WO2011101497A1 - Mecanismo autorregulable para emisores de riego - Google Patents

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Luz ENSEÑAT DE CARLOS
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Melcart Projects, S.L.
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    • Y10T137/86413—Self-cycling

Definitions

  • the present invention relates to a self-regulating mechanism for irrigation emitters, intended so that the emitter in which it is applied can irrigate 0%, 25%, 50%, 75% and 100% of the time commanded by the corresponding irrigation programmer, and all this independently of the sector to which that emitter corresponds and the angle of rotation that it has.
  • the object of the invention is to optimize the use of irrigation water in green areas and, therefore, achieve water savings.
  • the turning radius of the irrigation emitters belonging to the same sector is always different, from 360 ° to 90 ° or even less, which It means that the area irrigated by the emitter that rotates 90 ° will receive four times the amount of water per m 2 than the area irrigated by the emitter that rotates 360 °, with equal reach of both emitters. This results in that, so that the area irrigated by the 360 ° emitter does not dry out, the amount of water required per m 2 in the areas irrigated by 90 ° emitters will be wasted four times.
  • the mechanism that is recommended has been designed to solve the above-mentioned problem and ensure that the water emitter in which it is applied can irrigate for 25% of the programmed time, or for 50%, or 75% , and even water for 100% of the scheduled time, as well as not water.
  • the mechanism of the invention is constituted from a cylindrical housing that is mounted inside the corresponding water emitter, for the passage of water through it, in whose housing it is mounted internally, with the ability to axially displace a discoidal piece that tends to be pushed against the direction of water flow by a spring, whose force is overcome by the pressure of the water when it reaches and is passed through the emitter.
  • This discoidal part is affected by a concentric passage in which a tubular body is positioned with a section thereof externally affected by helical grooves complementary to others established for this purpose in the passage of the discoidal part, so that the axial displacement of the latter it will force the tubular body to perform a rotation movement that will be 90 ° and to the left.
  • a rod belonging to a cylindrical part located on the other side of the discoidal part is mounted, with interposition of a friction bushing, said cylindrical part being provided with a lateral fin as a stop element to limit the rotation of the same 90 °, cylindrical piece that is dragged in rotation by the tubular body of the stretch marks and in combination with a second piece discoidal coupled on the opposite end of the stem, the opening and closing of the irrigation emitter itself will be established.
  • the aforementioned second discoidal piece incorporates a pair of radially projecting pieces that limit the rotation of the cylindrical piece, preventing it from rotating in the opposite direction when the water pressure in the emitter ceases, thus acting those lateral pieces of the second discoidal piece as non-return valves of the cylindrical part.
  • the arrangement of the aforementioned pieces corresponds to the direction of circulation of the water, in accordance with the order referred to of them, that is to say the first discoidal piece is located in a lower area of the emitter, while the second discoidal piece with the parts that act as non-return valves, will be located in a higher area of the emitter, specifically in proximity to the outlet end of it.
  • the lateral flap of the same may or may not bump on one or another screw, depending on the tightening to a greater or lesser extent of these, and establish the closing or opening of the emitter so that it does not water , or to water, or establish positions in the screws to water for 25%, 50%, or 75% of the total time programmed.
  • Figure 1. Shows a representation according to a general perspective of the different elements and parts that participate in the constitution of the mechanism object of the invention.
  • Figure 2 shows a perspective and longitudinal section representation of the mechanism of the invention mounted on an emitter, in the position where it has no pressure.
  • Figure 3. Shows a representation according to a sectional perspective like that of the previous figure, in the closed position.
  • Figure 4. Shows a representation according to a sectional perspective, like that of the two previous figures, in the open position.
  • Figure 5. Shows a general external perspective view of the mechanism of the invention without the cylindrical housing and with the screws at the end thereof.
  • Figure 6. Shows, finally, a view like that of the previous figure, with the cylindrical housing of the mechanism and a cover of Extreme closure of screw concealment.
  • the mechanism of the invention applicable to irrigation emitters, specifically for assembly in correspondence with the upper end section (the outlet) of the emitter itself (1), comprises a cylindrical housing ( 2) provided to house all the parts of the mechanism, establishing a watertight compartment in which water will enter from the bottom and exit from the top, according to the normal position of application and use of the emitter (1) in which it is mounted .
  • a first discoidal part (3) with axial displacement power is mounted, so that each time the emitter receives the water pressure, said discoidal part (3) will move upwards against the force of a spring (4) that will move it in the opposite direction, towards the rest position, when the water pressure ceases.
  • Said first discoidal piece (3) is affected by a concentric passage (5) with internal grooves complementary to other helical grooves (6) provided on the external surface of a section corresponding to a tubular body (7), such that the displacement axial upward movement of the first discoidal piece (3), due to the effect of water pressure, will force the tubular body (7) to perform a 90 ° rotation movement, which will be to the left by the arrangement or orientation given to the stretch marks Helical commented.
  • a rod (8) belonging to a cylindrical part (9) provided with a lateral fin (10) is housed.
  • the rod (8) being fitted under pressure inside the tubular body (7) with the collaboration of a friction bushing (11).
  • a second discoidal part (12) is provided to combine the opening and closing situations of the transmitter itself (1).
  • side pieces (13) are provided that will act as a backflow valve for the cylindrical part (9), so that it will rotate only in one direction and always at the same angle, specifically 90 ° to the left, each time the emitter receives water pressure.
  • the second discoidal piece (12) is affected by four holes (14), angularly equidistant from each other, for the assembly of two end screws (15), these being located at the top of the emitter (1) and hidden by means of a closing cover (16), as seen in figure 6, so that according to the tightening to a greater or lesser extent of such end screws (15), individually and independently, the way of operation of the transmitter will be established to operate 0%, 25%, 50%, or 75% of time with respect to the total time commanded by the irrigation program.
  • the operator who installs the irrigation emitter with the referred mechanism will only have to: - Tighten the four screws (15) of the upper part of the emitter to water 100% of the time.

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Abstract

El mecanismo, previsto para su montaje en un emisor de riego, comprende una carcasa cilíndrica (2) en la que es desplazable, por la presión del agua que circula por el emisor, una primera pieza discoidal (3) que produce un movimiento de rotación de un cuerpo tubular (7) que a su vez hace girar a una pieza cilíndrica (9) que se relaciona con una segunda pieza discoidal (12), a la que se vinculan tornillos extremos (15) cuyo mayor o menor grado de apriete establece en los movimientos de desplazamiento y rotacionales de las piezas, el funcionamiento del emisor durante uno u otro de los posibles periodos de tiempo respecto del tiempo total comandado por el programador de riego.

Description

MECANISMO AUTORREGULABLE PARA EMISORES
DE RIEGO
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un mecanismo autorregulable para emisores de riego, previsto para que el emisor en el que se aplique pueda regar el 0%, el 25%, el 50%, el 75 % y el 100% del tiempo comandado por el correspondiente programador de riego, y todo ello independientemente del sector al que corresponda ese emisor y al ángulo de giro que tenga el mismo.
El objeto de la invención es optimizar el uso del agua de riego en áreas verdes y, por lo tanto, conseguir un ahorro de agua.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La gran mayoría de las áreas verdes, prácticamente el 100% de las que incluyen gramíneas, tienen implantados sistemas de riego automáticos por aspersión o difusión, de manera que los emisores del agua (aspersores, turbinas o difusores), se agrupan, en función de la presión disponible, en sectores de riego controlados por electroválvulas y comandados por un programador. Todos los emisores que pertenezcan a un mismo sector deberán funcionar durante el mismo periodo de tiempo. Actualmente los emisores existentes en el mercado disponen de varias boquillas que simplemente proporcionan mayor o menor alcance (radio de giro) y un mayor o menor caudal (pluviometría), estando estos dos factores relacionados de manera tal que a mayor alcance, menor caudal y viceversa.
Por otro lado es necesario tener en cuenta que debido a la irregularidad de la geometría de los espacios verdes, el radio de giro de los emisores de riego pertenecientes al mismo sector siempre es diferente, desde 360° hasta 90° o incluso menos, lo que significa que la superficie regada por el emisor que gira 90° recibirá cuatro veces la cantidad de agua por m2 que la superficie regada por el emisor que gira 360°, a igualdad de alcance de ambos emisores. Esto da como resultado que, para que no se seque la zona regada por el emisor de 360°, se desperdiciará cuatro veces la cantidad de agua necesaria por m2 en las zonas regadas por emisores de 90°.
Asimismo es de destacar el hecho de que en áreas verdes influyen varios factores en las necesidades hídricas por m2, como el tipo de suelo (arcilloso o arenoso y cambiante en espacios pequeños), o la insolación (también cambiante a lo largo del tiempo y con las estaciones del año).
No obstante, se conoce un tipo de emisor de Rain Bird que se puede abrir y cerrar para que riegue cuando se desee, aunque la operación de apertura y lo cierre se realiza manualmente mediante el accionamiento de un tornillo, lo que supone la necesidad de intervenir un operario para realizar esa operación, cada vez que se desee que el emisor cambie de posición. , lo que evidentemente conlleva una serie de problemas e inconvenientes que resultan obvios, independientemente de la complejidad del emisor en su conjunto.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El mecanismo que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente planteada y conseguir que el emisor de agua en el que se aplique pueda regar durante el 25% del tiempo programado, o durante el 50% , o el 75 %, e incluso regar durante el 100% del tiempo programado, así como no regar.
Para ello el mecanismo de la invención se constituye a partir de una carcasa cilindrica que se monta en el interior del emisor de agua correspondiente, para el paso del agua a través de éste, en cuya carcasa va montada interiormente, con facultad de desplazamiento axial una pieza discoidal que tiende a ser empujada en contra del sentido de flujo del agua por un muelle, cuya fuerza es vencida por la presión del agua cuando ésta alcanza y se hace pasar a través del emisor. Esa pieza discoidal está afectada de un paso concéntrico en el que se posicionan un cuerpo tubular con un tramo del mismo afectado externamente de unas estrías helicoidales complementarias de otras establecidas al efecto en el paso de la pieza discoidal, de manera que el desplazamiento axial de ésta obligará al cuerpo tubular a realizar un movimiento de rotación que será de 90° y hacia la izquierda. En el interior de dicho cuerpo tubular va montado, con interposición de un casquillo de fricción, un vástago perteneciente a una pieza cilindrica situada al otro lado de la pieza discoidal, estando esa pieza cilindrica dotada de una aleta lateral como elemento de tope para limitar el giro de la misma 90°, pieza cilindrica que es arrastrada en giro por el cuerpo tubular de las estrías y en combinación con una segunda pieza discoidal acoplada sobre el extremo opuesto al vástago, se establecerán la apertura y cierre del propio emisor de riego. La comentada segunda pieza discoidal incorpora una pareja de piezas salientes radialmente que limitan el giro de la pieza cilindrica, impidiendo que ésta gire en sentido contrario cuando cesa la presión de agua en el emisor, actuando por lo tanto esas piezas laterales de la segunda pieza discoidal como válvulas antiretorno de la pieza cilindrica.
La disposición de las aludidas piezas, se corresponde con el sentido de circulación del agua, de acuerdo con el orden referido de las mismas, es decir la primera pieza discoidal está situada en una zona mas inferior del emisor, mientras que la segunda pieza discoidal con las piezas que hacen de válvulas antiretorno, estarán situadas en una zona mas superior del emisor, concretamente en proximidad al extremo de salida de éste.
En el aludido extremo superior del emisor van montados cuatro tornillos desfasados 90° entre si, los cuales se relacionan con la segunda pieza discoidal para establecer el porcentaje de riego que se quiera asignar al emisor y que previamente será seleccionado mediante la actuación sobre uno u otro de esos tornillos.
En el giro de la pieza cilindrica portadora del vástago, la aleta lateral de la misma puede o no topar sobre uno u otro tornillo, según el apriete en mayor o menor medida de éstos, y establecer el cierre o apertura del emisor para que no riegue, o para que riegue, o bien establecer posiciones en los tornillos para que rieguen durante el 25 % , el 50% , o el 75% del total del tiempo programado. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizaro y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1.- Muestra una representación según una perspectiva general de los diferentes elementos y lo piezas que participan en la constitución del mecanismo objeto de la invención.
La figura 2.- Muestra una representación en perspectiva y en sección longitudinal del mecanismo de la invención montado sobre un emisor, en la posición en la que éste no tiene presión.
La figura 3.- Muestra una representación según una perspectiva en sección como la de la figura anterior, en la posición de cierre.
La figura 4.- Muestra una representación según una perspectiva en sección, como la de las dos figuras anteriores, en la posición de apertura. La figura 5.- Muestra una vista en perspectiva general externa del mecanismo de la invención sin la carcasa cilindrica y con los tornillos en el extremo del mismo.
La figura 6.- Muestra, finalmente, una vista como la de la figura anterior, con la carcasa cilindrica del mecanismo y una tapa de cierre extrema de ocultación de los tornillos.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
En base a las figuras referidas, puede verse como el mecanismo de la invención, aplicable a emisores de riego, concretamente para su montaje en correspondencia con el tramo extremo superior (el de salida) del propio emisor (1), comprende una carcasa cilindrica (2) prevista para albergar todas las piezas del mecanismo, estableciendo un compartimento estanco en el que el agua entrará por la parte inferior y saldrá por la parte superior, según la posición normal de aplicación y uso del emisor (1) en el que se monte. En el interior de esa carcasa cilindrica (2) va montada una primera pieza discoidal (3) con facultad de desplazamiento axial, de manera que cada vez que el emisor recibe la presión del agua, dicha pieza discoidal (3) se desplazará en sentido ascendente en contra de la fuerza de un muelle (4) que la desplazará en sentido contrario, hacia la posición de reposo, cuando cese la presión de agua. Dicha primera pieza discoidal (3) está afectada de un paso concéntrico (5) con estrías internas complementarias a otras estrías helicoidales (6) previstas en la superficie externa de un tramo correspondiente a un cuerpo tubular (7), de manera tal que el desplazamiento axial ascendente de la primera pieza discoidal (3), por efecto de la presión del agua, obligará al cuerpo tubular (7) a realizar un movimiento de rotación de 90°, que será hacia la izquierda por la disposición u orientación dada a las estrías helicoidales comentadas.
El cese de la presión supondrá el empuje, por parte del muelle (4), de la primera pieza discoidal a su posición original, es decir en sentido descendente y con ello el giro en sentido contrario del cuerpo tubular (7).
Además en dicho cuerpo tubular (7), que es obviamente de configuración cilindrica, va alojado un vástago (8) perteneciente a una pieza cilindrica (9) dotada de una aleta lateral (10),. acoplándose a presión el vástago (8) en el interior del cuerpo tubular (7) con la colaboración de un casquillo de fricción (11). Asociada a la pieza cilindrica (9) se ha previsto una segunda pieza discoidal (12) para establecer combinadamente las situaciones de apertura y lo cierre del propio emisor (1).
Asociada a la segunda pieza discoidal (12) se han previsto unas piezas laterales (13) que harán de válvula antiretorno de la pieza cilindrica (9), de manera que ésta girará únicamente en un sentido y siempre en el mismo ángulo, concretamente 90° hacia la izquierda, cada vez que el emisor recibe presión de agua.
Por su parte, la segunda pieza discoidal (12) está afectada de cuatro orificios (14), equidistantes angularmente entre si, para el montaje de sendos tornillos extremos (15), quedando éstos situados en la parte superior del emisor (1) y ocultos mediante una tapa de cierre (16), como se ve en la figura 6, de manera que según el apriete en mayor o menor medida de tales tornillos extremos (15), de forma individual e independientemente, se establecerá la forma de funcionamiento del emisor para funcionar el 0%, el 25 %, el 50%, o el 75% de tiempo respecto del tiempo total comandado por el programa de riego.
De acuerdo con las características referidas, y teniendo en cuenta lo mostrado en las figuras 2, 3 y 4, que corresponden a posiciones de "sin presión", "cerrado" y "abierto", respectivamente, y teniendo igualmente en cuenta lo representado en la figura 5, el fiincionamiento es como sigue:
Al llegar el caudal de agua al emisor (1), en virtud de que el programador ha abierto la correspondiente válvula, el agua entra por el interior de la carcasa, empujando la primera pieza discoidal (3) hacia arriba, venciendo la presión del muelle (4), obligando en ese desplazamiento a que el cuerpo tubular (7) rote hacia la izquierda 90°, arrastrando consigo a la pieza cilindrica (9) en su movimiento de rotación ascendente, en cuyo momento pueden ocurrir dos cosas:
1. - Que la aleta (10) de la pieza cilindrica (9) choque contra el tornillo (15) que le correspondía en ese golpe de presión de la parte superior, ya que éste estará apretado porque "tocaba" regar, correspondiendo en este caso a la "posición abierta", todo ello de manera tal que el interior de la pieza cilindrica (9) por la que circula el agua no llega a chocar contra la segunda pieza discoidal (12), por lo que la corriente de agua pasa sin obstáculos por los orificios establecidos al efecto en esa pieza discoidal (12), haciendo que el emisor riegue.
2. - Que la aleta (10) de la pieza cilindrica (9) no choque contra el tornillo (15) que le correspondía en ese golpe de presión de la parte superior, ya que éste no estaba apretado porque "no tocaba" regar, correspondiendo este caso al de la "posición cerrada". En el interior de la pieza cilindrica (9) por la que circula el agua, ésta choca haciendo estanqueidad en combinación con una junta tórica, contra el interior de la segunda pieza discoidal (12) por lo que la corriente queda retenida y el emisor no riega.
Cuando la presión de agua cesa, porque el programador cierra la electroválvula correspondiente, el muelle (4) obliga a descender a la primera pieza discoidal (3), que a su vez arrastra al cuerpo tubular (7) a su posición original, obligándola a realizar un giro de 90° hacia la derecha, en tanto que la pieza cilindrica (9) ahora no es arrastrada por el cuerpo tubular (7) gracias a las piezas (13) vinculadas a la segunda pieza discoidal (13), que no tiene movimiento alguno, actuando entonces como válvulas anti-retorno de esa pieza cilindrica (9).
A efectos prácticos de uso, el operario que instale el emisor de riego con el mecanismo referido, únicamente tendrá que: - Apretar los cuatro tornillos (15) de la parte superior del emisor para que riegue el 100% del tiempo.
- Apretar tres de los cuatro tornillos (15) de la parte superior del emisor para que riegue el 75 % del tiempo.
- Apretar dos de los cuatro tornillos (15) de la parte superior del emisor para que riegue el 50% del tiempo. - Apretar uno de los cuatro tornillos (15) de la parte superior del emisor para que riegue el 25 % del tiempo.
No apretar ninguno de los cuatro tornillos (15) de la parte superior del emisor para que riegue el 0% del tiempo.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
I a.- Mecanismo autorregulable para emisores de riego, que estando previsto para permitir que un emisor de riego pueda funcionar fracciones concretas de la totalidad del tiempo comandado por el correspondiente programador de riego, con el fin de optimizar el uso del agua de riego y reducir con ello su consumo, se caracteriza porque se constituye a partir de una carcasa cilindrica (2) que se dispone en el interior del correspondiente emisor (1), para el paso del agua a través de éste, cuya carcasa cilindrica (1) establece un compartimento estanco por el que el agua pasará en sentido ascendente y en cuyo interior va montada una primera pieza discoidal (3) desplazable axialmente en sentido ascendente por la presión del agua, en contra de un muelle (4), estando tal primera pieza discoidal (3) afectada de un orificio concéntrico (5) de posicionado para un cuerpo cilindrico (7) afectado de estrías helicoidales externas (6) complementarias a otras previstas en ese orificio concéntrico (5) de la primera pieza discoidal (3), de manera que el desplazamiento axial de dicha pieza discoidal (3) produce un movimiento de rotación del cuerpo tubular (7), arrastrando consigo a una pieza cilindrica (9) con un vástago axial (8) acoplado a presión sobre el cuerpo cilindrico (7), relacionándose tal pieza cilindrica (9) con una segunda pieza discoidal (12) situada superiormente y afectada de cuatro orificios (14) equidistantes angularmente entre si para montaje de respectivos tornillos extremos (15), cuyo mayor o menor apriete establece el funcionamiento durante un periodo u otro de tiempo del emisor de riego respecto del tiempo total, comandado por el programador de riego.
2a .- Mecanismo autorregulable para emisores de riego, según reivindicación 1, caracterizado porque la pieza cilindrica (9) está dotada de una aleta lateral externa (10) como tope limitador del giro de la misma.
3a.- Mecanismo autorregulable para emisores de riego, según reivindicación 1, caracterizado porque la segunda pieza discoidal (12) se complementa con una pareja de piezas laterales (13) en funciones de válvulas antiretorno para la pieza cilindrica (9).
4a. Mecanismo autorregulable para emisores de riego, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el movimiento de rotación de la pieza cilindrica (9) producido por el desplazamiento ascendente de la primera pieza discoidal (3) es de 90° y hacia la izquierda.
5a .- Mecanismo autorregulable para emisores de riego, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el extremo interior de cada uno de los tornillos (15) es susceptible de establecer, de acuerdo con su grado de apriete, un tope para la aleta lateral (10) de la pieza cilindrica (9) y determinar un periodo u otro de apertura del emisor durante todo el tiempo de riego comandado por el programador de riego.
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