Conmutador automático para fluidos que comprende un conducto principal y dos conductos secundarios conectados a la salida del conducto principal,

diseñado para permitir e impedir alternativamente el paso de un fluido a través de uno u otro conducto secundario en función de impulsos de presión provocados por la presencia o ausencia de un fluido que se introduzca por el conducto principal, en el que cada uno de dichos conductos secundarios comprende en su interior una válvula diseñada para adoptar diferentes posiciones que interrumpan o permitan el paso del fluido a través del conducto secundario respectivo como respuesta a la ausencia o presencia de presión ejercida por dicho fluido introducido por el conducto principal

Conmutador automático para fluidos.

Campo de la invención

La presente invención se aplica al campo de la industria y la agricultura, y más concretamente, a las aplicaciones industriales, de agricultura, regadío o de fuentes ornamentales en las que sea necesario que un fluido circule por varios conductos en tiempos diferentes y conmute de un conducto a otro.

Antecedentes de la invención

En muchos sectores de la industria y la agricultura son necesarios los sistemas de distribución de agua. Tales sistemas de distribución de agua se emplean habitualmente, entre otros, para el regadío de fincas o jardines. Así, es conocido el sistema de riego alternado, en el que se alterna la distribución del agua por zonas, para favorecer el ahorro de dicho líquido.

Existen diversos modos de control de regadío, entre los que destaca el empleo de válvulas. Son conocidas válvulas para el control de flujo de un líquido en las que es posible un servocontrol de dicha válvula mediante medios eléctricos o electrónicos sensibles a una señal generada en respuesta a una determinada condición.

También son conocidas las válvulas de secuencia, que hacen posible que una pluralidad de aparatos de irrigación sean accionados en diferentes momentos a partir de una tubería o conducto de alimentación común que transporta un líquido a presión. Un ejemplo de estas válvulas viene dado por el documento US3667498, que describe un sistema de riego por aspersión que comprende un conducto principal y una serie de ramas secundarias, cada una de las cuales se conecta al conducto principal a través de una válvula diseñada para conmutar el flujo de un líquido entre dos posibles puertos de acceso hacia una salida. Cada una de estas válvulas comprende una veleta soportada por una vara sobre un eje, apoyada en unos cojinetes, que permite su giro. Dicha veleta aísla los puertos de acceso a la válvula al asentarse sobre un orificio de la válvula. Dicho orificio tiene un anillo elástico, de forma que cuando la presión del agua se aplica a la veleta, el anillo se comprime de forma que se evita el filtrado y la veleta retrocede debido a la deformación del anillo. La veleta comprende además una protuberancia a la que se engancha uno de los extremos de una barra. El otro extremo de dicha barra se monta en el extremo opuesto al del eje sobre el que se monta la veleta.

Como puede observarse, el funcionamiento de cada una de las válvulas descritas en US3667498 es muy complejo, ya que intervienen muchas piezas, lo cual complica su fabricación y eleva, por tanto, su coste. Además, el deterioro de una sola de las piezas que lo componen provoca que la válvula deje de funcionar correctamente. Esto conlleva un mantenimiento frecuente y costoso.

Resumen de la invención

Uno de los aspectos de la presente invención se refiere a un conmutador automático para fluidos, preferentemente para líquidos, que está concebido para cambiar el paso del fluido, procedente de una única entrada, alternativamente por dos salidas diferentes, cada vez que se abre el paso del líquido del conducto de entrada. Es decir, el conmutador del flujo de la presente invención permite o impide el paso de un fluido en respuesta al comienzo o terminación de una presión ejercida por dicho fluido. El conmutador automático para fluidos está construido a partir de elementos de gran sencillez y simplicidad, y comprende un conducto principal y dos conductos secundarios conectados a la salida del conducto principal, diseñado para permitir e impedir alternativamente el paso de un fluido a través de uno u otro conducto secundario en función de impulsos de presión provocados por la presencia o ausencia de un fluido que se introduzca por el conducto principal, en el que cada uno de dichos conductos secundarios comprende en su interior una válvula diseñada para adoptar diferentes posiciones que interrumpan o permitan el paso del fluido a través del conducto secundario respectivo como respuesta a la ausencia o presencia de presión ejercida por dicho fluido introducido por el conducto principal.

A diferencia de las costosas instalaciones de electroválvulas conocidas, el conmutador de la presente invención está formado a partir de un sencillo mecanismo, que no requiere apenas ningún tipo de mantenimiento, y que destaca por el reducido coste de su fabricación y de sus materiales.

El conmutador de la presente invención es aplicable a sistemas en los que sea necesario que un fluido circule por distintos lugares en tiempos diferentes.

Breve descripción de las figuras

Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo y para complementar esta descripción, se acompaña como parte integrante de la misma un juego de dibujos, cuyo carácter es ilustrativo y no limitativo. En estos dibujos:

La figura 1 muestra un conmutador para fluidos según la presente invención.

La figura 2 muestra el despiece de una de las válvulas que forma el conmutador para fluidos de la presente invención.

La figura 3 muestra la pieza exterior o tubo de una válvula según la presente invención.

La figura 4 muestra el émbolo de una válvula según la presente invención.

La figura 5 muestra el disyuntor y la varilla de una válvula según la presente invención.

La figura 6 representa un detalle del disyuntor de una válvula según la presente invención.

Las figuras 7 y 8 muestran dos posiciones distintas que adopta el conmutador de la presente invención cuando está en funcionamiento, representadas en tres dimensiones.

Las figuras 9 a 12 representan esquemáticamente las distintas posiciones que pueden adoptar las válvulas del conmutador según la presente invención.

La figura 13 muestra un ejemplo de combinación de conmutadores para formar un sistema de distribución de fluidos según la presente invención.

Las figuras 14 y 15 representan esquemáticamente las dos posiciones mostradas en las figuras 7 y 8, respectivamente.

Descripción detallada de la invención

El conmutador automático para fluidos, preferentemente para líquidos, está concebido para cambiar el paso del fluido, procedente de una única entrada, alternativamente por dos salidas diferentes, cada vez que se abre el paso del líquido del conducto de entrada.

La figura 1 muestra un ejemplo de una posible realización del conmutador para fluidos (1) de la presente invención. El conmutador para fluidos (1) es un mecanismo con tres conductos: uno principal o de entrada (2) y dos secundarios o de salida (3, 4). Cada uno de estos tres conductos (2, 3, 4) es preferentemente tubular. El conducto principal (2) es el acceso a través del cual el fluido penetra en el conmutador (1). Los conductos secundarios (3, 4), que están conectados al extremo o puerto de salida del conducto principal (2), permiten la salida alternativa del fluido por uno de los dos conductos secundarios (3, 4).

En este ejemplo de la figura 1, el conmutador para fluidos (1) es un mecanismo en forma de "T" cilíndrica, en el que el conducto principal (2) se sitúa en el brazo de la "T" que actúa como eje de simetría, mientras que los conductos secundarios (3, 4) se sitúan en los dos brazos opuestos entre sí de la "T". La forma de "T" del conmutador (1) de la figura 1 no debe considerarse como limitativa, sino meramente ilustrativa de una posible implementación del conmutador (1).

Cada uno de los conductos secundarios (3, 4) del conmutador (1), que permiten la salida de un fluido, comprende una válvula (5, 6). Estas dos válvulas (5, 6) son idénticas, y se abren y cierran alternativamente. Así, cada vez que se introduce un fluido por el conducto principal (2), éste es conducido a través de uno u otro de los conductos secundarios (3, 4), como se explica más adelante. Preferentemente, dicho fluido es un líquido.

Aunque la figura 1 muestra un conmutador (1) en el que las válvulas (5, 6) se sitúan a la entrada del conducto secundario (3, 4) respectivo, dichas válvulas (5, 6) pueden situarse en un lugar más profundo del conducto secundario respectivo. En este caso, el fluido que haya penetrado a través del conducto principal (2) ocupará también la parte del conducto secundario (3, 4) previa a la localización de la válvula respectiva (5, 6).

La figura 2 muestra las piezas que forman cada una estas dos válvulas (5, 6). Su funcionamiento se describe más adelante en esta descripción....

1. Conmutador automático para fluidos (1) que comprende un conducto principal (2) y dos conductos secundarios (3, 4) conectados a la salida del conducto principal (2), diseñado para permitir e impedir alternativamente el paso de un fluido a través de uno u otro conducto secundario (3, 4) en función de impulsos de presión provocados por la presencia o ausencia de un fluido que se introduzca por el conducto principal (2), caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos conductos secundarios (3, 4) comprende en su interior una válvula (5, 6) diseñada para adoptar diferentes posiciones que interrumpan o permitan el paso del fluido a través del conducto secundario respectivo (3, 4) como respuesta a la ausencia o presencia de presión ejercida por dicho fluido introducido por el conducto principal (2).

2. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada válvula (5, 6) comprende un émbolo (8) diseñado para adoptar tres posibles posiciones que determinan que el fluido pueda atravesar o no la válvula (5, 6).

3. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que cada válvula (5, 6) comprende además un tubo exterior (7) que aloja a dicho émbolo (8) y un muelle (13) alojado en el interior de dicho tubo exterior (7) que se comprime o relaja en función de la respectiva presencia o ausencia de presión ejercida por un fluido.

4. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha válvula (5, 6) se diseña para que, en ausencia de presión de un fluido, el muelle (13) tienda a relajarse y empuje al émbolo (8) hacia la entrada de la válvula (5, 6).

5. Conmutador automático para fluidos (1) según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que cada válvula (5, 6) comprende una pieza de entrada (26) unida a un extremo del tubo exterior (7) que comprende unos orificios a través de los cuales puede penetrar un fluido, y por el hecho de que el émbolo (8) comprende una pestaña exterior (15) en uno de sus extremos, estando dicha pestaña exterior (15) diseñada para: bloquear la entrada del fluido a la válvula cuando el émbolo (8) adopta una primera posición (50, 51) en la que la pestaña exterior (15) está en contacto con la pieza de entrada (26) de la válvula; para impedir la salida del fluido de la válvula cuando el émbolo (8) adopta una segunda posición (52) en la que la pestaña exterior (15) está en contacto con un tope (25) situado en el interior del tubo exterior (7); y para permitir el paso del fluido a través de la válvula cuando el émbolo (8) adopta una tercera posición (53) intermedia entre las dos posiciones anteriores.

6. Conmutador (1) según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicho émbolo (8) comprende una junta de goma (14) situada junto a la pestaña exterior (15), diseñada para quedar entre dicha pestaña exterior (15) y el tope (25) del interior del tubo exterior (7) cuando el émbolo (8) adopte la segunda posición (52).

7. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado por el hecho de que cada válvula (5, 6) comprende además medios (9, 18, 19, 20) para desplazar dicho émbolo (8) en el interior de dicho tubo exterior (7), de forma que adopte una de las tres posibles posiciones (50, 51, 52, 53) en función de la presión ejercida por dicho fluido.

8. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dichos medios (9, 18, 19, 20) para desplazar el émbolo (8) comprenden una varilla (18) sujeta mediante medios de sujeción (16) al extremo del émbolo (8) opuesto a la pestaña exterior (15) y un disyuntor (9) situado en el interior del émbolo (8) y que se mantiene fijo mediante su unión a la pieza de entrada (26) de la válvula.

9. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicha varilla (18) se diseña para que, como consecuencia de la presión ejercida por un fluido a la entrada de la válvula o como consecuencia de la presión ejercida por el muelle (13) al quedar liberado de la presión del fluido, pueda desplazarse a lo largo de un calado (21) trazado en el interior de dicho disyuntor (9).

10. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que dicho calado (21) comprende cuatro lugares (30, 32, 34, 35) en los que la varilla (18) puede detenerse y a los que la varilla (18) puede engancharse mediante unos medios de sujeción (28) situados en su extremo opuesto al extremo (24) mediante el cual la varilla (18) se sujeta al émbolo (8).

11. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dichos cuatro lugares del calado (21) en los que la varilla (18) puede detenerse y a los que la varilla (18) puede engancharse son los siguientes:

- un primer lugar (30) tal que, cuando la varilla (18) está detenida en él, la pestaña exterior (15) del émbolo (8) está en contacto con la pieza de entrada (26) de la válvula, bloqueando la entrada del fluido a la válvula, adoptando el émbolo (8) dicha primera posición (50);

- un segundo lugar (32) tal que, cuando la varilla (18) está detenida en él, la pestaña exterior (15) del émbolo (8) está en contacto con el tope (25) situado en el interior del tubo exterior (7), impidiendo la salida del fluido de la válvula, adoptando el émbolo (8) dicha segunda posición (52);

- un tercer lugar (34) tal que, cuando la varilla (18) está detenida en él, la pestaña exterior (15) del émbolo (8) adopta la misma situación que cuando la varilla (18) está en el primer lugar (30), bloqueando la entrada del fluido a la válvula, adoptando el émbolo (8) dicha primera posición (51);

-un cuarto lugar (35) tal que, cuando la varilla (18) está detenida en él, la pestaña exterior (15) del émbolo (8) adopta una posición intermedia, permitiendo el paso del fluido a través de la válvula, adoptando el émbolo (8) dicha tercera posición (53).

12. Conmutador automático para fluidos (1) según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que, en una posición inicial, la varilla (18) de una de las válvulas (5) se coloca en el primer lugar (30), de forma que el émbolo adopte la primera posición (50), y la varilla (18) de la otra válvula (6) se coloca en el tercer lugar (34), de forma que el émbolo (8) adopte la primera posición (51).

13. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por el hecho de que dicho calado (21) comprende un primer brazo (22) que se abre en dos ramas (31, 33) para luego cerrarse formando un surco cerrado (23).

14. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado por el hecho de que dicho disyuntor (9) comprende dos semicilindros (19, 20) unidos entre sí formando un cilindro.

15. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado por el hecho de que el disyuntor (9) está formado por un material plástico.

16. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado por el hecho de que la varilla (18) está formado por un material que se elige de entre el grupo formado por: metal, aleación metálica y plásticos.

17. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 16, caracterizado por el hecho de que el tubo exterior (7) está formado por un material plástico.

18. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, caracterizado por el hecho de que el muelle (13) está formado por un material que se elige de entre el grupo formado por: metal, aleación metálica y plásticos.

19. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 18, caracterizado por el hecho de que el émbolo (8) está formado por un material plástico.

20. Conmutador (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho fluido es un líquido.

21. Instalación (40) para la conmutación automática de fluidos que comprende al menos dos conmutadores (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 conectados entre sí.