ES1247064U - Boquilla de conmutacion automatica - Google Patents
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Abstract
Boquilla de conmutación automática para ser conectada en un sistema de lavado de vehículos que comprende un circuito hidráulico en el que se ubica un latiguillo (29) para la conexión de una pistola de lavado (30) con una lanza en la que se conecta la boquilla (1), estando la boquilla (1) caracterizada por que comprende una carcasa exterior (1) con un orificio de entrada de fluido (4) y un orificio de salida de fluido (5) en la que se ubica coaxialmente, dejando una separación que configura una canalización (6), una cápsula interior (3) abierta por los extremos y configurada mediante una primera cámara (12) y una segunda cámara (13) separadas por una pared con un estrechamiento que alberga un orificio transversal (15) y por el que desliza un pistón (7) que comprende una cabeza (10), un ahuecamiento (8) longitudinal, un agujero transversal y un ensanchamiento en la base abierta, donde: - la cabeza (10) del pistón (7) está ubicada en la segunda cámara (13) mientras que la base abierta del pistón (7) se ubica en la primera cámara (12) donde también se encuentra un resorte (18) abrazando al pistón (7) para forzarlo a estar en contacto con el extremo de la carcasa exterior (2), - el agujero transversal (11) del pistón (7) está alineado con el orificio transversal de la cápsula interior (3), de forma que, al entrar el líquido por el orificio de entrada de fluido (4), entra en el ahuecamiento (8) del pistón (7), ejerciendo una fuerza sobre la superficie interior (9) del pistón (7) tal que, - si el líquido entra a baja presión, la fuerza ejercida sobre el pistón (7) no supera a la del resorte (18), y el líquido circula por el agujero transversal (11) para dirigirse por la canalización (6) hacia el orificio de salida de fluido (5), por el que abandona la boquilla (1); - si el líquido entra a alta presión, la fuerza ejercida sobre el pistón (7) supera a la del resorte (18), desplazando al pistón (7) para desalinear el agujero transversal (11) con el orificio transversal (15) y desbloqueando el acceso del fluido a la segunda cámara (13) para salir por un orificio interno (14) hacia el orificio de salida de fluido (5), por el que abandona la boquilla (1).
Description
DESCRIPCIÓN
BOQUILLA DE CONMUTACIÓN AUTOMÁTICA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención consiste en una boquilla para ser incorporada a las lanzas de lavado de vehículos destinadas a proyectar fluidos tanto a baja presión o espuma como a alta presión de forma que se utilice una única lanza de lavado que, con la conmutación automática de la boquilla permita aislar una salida de la otra reduciendo el aparellaje necesario en la instalación.
Encuentra especial aplicación en el ámbito de la industria de aparatos para la limpieza y/o desinfección de vehículos.
PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el actual estado de la técnica, en las instalaciones de lavado se realiza primero una fase de lavado con espuma de alta densidad que se adhiere a la superficie del vehículo para debilitar la suciedad más incrustada y posteriormente se realiza un lavado focalizado mediante la pulverización del fluido a alta presión. Estas dos acciones se realizan con lanzas independientes. La primera lanza incorpora una boquilla que contiene un orificio de diámetro grande que crea un abanico con mayor ángulo para proyectar espuma en una mayor superficie del vehículo, mientras que la segunda lanza incorpora una boquilla con un orificio de tamaño reducido que permite focalizar la pulverización del fluido.
Cada una de las lanzas implica el uso de un circuito hidráulico y todo el aparellaje necesario para suministrar cada fluido a su correspondiente lanza, dificultando el uso de cada una de ellas, así como un aumento del coste de la instalación debido a la duplicidad de componentes.
Además, el hecho de disponer de múltiples lanzas en una misma pista de lavado supone una desventaja de cara a escoger la lanza asociada a cada programa de lavado.
Del estado de la técnica se conocen lanzas de lavado que disponen de entradas y salidas independientes en una misma lanza, es decir, disponen de una canalización específica para pulverizar el fluido a alta presión, finalizando esta en una boquilla de un orificio de tamaño reducido, y, una segunda canalización para proyectar la espuma, la cual finaliza en una
segunda boquilla con un orificio de tamaño mayor. Un ejemplo de este sistema de doble canalización se anticipa en el documento DE3214180A1, el cual describe una lanza de lavado que dispone de un dispositivo adicional que permite canalizar el fluido a través de una segunda canalización mediante el uso de una válvula. Este sistema tiene el inconveniente de que al duplicar la canalización aumenta el peso del dispositivo resultando más incómodo para el usuario.
Otra disposición conocida en el estado de la técnica consiste en emplear una única canalización para el fluido, ya sea a baja presión o a alta presión, pudiendo conmutar la finalización de la canalización entre una boquilla de orificio pequeño y una con orificio grande, dependiendo del programa de lavado.
Esta disposición conocida se describe de múltiples formas en diferentes documentos. Por ejemplo, los documentos DE10257783B3 y EP0146795A, describen una boquilla conectada a una lanza de lavado con dos posiciones diferentes que conmutan de forma manual, modificando el recorrido que sigue el fluido hasta alcanzar el orificio de salida. Sin embargo, estas disposiciones tienen el inconveniente de que la conmutación se debe hacer de forma manual, por lo que no se garantiza que, durante la selección del programa de lavado, el fluido salga por el orificio adecuado, pudiendo provocar una espumación incorrecta.
También se conoce una disposición distinta que incorpora una canalización compartida, según se describe en los documentos DE3544340 y EP1663504B1, las cuales emplean una boquilla que conmuta entre dos posiciones de forma automática. Cuando el fluido tiene la presión suficiente para adelantar el embolo a la posición de alta presión, el sistema funciona de forma adecuada. Sin embargo, cuando el dispositivo se encuentra en posición de baja presión, los sistemas descritos tienen la desventaja de que el fluido circula por ambos orificios, tanto el orificio dispuesto para baja presión o espuma como por el orificio de alta presión. Cuando el fluido espumoso pasa por el orificio de alta presión, al disponer de un diámetro inferior, este rompe la espuma generando un chorro de fluido sin espuma que a su vez rompe la espuma, que se proyecta a través de la boquilla de mayor diámetro, proyectando de esta manera una espuma de baja densidad o calidad.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados anteriormente, la
presente invención describe una boquilla de conmutación automática destinada a ser conectada en un sistema de lavado de vehículos en el que hay un circuito hidráulico donde se ubica un latiguillo (29) para la conexión de una pistola de lavado con una lanza donde se conecta la boquilla (1). La boquilla comprende una carcasa exterior con un orificio para la entrada de fluido y un orificio para la salida de fluido. Coaxialmente a la carcasa exterior se ubica una cápsula interior abierta por los extremos y configurada mediante una primera cámara y una segunda cámara separadas por una pared en la que se encuentra un estrechamiento donde se ubica un orificio transversal. Por este estrechamiento desliza un pistón que comprende una cabeza, un ahuecamiento longitudinal, un agujero transversal y un ensanchamiento en la base abierta. Además, la cápsula interior está separada de la carcasa exterior mediante una separación que configura una canalización.
La cabeza del pistón está ubicada en la segunda cámara mientras que la base abierta del pistón se ubica en la primera cámara donde también se encuentra un resorte abrazando al pistón que apoya entre el ensanchamiento del extremo y la pared de separación de las cámaras. De esta forma, el resorte fuerza al pistón a estar en contacto con el extremo de la carcasa exterior, Además, el agujero transversal del pistón se encuentra alineado con el orificio transversal de la cápsula interior.
Con la configuración que se ha descrito de la boquilla se puede apreciar que la boquilla se comporta de forma diferente en función de que el líquido acceda a su interior a baja presión o a alta presión.
Así, al entrar el líquido a baja presión por el orificio de entrada de fluido de la carcasa exterior, el fluido entra en el ahuecamiento del pistón, continua por el agujero transversal para dirigirse, por la canalización, hacia el orificio de salida de fluido, por el que abandona la boquilla;
Sin embargo, al entrar el líquido a alta presión por el orificio de entrada de fluido de la carcasa exterior, el fluido entra en el ahuecamiento del pistón, presionando sobre la superficie interior del pistón, ejerciendo una fuerza que supera a la del resorte y desplazando al pistón para desalinear el agujero transversal con el orificio transversal. De esta forma, el fluido circula por el agujero transversal del pistón y se dirige hacia la segunda cámara para salir por un orificio interno ubicado en el extremo hacia el orificio de salida de fluido, por el que abandona la boquilla.
La fuerza del resorte define el límite de trabajo de la boquilla entre la baja presión y la alta presión.
Por último, con el objetivo de crear estanqueidad entre la primera cámara y la segunda cámara, una opción es que el pistón deslice por una primera junta ubicada entre el resorte y la pared del estrechamiento y por una segunda junta ubicada entre la pared del estrechamiento y un resalte de la segunda cámara.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que seguidamente se realiza, y con el objeto de ayudar a una mejor compresión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos con base en los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del dispositivo de la invención.
- La figura 1 representa una vista general en sección de la boquilla de la invención en posición de baja presión o espuma.
- La figura 2 representa una vista general en sección de la boquilla en posición de alta presión.
- La figura 3 representa un ejemplo de circuito hidráulico para unificar la canalización de entrada a la lanza.
A continuación se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:
1. Boquilla.
2. Carcasa exterior.
3. Cápsula interior.
4. Orificio de entrada de fluido.
5. Orificio de salida de fluido.
6. Canalización.
7. Pistón.
8. Ahuecamiento.
9. Superficie interior.
10. Cabeza del pistón.
11. Agujero transversal.
12. Primera cámara.
13. Segunda cámara.
14. Orificio interno.
15. Orificio transversal.
16. Primera junta.
17. Segunda junta.
18. Resorte.
19. Grupo de presión.
20. Bomba de alta presión.
21. Válvula de alta presión.
22. Válvula de bypass.
23. Bomba dosificadora.
24. Válvula antirretorno.
25. Válvula de baja presión.
26. Venturi.
27. Compresor.
28. Mezclador estático.
29. Latiguillo.
30. Pistola.
31. Lanza.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Tanto la figura 1 como la figura 2 representan una vista frontal y en sección longitudinal de la boquilla de la invención en posiciones de funcionamiento con fluido a baja presión y a alta presión, respectivamente.
La boquilla (1) de la invención está configurada mediante una carcasa exterior (2) que incorpora un orificio de entrada de fluido (4) y un orificio de salida de fluido (5). Internamente comprende una cápsula interior (3) ahuecada y abierta por los extremos. Está unida a la carcasa exterior (2) por el extremo donde se ubica el orificio de entrada de fluido (4) para extenderse coaxialmente hacia el extremo donde se ubica el orificio de salida (5) de fluido, donde incorpora un orificio interno (14) para la salida de fluido de la cápsula interna (3). Además, la cápsula interior (3) configura una primera cámara (12), ubicada en la zona más próxima al orificio de entrada de fluido (4) y una segunda cámara (13), ubicada en el otro
extremo. El extremo de la primera cámara (12) está abierto coaxialmente con el orificio de entrada de fluido (4). El extremo de la segunda cámara (13) incorpora un orificio interno (14) ubicado coaxialmente con el orificio de salida de fluido (5).
El espacio de separación entre la carcasa exterior (2) y la cápsula interior (3) configura una canalización (6) para la circulación del fluido en condiciones de baja presión o de espuma, según se describirá más adelante.
La unión de las dos cámaras (12, 13) presenta una pared con un estrechamiento en el que se ubica un agujero transversal (11) que atraviesa a la cápsula interior (3), comunicando las dos cámaras (12, 13) con la canalización (6).
Un pistón (7) abierto por un extremo apoya en el extremo de la carcasa exterior (2) que incorpora el orificio de entrada de fluido (4) por el extremo abierto. El pistón (7) atraviesa el estrechamiento de forma ajustada quedando el extremo cerrado, o cabeza (10) del pistón (7), ubicado en la segunda cámara (13). El pistón (7) también incorpora un orificio transversal (15) de forma que, cuando está apoyado en la carcasa exterior (2), queda en correspondencia con el agujero transversal (11) de la cápsula interior (3) quedando el ahuecamiento (8) del pistón (7) comunicado con la canalización (6).
La primera cámara (12) también incorpora un resorte (18) que abraza al pistón (7). Un extremo del resorte (18) apoya en la pared de la primera cámara (12) donde se encuentra el estrechamiento mediante una primera junta (16) mientras que el otro extremo del resorte (18) apoya en un ensanchamiento que tiene el pistón (7) en el extremo abierto mediante el que apoya en la carcasa exterior (2). El resorte (18) provoca que el pistón (7), en estado de reposo, se encuentre presionado contra la carcasa exterior (2).
La primera junta (16) abraza al pistón (7) de forma ajustada para proporciona estanqueidad de la primera cámara (12) con el estrechamiento. De la misma forma, una segunda junta (17), de tipo collarín de vástago, abraza de forma ajustada al extremo la cabeza (10) del pistón (7) para aportar estanqueidad entre el estrechamiento y la segunda cámara (13).
Una vez descrita la configuración de la boquilla (1), a continuación se describe la funcionalidad.
La boquilla (1) se encuentra ubicada en el extremo libre de una lanza (31) unida a una pistola (30) de presión para el lavado de vehículos.
Al entrar fluido en la boquilla (1) por el orificio de entrada (4), accede al ahuecamiento (8) del pistón (7). Para que el pistón (7) se desplace, la fuerza que ejerce el fluido en la superficie interior (9) de la cabeza (10) del pistón (7) tiene que superar la fuerza del resorte (18).
El resorte (18) tiene la fuerza suficiente para mantener su posición cuando el fluido entra a baja presión, entre 1 y 6 bares. Esta es la situación representada en la figura 1. En este caso, el fluido accede al interior de la boquilla (1) por el orificio de entrada de fluido (4) para entrar en el ahuecamiento (8) del pistón (7), sale por el agujero transversal (11) y por el orificio transversal (15) para entrar en la canalización (6) y salir de la boquilla (1) por el orificio de salida de fluido (5).
En situaciones en las que el fluido entra en la boquilla (1) a alta presión, entre 100 y 120 bares, el resorte (18) no tiene fuerza suficiente para contrarrestar la presión ejercida por el fluido sobre la superficie interior (9) del pistón (7), por lo que el pistón (7) se desplaza hasta una segunda posición. Esta situación se representa en la figura 2.
El desplazamiento del pistón (7) provoca que el agujero transversal (11) del pistón (7) deje de estar en correspondencia con el orificio transversal (15) de la cápsula interior (3), quedando bloqueado el acceso del fluido a la canalización (6). El orificio transversal (15) del pistón (7) queda posicionado en la segunda cámara (13), permitiendo que el fluido acceda a ella para salir por el orificio interno (14) y dirigirse hacia el orificio de salida de fluido (5), con el que se encuentra alineado, para salir de la boquilla (1).
A continuación se describe una forma preferida de realización del circuito aguas arriba de la lanza (31) de lavado que permite alcanzar la boquilla (1) de la invención a través del latiguillo (18) de una pistola (30) de lavado con una única canalización, teniendo en cuenta que en esta forma de realización se describe únicamente un tipo de agua y un tipo de producto químico. La extensión a diferentes entradas de estos fluidos es una generalización del sistema que se describe.
En el caso del programa de alta presión, para impulsar el líquido hasta la boquilla (1), a la entrada del circuito se encuentra un grupo de presión (19), que impulsa el líquido hacia una bomba de alta presión (20) a través de una válvula de alta presión (21) que abre y cierra el circuito. Esta bomba de alta presión (20) permite alcanzar la presión necesaria, entre 100 y 120 bares, y puede ser regulada a través de una válvula de bypass (22). Entre el grupo de presión (19) y la bomba de alta presión (20) puede introducirse un producto químico, a través de una bomba dosificadora (23), bloqueando la circulación del líquido en sentido contrario mediante una válvula antirretorno (24).
En el caso del programa de baja presión, o de espuma, para impulsar el líquido hasta la boquilla (1) se emplea el mismo grupo de presión (19) y, al no abrirse la válvula de alta presión (21), actúa una válvula de baja presión (26), abriendo o cerrando el circuito por un segundo ramal. El producto químico que permite fabricar la espuma se introduce en dicho circuito a través de otra bomba dosificadora (23) conectada a la correspondiente válvula antirretorno (24), que impide la canalización del líquido en el sentido contrario. En este punto se mezcla el fluido inicial con el producto químico que pasa por un Venturi (26) donde se introduce un gas a una presión inferior a la del fluido, a través de un compresor (27) que incorpora también una válvula antirretorno (23) que permite al gas fluir únicamente en dirección al circuito hidráulico. Esta mezcla de gas, agua y producto químico, se homogeniza en un mezclador estático (28), produciendo una espuma densa.
Antes de llegar al punto de unión entre el circuito de alta presión y el de espuma, se encuentran sendas válvulas antirretorno (23) que impiden que el fluido se introduzca en el circuito contrario, permitiendo el paso del fluido hacia el latiguillo (29) que conecta con la boquilla (1) a través de la pistola (30).
Por último, hay que tener en cuenta que la presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.
Claims (4)
1.- Boquilla de conmutación automática para ser conectada en un sistema de lavado de vehículos que comprende un circuito hidráulico en el que se ubica un latiguillo (29) para la conexión de una pistola de lavado (30) con una lanza en la que se conecta la boquilla (1), estando la boquilla (1) caracterizada por que comprende una carcasa exterior (1) con un orificio de entrada de fluido (4) y un orificio de salida de fluido (5) en la que se ubica coaxialmente, dejando una separación que configura una canalización (6), una cápsula interior (3) abierta por los extremos y configurada mediante una primera cámara (12) y una segunda cámara (13) separadas por una pared con un estrechamiento que alberga un orificio transversal (15) y por el que desliza un pistón (7) que comprende una cabeza (10), un ahuecamiento (8) longitudinal, un agujero transversal y un ensanchamiento en la base abierta, donde:
- la cabeza (10) del pistón (7) está ubicada en la segunda cámara (13) mientras que la base abierta del pistón (7) se ubica en la primera cámara (12) donde también se encuentra un resorte (18) abrazando al pistón (7) para forzarlo a estar en contacto con el extremo de la carcasa exterior (2),
- el agujero transversal (11) del pistón (7) está alineado con el orificio transversal de la cápsula interior (3),
de forma que, al entrar el líquido por el orificio de entrada de fluido (4), entra en el ahuecamiento (8) del pistón (7), ejerciendo una fuerza sobre la superficie interior (9) del pistón (7) tal que,
- si el líquido entra a baja presión, la fuerza ejercida sobre el pistón (7) no supera a la del resorte (18), y el líquido circula por el agujero transversal (11) para dirigirse por la canalización (6) hacia el orificio de salida de fluido (5), por el que abandona la boquilla (1);
- si el líquido entra a alta presión, la fuerza ejercida sobre el pistón (7) supera a la del resorte (18), desplazando al pistón (7) para desalinear el agujero transversal (11) con el orificio transversal (15) y desbloqueando el acceso del fluido a la segunda cámara (13) para salir por un orificio interno (14) hacia el orificio de salida de fluido (5), por el que abandona la boquilla (1).
2.- Boquilla de conmutación automática, según la reivindicación 1, caracterizado por que el resorte (18) está ubicado entre un ensanchamiento del pistón (7) en el extremo abierto y la pared del estrechamiento de la cápsula interior (3).
3.- Boquilla de conmutación automática, según la reivindicación 1, caracterizado por que el pistón (7) desliza por una primera junta (16) ubicada entre el resorte (18) y la pared del estrechamiento y una segunda junta (17) ubicada entre la pared del estrechamiento y un resalte de la segunda cámara (13), de forma que se crea estanqueidad entre la primera cámara (12) y la segunda cámara (13).
4.- Boquilla de conmutación automática, según la reivindicación 1, caracterizado por que la fuerza del resorte (18) define el límite de trabajo de la boquilla (1) entre la baja presión y la alta presión.
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| CN111940164A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-17 | 广东博智林机器人有限公司 | 自动喷枪、喷涂设备及喷涂设备的喷涂控制方法 |
| CN111940164B (zh) * | 2020-08-20 | 2021-09-14 | 广东博智林机器人有限公司 | 自动喷枪、喷涂设备及喷涂设备的喷涂控制方法 |
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