ES2924636T3 - Aspersor de boquilla giratoria con difusor orbital - Google Patents

Aspersor de boquilla giratoria con difusor orbital Download PDF

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Abstract

Un rociador de boquilla giratoria incluye un conjunto de base con un cojinete, un vástago montado de forma giratoria en el cojinete y un codo acoplado en un extremo proximal al vástago y giratorio con él, e incluye un codo acodado. Una boquilla está asegurada a un extremo distal del codo, y un conjunto difusor que incluye un mecanismo de freno puede cooperar con el codo. Al colocar la boquilla aguas abajo del codo, el rociador puede lograr un mayor radio de alcance. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aspersor de boquilla giratoria con difusor orbital
Antecedentes
La invención se refiere a un aspersor de boquilla giratoria y, más particularmente, a un aspersor de boquilla giratoria con un radio de proyección extendido y una construcción de bajo coste que proporciona un soporte de carga axial de baja fricción, una acción de frenado, una difusión de corriente intermitente y un giro de puntales.
En algunos diseños existentes, una corriente de agua fluye a través de una boquilla y se libera a la atmósfera axialmente y, en un estado de alta velocidad, la corriente de agua es desviada por un deflector aguas abajo (60° o más) para llegar a la trayectoria deseada. Un deflector aguas abajo utiliza una porción de la energía en la corriente de agua y, como tal, el radio de proyección de la corriente de agua puede ser limitado. Un ejemplo de un aspersor de la técnica anterior de este tipo se describe en la patente de los Estados Unidos n.° 7.395.977. Los documentos EP 1389490, US 5377914, US 2006/108445 y US 2006/006253 divulgan, cada uno, un aspersor giratorio.
Breve sumario
Sería deseable diseñar un aspersor de boquilla giratoria con un radio de proyección aumentado que supere los inconvenientes de los diseños existentes. La invención se define en las reivindicaciones.
El aspersor de boquilla giratoria de las realizaciones descritas invierte la corriente ascendente de agua de la boquilla cuando el agua está en un estado de velocidad mucho menor (en comparación con los dispositivos de la técnica anterior). Como tal, se pierde menos energía en la inversión y hay más energía en la corriente cuando sale disparada radialmente lejos del aspersor. Como consecuencia, el aspersor de las realizaciones descritas tendrá un radio de proyección mayor que el que es posible con los diseños existentes. El diseño también facilita la capacidad de lograr una buena integridad de la corriente, lo que también ayuda al radio de proyección.
En una realización a modo de ejemplo que no se engloba dentro del alcance de las reivindicaciones, un aspersor de boquilla giratoria incluye un conjunto de base con un cojinete, un vástago montado de manera giratoria en el cojinete, un codo acoplado en un extremo proximal a, y de manera giratoria con, el vástago y que incluye una curva de codo, una boquilla fijada a un extremo distal del codo, y un conjunto de difusor que incluye un mecanismo de freno que puede cooperar con el codo. La curva de codo puede ser una curva descentrada en transversal. El aspersor de boquilla giratoria puede incluir, además, un conjunto de jaula que se extiende entre el conjunto de difusor y el conjunto de base, donde el conjunto de jaula está configurado para girar alrededor del conjunto de base con la rotación del codo. En este contexto, el conjunto de jaula puede incluir unos puntales de difusor acoplados con el conjunto de difusor y unos puntales de jaula acoplados con los puntales de difusor.
El codo y el vástago giran alrededor de un eje de rotación del codo y el aspersor de boquilla giratoria puede incluir, además, un árbol de freno conectado entre el codo y el mecanismo de freno. El árbol de freno puede tener un eje de rotación de árbol de freno que está descentrado y/o inclinado con respecto al eje de rotación del codo. El conjunto de jaula puede estar alineado con el eje de rotación de árbol de freno y puede estar inclinado correspondientemente con respecto al eje de rotación del codo de tal manera que la rotación del codo efectúe una rotación orbital del eje de rotación de árbol de freno y el conjunto de jaula. El conjunto de base puede estar provisto de unos asientos de base, donde el conjunto de jaula incluye unos dientes de jaula, y los asientos de base pueden engranarse con los dientes de jaula a medida que el conjunto de jaula gira orbitalmente alrededor del conjunto de base. En algunas realizaciones, el aspersor de boquilla giratoria está provisto de uno más de los dientes de jaula que los asientos de base.
El conjunto de difusor puede incluir unas protuberancias de difusor situadas en una ruta de corriente de boquilla, donde las protuberancias de difusor giran alrededor del conjunto de base con el conjunto de jaula.
Un canal de árbol de freno puede estar fijado al codo, y el árbol de freno puede estar fijado en un extremo en el canal de árbol de freno. En este contexto, el mecanismo de freno puede incluir un freno viscoso y el árbol de freno puede estar fijado en un extremo opuesto al freno viscoso.
El conjunto de base puede incluir una base que se puede fijar a una fuente de agua a presión y que tiene un orificio en el que puede estar dispuesto el cojinete, donde el aspersor de boquilla giratoria puede incluir, además, un sello dispuesto entre la base y el cojinete. Un resorte puede estar dispuesto entre la base y el sello que impulsa al sello a engranarse con el cojinete.
En otra realización a modo de ejemplo que no se engloba dentro del alcance de las reivindicaciones, un aspersor de boquilla giratoria incluye un conjunto de base que incluye una base que tiene un orificio en esta y un cojinete fijado en el orificio. Un conjunto de codo acoplado con el conjunto de base incluye un codo conectado para una rotación con respecto al cojinete alrededor de un eje de rotación del codo. El codo está provisto de una curva de codo. Una boquilla está fijada a un extremo distal del codo, y un conjunto de difusor que incluye un mecanismo de freno puede cooperar con el codo.
Breve descripción de los dibujos
Estos y otros aspectos y ventajas se describirán en detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en sección del aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con las realizaciones preferentes; la figura 2 es una vista en alzado del aspersor de boquilla giratoria que se muestra en la figura 1;
la figura 3 ilustra una base del conjunto de base;
la figura 4 ilustra un codo;
la figura 5 ilustra una boquilla;
la figura 6 es una vista en sección en primer plano del difusor y el conjunto de freno;
las figuras 7 y 8 son una vista en alzado y una vista en sección, respectivamente, del aspersor desde un lado opuesto de la figura 1; y
la figura 9 es una vista en alzado del aspersor desde otra perspectiva.
Descripción detallada
La figura 1 es una vista en sección del aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con las realizaciones preferentes. La figura 2 es una vista en alzado del aspersor desde el mismo ángulo. Un conjunto de base 10 incluye una base 12 con un extremo roscado, como se muestra, que puede conectarse a una línea de suministro que, a su vez, está conectada a una fuente de agua a presión. Un conjunto de sello acoplado con la base 12 incluye un sello 14 que tiene una junta tórica 16. Un cojinete 18 está roscado en un orificio en la base 12 y un vástago 20 está soportado de manera giratoria en el cojinete 18. El cojinete 18, el vástago 20 y el sello 14 están montados sobre un resorte 22 que impulsa al sello 14 a engranarse con la cara de entrada (o cara inferior) del vástago 20. Las figuras 7-9 muestran vistas del aspersor desde diferentes perspectivas.
La base 12 incluye una pluralidad de asientos de base 24. Véanse las figuras 3, 7 y 9. El conjunto de base 10 puede cooperar con un conjunto de jaula 26 que incluye unos puntales de jaula 28 conectados entre una porción superior/difusor 30 y una porción inferior 32 del conjunto de jaula 26. La porción inferior 32 del conjunto de jaula 26 incluye unos dientes de jaula 34 que se engranan con los asientos de base 24 del conjunto de base 10.
Como se muestra, un codo 36 está fijado mediante roscas o similares sobre el vástago 20, y una boquilla 38 está fijada a un extremo aguas abajo del codo 36. En la figura 4, se muestra una vista en primer plano de un codo 36 a modo de ejemplo y, en la figura 5, se muestra una vista en primer plano de una boquilla 38 a modo de ejemplo. El codo 36 incluye una curva de codo, tal como una curva descentrada en transversal, de modo que una fuerza de reacción de una corriente emisora 50 crea un accionamiento de rotación en torno a un eje de rotación del codo, que corresponde a un eje vertical de la base 12. La expresión "curva descentrada en transversal" se refiere a un codo que está curvado en al menos dos planos, siendo una curva hacia delante o hacia atrás con respecto a una dirección de flujo de agua (véase la figura 1) y una curva lateral o curva hacia el lado. La base 12 y el codo 36 pueden estar provistos de aspas de enderezamiento de flujo de modo que la corriente emisora 50 pueda tener una integridad de corriente y un radio de proyección máximos. El vástago 20 puede estar provisto de unas superficies de apoyo para resistir el empuje lateral de la corriente de boquilla. El codo 36 y el vástago 20 pueden constituir un conjunto de boquilla. La boquilla 38, el codo 36 y el vástago 20 giran todos juntos.
El difusor 30 incluye un conjunto de freno 40, tal como un freno viscoso o similares. La figura 6 es una vista en sección en primer plano del difusor 30 y el conjunto de freno 40. Un árbol de freno 42 está conectado en un extremo al codo 36 a través de un orificio o canal 44 adecuado. Específicamente, el árbol de freno 42 puede estar provisto de un moleteado elevado en el diámetro exterior que encaja a presión en el orificio/canal 44. El árbol de freno 42 está conectado en un extremo opuesto al conjunto de freno 40. En una realización a modo de ejemplo, un impulsor o similares está fijado al extremo opuesto del árbol de freno 42 y se sumerge en un fluido viscoso. El conjunto de freno 40 sirve para reducir la rotación del codo 36 para contrarrestar la fuerza de reacción sobre el codo 36 por parte de la corriente emisora 50. Sin el conjunto de freno 40, la boquilla 38, el codo 36 y el vástago 20 girarían a una alta velocidad de torbellino. En algunas realizaciones, el conjunto de freno 40 reduce la rotación a algún punto en el intervalo de 0,25-20 RPM, en función de la aplicación.
El difusor 30 incluye unos puntales de difusor 46 conectados con los puntales de jaula 28 a través de unos conectores 47 adecuados y una pluralidad de protuberancias de difusor 48 espaciadas alrededor de una periferia exterior del difusor 30. A medida que la boquilla 38, el codo 36 y el vástago 20 giran por acción de la fuerza de reacción sobre el codo 36 por parte de la corriente emisora 50, la corriente emisora 50 impacta intermitentemente contra las protuberancias de difusor 48, que sirven para difundir la corriente emitida desde la boquilla 38 para proporcionar una mejor cobertura del área que se está regando.
Como se muestra en las figuras 1, 2, 6 y 7, el difusor 30 y el conjunto de jaula 26 están inclinados en un ángulo de tal manera que varios de los dientes de jaula 34 en un lado de la porción inferior 32 se engranen con unos correspondientes de los asientos de base 24. El eje del árbol de freno 42 está descentrado y/o inclinado con respecto al eje de rotación del codo. La rotación del codo 36 hace, por tanto, que el eje del freno gire de manera orbital, lo cual acciona el difusor 30 y el conjunto de jaula 26 de manera orbital. En algunas realizaciones, el aspersor está provisto de un diente de jaula 34 más que el número de asientos de base 24 que se engranan con los dientes de jaula 34 en un lado. Como consecuencia, los puntales de difusor 46 y las protuberancias de difusor 48 giran lentamente. El giro de los puntales es útil para evitar radios secos en el patrón de agua. El giro de las protuberancias de difusor es útil para aplicar difusión a todos los sectores del patrón de agua. En una realización a modo de ejemplo, la jaula tiene veintiocho dientes y la base tiene veintisiete asientos. El contacto entre las caras coincidentes de la base 12 y el conjunto de jaula 26 puede ser un contacto de tipo rodante, de modo que el empuje hacia arriba de la presión de agua se resista con una fricción muy baja y un bajo desgaste.
El diseño también se puede adaptar para su uso en un tubo de caída, por ejemplo, asociado con un sistema de riego de pivote central.
Durante el uso, a medida que el agua a presión fluye a través de la base 12 hacia el codo 36, el agua impacta contra la curva de codo y una fuerza de reacción procedente de la corriente 50 crea un accionamiento de rotación en torno al eje de rotación del codo 36. A medida que el codo 36 gira en torno al eje de rotación del codo, el difusor 30 inclinado, el conjunto de jaula 26 y el árbol de freno 42 giran de manera orbital, y el conjunto de jaula 26 gira alrededor de la base 12. El giro del conjunto de jaula 26 evita que el patrón de agua presente defectos de radio, lo cual podría ser resultado del impacto de los puntales estáticos 28, 46 y también sirve para desplazar las protuberancias de difusor 48. Dado que la boquilla 38 está aguas abajo del codo 36, la corriente se invierte cuando el agua está en un estado de velocidad mucho menor. Como tal, se pierde menos energía en la inversión y hay más energía en la corriente cuando sale disparada radialmente lejos del aspersor. Como consecuencia, el aspersor de las realizaciones descritas puede lograr un radio de proyección mayor que el que es posible con los diseños existentes.
Si bien la invención se ha descrito en conexión con lo que se considera actualmente que son las realizaciones lo más prácticas y preferentes, debe entenderse que la invención no debe limitarse a las realizaciones divulgadas, sino que, por el contrario, se pretende que cubra diversas modificaciones y disposiciones incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un aspersor que comprende:
un conjunto de base (10) que incluye un cojinete (18);
un vástago (20) montado de manera giratoria en el cojinete;
una boquilla (38);
un conjunto de difusor (30); y
un conjunto de jaula (26) que se extiende entre el conjunto de difusor (30) y el conjunto de base (10);
en donde dicho aspersor es un aspersor de boquilla giratoria;
un codo (36) está acoplado en un extremo proximal a, y de manera giratoria con, el vástago e incluye una curva de codo;
dicha boquilla (38) está fijada a un extremo distal del codo (36) aguas abajo de la curva de codo;
dicho conjunto de difusor incluye un mecanismo de freno (40) que puede cooperar con el codo; caracterizado por que:
el conjunto de jaula (26) está configurado para girar alrededor del conjunto de base (10) con la rotación del codo (36).
2. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el codo (36) y el vástago (20) giran alrededor de un eje de rotación del codo, comprendiendo el aspersor de boquilla giratoria, además, un árbol de freno (42) conectado entre el codo y el mecanismo de freno, teniendo el árbol de freno un eje de rotación de árbol de freno que está descentrado y/o inclinado con respecto al eje de rotación del codo.
3. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la curva de codo es una curva descentrada en transversal.
4. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de jaula (26) comprende unos puntales de difusor (46) acoplados con el conjunto de difusor (30) y unos puntales de jaula (28) acoplados con los puntales de difusor.
5. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el conjunto de jaula (26) está alineado con el eje de rotación de árbol de freno y está inclinado correspondientemente con respecto al eje de rotación del codo de tal manera que la rotación del codo (36) efectúe una rotación orbital del eje de rotación de árbol de freno y el conjunto de jaula.
6. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el conjunto de base (10) comprende unos asientos de base (24), y en donde el conjunto de jaula (26) comprende unos dientes de jaula (34), engranándose los asientos de base con los dientes de jaula a medida que el conjunto de jaula gira orbitalmente alrededor del conjunto de base.
7. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende uno más de los dientes de jaula (34) que los asientos de base (24).
8. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el conjunto de difusor (30) comprende unas protuberancias de difusor (48) situadas en una ruta de corriente de boquilla de la boquilla (38), girando las protuberancias de difusor alrededor del conjunto de base (10) con el conjunto de jaula (26).
9. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el codo (36) y el vástago (20) giran alrededor de un eje de rotación del codo, comprendiendo el aspersor de boquilla giratoria, además, un árbol de freno (42) conectado entre el codo y el mecanismo de freno (40), teniendo el árbol de freno un eje de rotación de árbol de freno que está descentrado y/o inclinado con respecto al eje de rotación del codo.
10. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende, además, un canal de árbol de freno (44) fijado al codo (36), en donde el árbol de freno (42) está fijado en un extremo en el canal de árbol de freno.
11. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el mecanismo de freno (40) comprende un freno viscoso, y en donde el árbol de freno (42) está fijado en un extremo opuesto al freno viscoso.
12. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de base (10) comprende una base (12) que se puede fijar a una fuente de agua a presión y que incluye un orificio en el que está dispuesto el cojinete (18), comprendiendo el aspersor de boquilla giratoria, además, un sello (14) dispuesto entre la base y el cojinete.
13. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende, además, un resorte (22) dispuesto entre la base (12) y el sello (14), impulsando el resorte al sello a engranarse con el cojinete.
14. Un aspersor de boquilla giratoria de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde: el conjunto de base (10) incluye una base (12) que tiene un orificio en esta y dicho cojinete (18) fijado en el orificio; y
dicho codo (36) está conectado para una rotación con respecto al cojinete alrededor de un eje de rotación del codo.
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