado que en su lugar será reconfigurable según las necesidades específicas de equilibrado, es decir, se puede adaptar a la masa excéntrica real a ser equilibrada. La parte de equilibrado preferiblemente asume una forma al menos parcialmente cilíndrica, es decir, dotada con una sección transversal parecida a un arco de corona, para ajustarse a la forma circular del soporte en el que se monta. La parte de acoplamiento es preferiblemente un pie que tiene una sección transversal constante definida por un segmento circular.
Por lo tanto, el contrapeso se conforma preferiblemente como una parte cilíndrica, con una parte de equilibrado que está dentada con respecto a la parte de acoplamiento. Por supuesto, el contrapeso puede asumir otras formas diversas, por ejemplo, se puede conformar parecido a una esfera de metal insertada parcial o totalmente en un asiento designado del soporte.
El cuerpo de boquilla tiene un extremo aguas abajo, en el que se abre la abertura de entrega, y un extremo aguas arriba, que está restringido al soporte simplemente tendiéndose sobre el mismo.
Por lo tanto, el soporte comprende preferiblemente un asiento para el cuerpo de boquilla, preferiblemente una muesca en forma de U, dispuesto en una posición que es excéntrica y opuesta al asiento de acoplamiento con respecto al primer eje longitudinal del alojamiento; el extremo aguas arriba del cuerpo de boquilla se introduce dentro del asiento del cuerpo de boquilla.
El conjunto de boquilla puede comprender ventajosamente al menos un elemento elástico que actúa sobre el soporte adaptado para mantener, en uso, el extremo aguas abajo del cuerpo de boquilla en apoyo contra un asiento deslizante dispuesto en la salida del alojamiento.
Dicho elemento elástico puede estar constituido por un resorte de disco interpuesto entre dicho soporte y una pared aguas arriba de la cámara de contención, opuesta a la salida del alojamiento. Alternativamente, el elemento elástico puede estar constituido por otro miembro deformable elásticamente, preferiblemente siempre interpuesto entre el soporte y la pared.
Ventajosamente, el soporte puede comprender una turbina, configurada de tal forma que sea golpeada y accionada en rotación por al menos parte del líquido de lavado procedente de la entrada del alojamiento.
Esta turbina, dotada con un álabe golpeado por al menos una parte del líquido de lavado, ventajosamente se puede hacer integral con el resto del soporte, preferiblemente por medio de una única operación de moldeado.
Se debería señalar que la turbina facilita extremadamente el accionamiento del soporte por el líquido de lavado; no obstante, no es estrictamente necesaria y es posible proporcionar la acción de accionamiento para que se desarrolle sobre otros elementos excéntricos golpeados por el líquido - por ejemplo, sobre el mismo cuerpo de boquilla y/o sobre el contrapeso.
El alojamiento puede comprender en el mismo al menos un paso principal y al menos un paso de derivación que conectan la entrada a la cámara de contención, el al menos un paso principal y el al menos un paso de derivación que se abren a distintas áreas de la cámara de contención, el único líquido de lavado que pasa a través del paso principal golpeando la turbina y accionándola en rotación.
Gracias al expediente descrito anteriormente, el conjunto de boquilla puede operar a presiones y caudales relativamente altos sin que el rotor alcance velocidades de rotación críticas debido al fenómeno de nebulización adversa. En realidad, la parte del líquido de lavado que pasa a través de la derivación, aunque participa en la capacidad global del dispositivo, no contribuye al empuje de la turbina y, por el contrario, puede ralentizarla definiendo turbulencias fuera del álabe.
Por lo tanto, es posible dimensionar los pasos principal y de derivación de tal forma que el caudal dirigido al soporte sea el mínimo necesario para accionar y mantener el cuerpo de boquilla en rotación, limitando de este modo la velocidad de rotación tanto como sea posible y por lo tanto el fenómeno de nebulización consiguiente.
Se señala que la provisión de los pasos principal y de derivación según lo expuesto anteriormente produce un efecto ventajoso independientemente del uso de un contrapeso en el conjunto de boquilla giratoria. Por lo tanto, el propietario se reserva el derecho de solicitar una solicitud de patente divisional con relación a una boquilla de chorro giratorio para dispositivos de limpieza a presión, que comprende:
- un alojamiento extendido a lo largo de un primer eje longitudinal entre una entrada y una salida de un líquido de lavado, definiendo en el mismo una cámara de contención del líquido de lavado en comunicación fluida con la entrada;
- un soporte que gira dentro de la cámara de contención y alrededor del primer eje longitudinal debido al efecto del líquido de lavado procedente de la entrada;
- un cuerpo de boquilla extendido a lo largo de un segundo eje longitudinal inclinado con respecto al primer eje longitudinal y atravesado por un conducto de entrega, el conducto de entrega que se abre aguas arriba en la cámara de contención y que se abre aguas abajo en una abertura de entrega dispuesta, en uso, en la salida del alojamiento, el cuerpo de boquilla que está asociado con el soporte y accionado en rotación por el mismo;
- donde dicho soporte comprende una turbina golpeada y accionada en rotación por al menos parte del líquido de lavado procedente de la entrada de dicho alojamiento; y
- en donde dicho alojamiento comprende en el mismo al menos un paso principal y al menos un paso de derivación que conectan dicha entrada a la cámara de contención, en donde dicho al menos un paso principal y dicho al menos un paso de derivación se abren a distintas áreas de la cámara de contención, el único líquido de lavado que pasa a través de dicho paso principal golpeando la turbina y accionándola en rotación.
El soporte, que comprende la turbina, está montado preferiblemente de manera giratoria sobre un perno integral con el alojamiento que se extiende a lo largo del primer eje longitudinal, la turbina que comprende un álabe que rodea el perno; el al menos un paso principal se abre entonces a una primera área interpuesta entre el perno y el álabe, el al menos un paso de derivación en su lugar se abre a una segunda área dispuesta entre el álabe y una pared lateral del alojamiento.
El al menos un paso principal puede atravesar el perno anterior, en una dirección al menos parcialmente radial con respecto al mismo.
El perno se puede extender desde una base de soporte integral al alojamiento, que define una pared aguas arriba de la cámara de contención; un espacio intermedio anular, al que se abre al menos un paso de derivación, está formado entre la base de soporte y la pared lateral.
Características y ventajas adicionales llegarán a ser más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de una realización preferida, pero no exclusiva, de la presente invención, con referencia a las figuras adjuntas dadas a modo de ejemplo y no con propósitos de limitación.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista en sección longitudinal de una primera realización de un conjunto de boquilla de chorro giratorio según la presente invención;
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un rotor del conjunto de boquilla de la figura 1;
La figura 3 muestra una vista en sección longitudinal del rotor de la figura 2;
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una unidad de soporte/contrapeso del conjunto de boquilla de la figura 1;
La figura 5 muestra una vista en perspectiva adicional de una unidad de soporte/contrapeso del conjunto de boquilla de la figura 1;
La figura 6 muestra una vista en sección longitudinal de la unidad de la figura 5;
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un rotor en una segunda realización de la invención;
La figura 8 muestra una vista en sección longitudinal del rotor de la figura 7;
La figura 9 muestra una vista en perspectiva de un rotor en una tercera realización de la invención;
La figura 10 muestra una vista en sección longitudinal del rotor de la figura 9.
Descripción detallada
Con referencia a las figuras 1 a 6 adjuntas, el número de referencia 1 identifica genéricamente una primera realización del conjunto de boquilla según la presente invención.
El conjunto de boquilla 1 está dispuesto para generar un chorro de líquido giratorio, preferiblemente, pero no exclusivamente, en aplicaciones de lavado a presión. De este modo, el conjunto se puede aplicar en máquinas de lavado a presión, en particular en máquinas de lavado a alta presión, esto es, con presiones de trabajo comprendidas entre 25 y 1000 bares, tales como, por ejemplo, las máquinas de lavado a presión.
De aquí en adelante nos referiremos, sin ningún propósito limitativo, a esta última aplicación en donde el conjunto de boquilla 1 está montado en el extremo de una lanza que se puede agarrar por el usuario con el fin de entregar un chorro cónico de líquido de lavado, normalmente agua, en la dirección de la superficie a ser lavada.
El conjunto de boquilla 1 comprende un alojamiento 2 que se extiende a lo largo de un primer eje longitudinal X y que define una cámara de contención 5 en el mismo.
El alojamiento 2 está definido en particular por dos piezas ensambladas entre sí: un cuerpo de alojamiento 2b y un accesorio de entrada 2c.
El cuerpo de alojamiento 2b tiene una pared lateral 2a que delimita la cámara de contención 5. Dicho cuerpo de alojamiento 2b tiene una forma sustancialmente tubular que se estrecha hacia un extremo aguas abajo, donde se define la salida 4, desde la que se entrega el líquido de lavado.
El cuerpo de alojamiento 2b tubular tiene, opuesto a la salida 4, una abertura dentro de la cual se atornilla el accesorio de entrada 2c, que se dispone de este modo para cerrar el alojamiento 2 aguas arriba.
Se proporciona una junta de sellado entre el cuerpo de alojamiento 2b y el accesorio de entrada 2c para asegurar la impermeabilidad al agua del alojamiento 2.
El accesorio 2c tiene una cavidad interna 2d que, además de definir la entrada 3 para el líquido de lavado, está dispuesta en comunicación fluida con la cámara de contención 5, como se tratará en detalle de aquí en adelante. El accesorio 2c está dispuesto en dicha entrada 3 para acoplarse con una herramienta de lavado, por ejemplo, una lanza de máquina de lavado a presión que se puede agarrar por un operario.
El alojamiento 2 se inserta a su vez dentro de un carcasa protectora 11 y se mantiene insertado en la misma interponiendo una tuerca de anillo 11a en la entrada 3. Tanto la carcasa protectora 11 como la tuerca de anillo 11a tienen una función protectora del contenido.
El accesorio 2c tiene una base de soporte 15 que está dispuesta lateralmente en contacto con la pared lateral 2a del cuerpo de alojamiento 2b y que delimita aguas arriba la cámara de contención 5.
La base de soporte 15 define, dentro de la cámara de contención 5, un saliente desde el cual se extiende un perno 18, coaxialmente al primer eje longitudinal X.
La base de soporte 15 tiene, periféricamente al saliente anterior, un bisel que define un espacio intermedio 14 entre la base de soporte 15 en sí misma y la pared lateral 2a del cuerpo de alojamiento 2b.
El conjunto de boquilla 1 comprende, además, dentro de la cámara de contención 5, un rotor que comprende un soporte 10, un contrapeso 30 y un cuerpo de boquilla 20.
El soporte 10 está montado de manera giratoria por encima del perno 18 y, por lo tanto, está dispuesto para rotar alrededor del primer eje longitudinal X. El cuerpo de boquilla 20 y el contrapeso 30 están soportados integralmente por dicho soporte 10 y accionados en rotación junto con él.
El cuerpo de boquilla 20 se extiende a lo largo de un segundo eje longitudinal Y entre un extremo aguas arriba 24 del mismo, restringido al soporte 10 simplemente tendiéndose sobre el mismo, y un extremo aguas abajo 23 del mismo que se apoya contra un asiento deslizante 7 dispuesto en la salida 4 del alojamiento 2.
Tanto el asiento deslizante 7 como la correspondiente punta de la boquilla 20b están hechos de material de bajo coeficiente de fricción, por ejemplo, cerámica o carburo de tungsteno.
Todo el soporte 10 se empuja en la dirección de la salida 4 del alojamiento 2 por un elemento elástico 6, en este caso un resorte de disco, dispuesto entre el saliente de la base de soporte 15 y una superficie inferior del soporte 10. La acción del resorte de disco mantiene la punta de boquilla 20b en contacto constante contra el asiento deslizante 7 de la misma, evitando de este modo choques que podrían dar como resultado la rotura de estos elementos relativamente frágiles.
El soporte 10 comprende a su vez una turbina 19, equipada con un álabe 19b que rodea coaxialmente al perno 18. Como se verá más claramente de aquí en adelante, la turbina 19 está dispuesta para ser golpeada por un flujo de líquido de lavado que acciona en rotación todo el rotor.
El cuerpo de boquilla 20 anterior, extendido a lo largo de un segundo eje longitudinal Y inclinado con respecto al primer eje longitudinal X del alojamiento 2, por lo tanto se acciona en rotación manteniéndose en contacto con el asiento deslizante 7 trazando un cono de revolución que es coaxial al primer eje longitudinal X.
El cuerpo de boquilla 20 está atravesado por un conducto de entrega 28 que se extiende axialmente entre una abertura de acceso 26 en el extremo aguas arriba 24 y una abertura de entrega 22 en el extremo aguas abajo 23, colocadas en comunicación fluida con la salida 4 del alojamiento 2.
El líquido de lavado que entra desde la entrada 3 después de haber pasado a través de la cavidad de entrada 2d, se divide en dos pasos alternativos, un paso principal 12 y un paso de derivación 13, ambos de los cuales se abren a la cámara de contención 5.
El paso principal 12 atraviesa radialmente el perno 18 y se abre a la cámara de contención 5 cerca del perno 18 en sí mismo rodeado por el álabe 19b de la turbina 19. La parte de líquido que pasa a través de dicho paso se dirige de este modo hacia el álabe 19b, accionándolo en rotación en su movimiento hacia la pared lateral 2a.
A partir de aquí, el líquido continúa hacia la cámara de contención 5, entonces entra en el cuerpo de boquilla 20 desde el cual sale a la salida 4.
En su lugar, el paso de derivación 13 se ramifica desde una parte de la cavidad de entrada 2d aguas arriba con respecto al perno 18, y se abre al bisel anterior, esto es, a un espacio intermedio anular periférico 14 aguas arriba de la turbina 19.
El líquido de lavado que pasa a través del paso de derivación 13 continúa directamente hacia el cuerpo de boquilla 20 y desde aquí hasta la salida 4, sin pasar a través del álabe 19b de la turbina 19.
Como un experto puede entender bien, de esta forma, dimensionando adecuadamente el paso principal 12 y el paso de derivación 13 (preferiblemente en una relación de flujo de 3 a 1), es posible limitar la velocidad de rotación continua del cuerpo de boquilla 20 incluso a caudales y presiones altas, reduciendo de este modo el fenómeno de nebulización que afecta a la fuerza de impacto del chorro en las realizaciones según la técnica anterior.
En realidad, el líquido que pasa a través del paso de derivación 13, aunque define el caudal de salida global, no contribuye a la velocidad de rotación de la turbina 19. El encuentro de este líquido con el procedente del paso principal 12 produce una turbulencia en el álabe 19b, que tiende a ralentizar la turbina 19.
Como se puede ver mejor a partir de las figuras 4 y 5, el soporte 10 tiene, aguas abajo de la turbina 19, un asiento de cuerpo de boquilla 25 que tiene forma de U para recibir el extremo aguas arriba 24 de un cuerpo de boquilla 20, en una posición excéntrica con respecto al primer eje longitudinal X.
El soporte 10 también tiene un asiento de acoplamiento 21 dispuesto para recibir un contrapeso 30. Dicho asiento de acoplamiento 21 está dispuesto en una posición opuesta al asiento del cuerpo de boquilla 25 con respecto al primer eje longitudinal X.
El contrapeso 30 introducido anteriormente tiene el propósito de equilibrar dinámicamente la masa excéntrica del cuerpo de boquilla 20 durante su rotación, esto es, está dimensionado para reducir el momento resultante del rotor con respecto al primer eje longitudinal X tanto como sea posible - idealmente a cero.
En la primera realización, el contrapeso 30 se inserta con ajuste por interferencia dentro del asiento de acoplamiento 21.
Además, el soporte 10 está hecho de material polimérico o de matriz polimérica para minimizar el desgaste durante la rotación alrededor del perno de metal 18. La elección del material también es tal como para hacer el soporte 10 moldeando a partir de un molde de forma específica.
De esta forma, una vez que se ha definido y producido el molde, es posible reproducir fácilmente moldeando el soporte 10 a ser usado en cada conjunto de boquilla 1.
En la primera realización, el soporte 10 está hecho de un plástico técnico adecuado para la aplicación.
El contrapeso 30 está hecho en su lugar de un material diferente del soporte 10 y que tiene un peso específico más alto. Dicho material es preferiblemente un material metálico y en la realización descrita en la presente memoria se usa latón.
El uso de un material metálico, tal como latón, permite obtener el contrapeso 30 mediante mecanizado, por ejemplo, torneado, partiendo de una única pieza, por ejemplo, una barra. De esta forma, variando el procesamiento realizado para fabricar la pieza, es posible obtener un contrapeso que tenga una forma y masa deseadas.
Generalmente, los conjuntos de boquilla como el descrito deben trabajar a diferentes caudales usando boquillas de diferentes tamaños y masas. El uso de un material metálico, fácilmente procesable y personalizable, permite de este modo realizar diferentes contrapesos a ser usados bajo las diversas condiciones de uso para equilibrar adecuadamente la masa del cuerpo de boquilla durante la rotación.
En la primera realización, el contrapeso 30 está hecho de dos partes contiguas: una parte de acoplamiento 31 conformada para ser insertada con ajuste por interferencia dentro del asiento de acoplamiento 21 del soporte 10 y una parte de equilibrado 32 específicamente conformada para tener una masa, forma y tamaños tales como para contrarrestar el cuerpo de boquilla 20 durante la rotación.
En particular, en la primera realización, el contrapeso 30 tiene una parte de acoplamiento 31 que tiene una sección transversal que corresponde a la sección transversal del asiento de acoplamiento 21, realizando de este modo una restricción fija. La parte de equilibrado 32 tiene en su lugar una sección transversal menor que la parte de acoplamiento 31 realizada mediante mecanizado.
Como se puede observar a partir de las figuras 2 y 4, la parte de equilibrado tiene una forma semicilíndrica particular, cuyo eje longitudinal es paralelo al primer eje longitudinal X del alojamiento 2 cuando el contrapeso 30 se inserta en el asiento de acoplamiento 21.
El contrapeso 30 formado de este modo se puede sustituir por otro contrapeso que tenga la misma parte de acoplamiento, o al menos que se pueda calzar en el asiento de acoplamiento 21, y una parte de equilibrado diferente.
En una segunda realización, un conjunto de boquilla de otro modo idéntico al descrito anteriormente adopta un rotor diferente, ilustrado en las figuras 7-8.
En esta realización, el contrapeso 30' tiene una parte de acoplamiento 31' insertable en el asiento de acoplamiento 21 y una parte de equilibrado 32' que tiene una forma diferente, en particular con una sección transversal de arco de corona.
En una tercera realización, un conjunto de boquilla de otro modo idéntico al descrito anteriormente adopta un rotor diferente, ilustrado en las figuras 9-10.
En este caso, el contrapeso 30'' tiene una forma esférica insertada dentro del asiento de acoplamiento 21 del soporte 10.
Obviamente, un experto puede hacer varios cambios y variantes a la invención descrita anteriormente, con el fin de satisfacer necesidades contingentes y específicas, todas ellas por cierto contenidas en el alcance de protección de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones.
Claims (13)
1. Conjunto de boquilla de chorro giratorio (1) para dispositivos de limpieza a presión, que comprende:
- un alojamiento (2) que se extiende a lo largo de un primer eje longitudinal (X) entre una entrada (3) y una salida (4) de un líquido de lavado, que define en el mismo una cámara de contención (5) del líquido de lavado en comunicación fluida con dicha entrada (3);
- un soporte (10) totalmente giratorio alrededor de dicho primer eje longitudinal (X) dentro de dicha cámara de contención (5) debido al efecto del líquido de lavado procedente de dicha entrada (3);
- un cuerpo de boquilla (20) que se extiende a lo largo de un segundo eje longitudinal (Y) inclinado con respecto al primer eje longitudinal (X) y atravesado por un conducto de entrega (28), dicho conducto de entrega (28) que se abre aguas arriba en la cámara de contención (5) y que se abre aguas abajo en una abertura de entrega (22) dispuesta, en uso, en dicha salida (4) del alojamiento (2), dicho cuerpo de boquilla (20) que se asocia con dicho soporte (10) y se acciona en rotación por el mismo;
- un contrapeso (30, 30', 30''), integral con dicho soporte (10) y dispuesto en una posición que es excéntrica y opuesta al cuerpo de boquilla (20) con respecto al primer eje longitudinal (X), para equilibrar dicho cuerpo de boquilla (20) durante la rotación del soporte (10) alrededor del primer eje longitudinal (X);
caracterizado por que dicho contrapeso (30, 30', 30'') está hecho de un primer material y dicho soporte (10) está hecho de un segundo material, dicho primer material que es diferente de dicho segundo material.
2. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 1, en donde dicho primer material tiene un peso específico más alto que dicho segundo material.
3. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 2, en donde dicho primer material es un material metálico, por ejemplo, latón, el segundo material que es un material polimérico o un material de matriz polimérica.
4. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 3, en donde dicho soporte (10) se hace mediante moldeo y dicho contrapeso (30, 30', 30'') se hace mediante mecanizado.
5. Conjunto de boquilla (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho soporte (10) comprende un asiento de acoplamiento (21) adaptado para recibir dicho contrapeso (30, 30'), dicho contrapeso (30, 30') que comprende al menos una parte de acoplamiento (31, 31') conformada para ser calzada en el asiento de acoplamiento (21) de dicho soporte (10).
6. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 5, en donde dicho contrapeso (30, 30') comprende además al menos una parte de equilibrado (32, 32') integral con dicha parte de acoplamiento (31, 31'), dicha parte de equilibrado que tiene una sección transversal diferente, preferiblemente menor que la sección transversal de dicha parte de acoplamiento (31, 31'), la parte de equilibrado (32, 32') que está conformada para equilibrar dinámicamente la masa de dicho cuerpo de boquilla (20).
7. Conjunto de boquilla (1) según una de las reivindicaciones 5 o 6, en donde dicho cuerpo de boquilla (20) comprende un extremo aguas abajo (23) en el que se abre dicha abertura de entrega (22) y un extremo aguas arriba (24) asociado con dicho soporte (10); dicho soporte (10) que comprende un asiento de cuerpo de boquilla (20) dispuesto en una posición excéntrica y opuesta a dicho asiento de acoplamiento (21) con respecto al primer eje longitudinal (X) de dicho alojamiento (2); el extremo aguas arriba (24) de dicho cuerpo de boquilla (20) que se introduce dentro de dicho asiento para el cuerpo de boquilla (20).
8. Conjunto de boquilla (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho cuerpo de boquilla (20) comprende un extremo aguas abajo (23) en el que se abre dicha abertura de entrega (22) y un extremo aguas arriba (24) asociado con dicho soporte (10); dicho conjunto de boquilla (1) que comprende además al menos un elemento elástico (6) que actúa sobre dicho soporte (10) adaptado para mantener, en uso, dicho extremo aguas abajo (23) de dicho cuerpo de boquilla (20) en apoyo contra un asiento deslizante (7) dispuesto en dicha salida (4).
9. Conjunto de boquilla (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho soporte (10) comprende una turbina (19) golpeada y accionada en rotación por al menos una parte del líquido de lavado procedente de la entrada (3) de dicho alojamiento (2).
10. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 9, en donde dicho alojamiento (2) comprende en el mismo al menos un paso principal (12) y al menos un paso de derivación (13) que conectan dicha entrada (3) a la cámara de contención (5), en donde dicho al menos un paso principal (12) y dicho al menos un paso de derivación (13) se abren a distintas áreas de la cámara de contención (5), el único líquido de lavado que pasa a través de dicho paso principal (12) golpeando la turbina (19) y accionándola en rotación.
11. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 10, en donde dicho soporte (10) está montado de manera giratoria sobre un perno (18) integral al alojamiento (2) que se extiende a lo largo de dicho primer eje longitudinal (X),
dicha turbina (19) que comprende un álabe (19b) que rodea dicho perno (18); dicho al menos un paso principal (12) que se abre a una primera área interpuesta entre dicho perno (18) y dicho álabe (19b), dicho al menos un paso de derivación (13) que se abre a una segunda área dispuesta entre dicho álabe (19b) y una pared lateral (2a) de dicho alojamiento (2).
12. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 11, en donde dicho al menos un paso principal (12) atraviesa dicho perno (18).
13. Conjunto de boquilla (1) según la reivindicación 12, en donde dicho perno (18) se extiende desde una base de soporte (15) integral con dicho alojamiento (2); un espacio intermedio (14) que está formado dentro de dicha cámara de contención (5) entre dicha base de soporte (15) y dicha pared lateral (2a); dicho al menos un paso de derivación (13) que se abre a dicho espacio intermedio (14).
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