Aspersor de arco ajustable y de caudal ajustable.

Un cabezal de aspersión (10; 410) que comprende una base (12; 412) adaptada para ser asegurada a un componente de suministro de agua a presión; una anilla de ajuste del arco (22; 422) montada de modo giratorio en dicha base (12; 412); una boquilla (26; 426) y un deflector de corriente (156; 564) soportados por un vástago (14; 414) alargado transportado por dicha base (12; 414),

cooperando dicha boquilla (26; 426) y dicho deflector de corriente (156; 564) para definir un orificio de boquilla ajustable; una placa de distribución de agua (18; 418) asegurada a un eje (20; 420) en dicho vástago (14; 414) y situada aguas abajo de dicha boquilla (26; 426); siendo movibles dicho vástago (14; 414) y dicha boquilla (26; 426) axialmente con relación a dicha base (12; 412); caracterizado porque el cabezal de aspersión (10; 410) comprende, además:

un tren de accionamiento conectado de modo funcional entre dicha anilla de ajuste del arco (22; 422) y dicha boquilla (26; 426) para hacer girar dicha boquilla (26; 426) con relación a dicho deflector de corriente (156; 564) para ajustar así dicho orificio de boquilla entre una pareja de posiciones limitantes; siendo giratorio dicho vástago (14; 414) en dicha base (12; 412) tras un giro excesivo de dicha anilla de ajuste del arco (22; 422) más allá de cualquiera de dicha pareja de posiciones limitantes.

Aspersor de arco ajustable y de caudal ajustable Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud con nº 09/818275, presentada el 28 de marzo de 2001.

Antecedentes y sumario de la invención Esta invención se refiere a aspersores y, concretamente, a un aspersor que incorpora unas características de arco ajustable y/o de caudal ajustable.

Es conocido utilizar en aspersores arcos u otras boquillas conformadas intercambiables con el fin de permitir el ajuste del grado de cobertura de la corriente de descarga, a la vez que se mantiene un flujo o tasa de precipitación constante en las áreas regadas. Típicamente, estas boquillas comprenden placas de orificio que tiene un orificio central para recibir un eje que soporta el distribuidor por encima de la boquilla. El propio orificio está separado hacia fuera de modo generalmente radial respecto al orificio del eje en la placa de orificio. Ejemplos representativos de este tipo de construcciones se encuentran en los documentos de patente norteamericana nº 4, 967, 961; 4, 932, 590; 4, 842, 201; 4, 471, 908; y 3, 131, 867. Otras técnicas de ajuste del arco se describen en los documentos de patente norteamericana nº 5, 556, 036; 5, 148, 990; 5, 031, 840; 4, 579, 285; y 4, 154, 404.

Es conocido igualmente incorporar conjuntos de caudal ajustable en aspersores, en el contexto de una presión de agua sustancialmente constante. Por ejemplo, véanse los documentos de patente norteamericana nº 5, 762, 270; 4, 898, 332; y 4, 119, 275. Tales elementos de ajuste del caudal y de ajuste del arco se incorporan a menudo en aspersores escamoteables. Ejemplos de aspersores escamoteables se encuentra en los documentos de patente norteamericana 5, 288, 022; 5, 058, 806; 4, 834, 289; 4, 815, 662; y 4, 790, 481.

El documento de patente norteamericana 5, 058, 806 divulga un cabezal de aspersión de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Persiste sin embargo la necesidad de un aspersor que incorpore una característica de ajuste del arco y/o de ajuste del radio de lanzamiento, y que proporcione una tasa de precipitación constante y una buena uniformidad, sin un exceso de fugas en el área de la boquilla.

Existe igualmente la necesidad de proporcionar un cabezal de aspersión que permita reorientar un borde fijo del patrón de aspersión una vez que el aspersor ha sido fijado en un soporte por lo demás no giratorio, tal como un tubo elevador en un sistema de aspersor escamoteable. Con un borde fijo, la boquilla puede ser manipulada a continuación para ajustar el borde móvil de la abertura de definición del patrón en la medida que sea necesario para producir el patrón deseado. Esta característica se puede utilizar igualmente con una boquilla diseñada para producir un patrón de aspersión fijo (por ejemplo, un patrón rectangular) , en el que es deseable situar un borde del patrón junto a una pared, valla o similar.

La presente invención se refiere a un aspersor diseñado especialmente (aunque no exclusivamente) para ser incorporado en aspersores de tipo escamoteable, y que proporciona, dentro de unos límites, unas características de ajuste del arco y ajuste del radio de lanzamiento esencialmente infinitas, a la vez que proporciona una tasa de precipitación constante y una buena uniformidad. La invención proporciona igualmente un aspersor que minimiza el colmatado por retrosucción de la boquilla; permite una limpieza activa de la boquilla, y minimiza el daño potencial a componentes críticos internos cuando, por ejemplo, se golpea durante su uso.

En otro modo de realización ejemplar, el propio cabezal de aspersión incluye una boquilla, una placa giratoria de distribución de agua (o placa de rotor) montada en un eje de modo que esté separada axialmente de la boquilla. La placa de rotor se conforma con una pluralidad de surcos curvados, generalmente radiales, que provocan que la placa de rotor gire cuando es golpeada por una corriente hueca, generalmente en forma de cono, emitida por la boquilla. La placa de rotor puede incorporar un mecanismo viscoso de amortiguación para ralentizar su velocidad de giro.

En el modo de realización escamoteable, la boquilla y el deflector de corriente asociado están soportados en un vástago hueco, el cual, a su vez, está soportado en una base cilíndrica. Un resorte helicoidal se sitúa axialmente entre un reborde en el extremo superior del vástago y una anilla de ajuste del arco en el extremo superior de la base. Este resorte helicoidal 45 empuja la placa de rotor, el eje, la boquilla, el deflector y el vástago hacia una posición retraída con relación a la base.

El eje sobre el cual se monta la placa de rotor se extiende hacia abajo dentro y a través del deflector, y está dotado de un manguito roscado externamente, fijado al extremo inferior del eje. Un miembro de regulación está montado de modo roscado en el manguito fijo, de modo que el giro del eje resulte en el movimiento axial hacia arriba o hacia abajo del miembro de regulación en el eje, dependiendo de la dirección de giro del eje, acercándose o alejándose de un tope 50 formado cerca del extremo inferior del vástago. La invención proporciona asimismo un mecanismo de "embrague de seguridad" para proteger el conjunto de regulación en el caso de un giro excesivo del eje.

El mecanismo de ajuste del radio de lanzamiento en el modo de realización ejemplar se implementa mediante un ajuste del caudal, aunque preferiblemente el montaje es tal que el flujo no puede ser extinguido completamente. En otras palabras, incluso en una posición en la que el miembro de regulación se ha movido a su posición restrictiva máxima sobre un tope asociado (y proporciona así el radio de lanzamiento más pequeño) , se permite que fluya suficiente agua a través 5 de la base hacia la boquilla de modo que la placa de rotor continúe girando, aunque a una velocidad menor. Esta configuración preferida pretende evitar el calado, un estado en el que la placa de rotor cesa de girar debido a la caída de presión de agua. El ajuste del caudal, y de aquí del radio de lanzamiento, se efectúa mediante el giro del eje por medio de una herramienta adecuada que se puede acoplar con un extremo del eje que es accesible externamente por el usuario. Aparte de la función de ajuste del caudal, el eje permanece por lo demás estacionario giratoriamente durante el funcionamiento normal, esto es, la placa de rotor gira alrededor del eje.

La boquilla está montada de modo giratorio en la base, y coopera con el deflector de corriente para definir un orificio arqueado de descarga de agua. La boquilla está conectada de modo funcional a través de un mecanismo de accionamiento a la anilla de ajuste del arco montada en la parte superior de la base y accesible externamente por el usuario. Así pues, el usuario puede girar la anilla de ajuste del arco para alargar o acortar la longitud arqueada del orificio 15 de descarga. Se contempla actualmente que una pareja de combinaciones de boquilla/deflector se puede emplear para proporcionar arcos ajustables entre 90º y 210º , y entre 210º y 270º . De acuerdo con otro modo de realización, la boquilla y el deflector están modificados adicionalmente para proporcionar un patrón de 360º o de círculo completo, y en este modo de realización no es posible ajustar el arco. No obstante, este último modo de realización puede incluir aún así la característica de ajuste del caudal anteriormente descrita. En la versión de círculo completo, la boquilla y el deflector de corriente están modificados, pero el resto de componentes están retenidos, algunos ventajosamente. La anilla de ajuste del arco, por ejemplo, puede ser girada para ser aflojada y efectuar una retirada de los residuos alojados en la boquilla, sin alterar por lo demás el arco de cobertura.

La característica de ajuste del arco puede ser utilizada solo cuando la placa de rotor está extendida con relación a la base. En otras palabras, los componentes del mecanismo de accionamiento están totalmente acoplados solo cuando la boquilla, el deflector y el vástago se mueven hacia arriba con la placa de rotor para acoplarse con componentes de accionamiento complementarios en la anilla de ajuste del arco. Este montaje impide un ajuste accidental del arco cuando el aspersor no está siendo utilizado, por ejemplo, debido a un contacto con una podadora, una cortadora de hierbas o similar. Además, la anilla de ajuste del arco está configurada para permitir reorientar el patrón de aspersión una vez que el aspersor ha sido asegurado, por ejemplo, a un vástago o elevador fijo, no giratorio, en un conjunto escamoteable.... [Seguir leyendo]

1. Un cabezal de aspersión (10; 410) que comprende una base (12; 412) adaptada para ser asegurada a un componente de suministro de agua a presión; una anilla de ajuste del arco (22; 422) montada de modo giratorio en dicha base (12; 412) ; una boquilla (26; 426) y un deflector de corriente (156; 564) soportados por un vástago (14;

414) alargado transportado por dicha base (12; 414) , cooperando dicha boquilla (26; 426) y dicho deflector de corriente (156; 564) para definir un orificio de boquilla ajustable; una placa de distribución de agua (18; 418) asegurada a un eje (20; 420) en dicho vástago (14; 414) y situada aguas abajo de dicha boquilla (26; 426) ; siendo movibles dicho vástago (14; 414) y dicha boquilla (26; 426) axialmente con relación a dicha base (12; 412) ; caracterizado porque el cabezal de aspersión (10; 410) comprende, además:

un tren de accionamiento conectado de modo funcional entre dicha anilla de ajuste del arco (22; 422) y dicha boquilla (26; 426) para hacer girar dicha boquilla (26; 426) con relación a dicho deflector de corriente (156; 564) para ajustar así dicho orificio de boquilla entre una pareja de posiciones limitantes; siendo giratorio dicho vástago (14; 414) en dicha base (12; 412) tras un giro excesivo de dicha anilla de ajuste del arco (22; 422) más allá de cualquiera de dicha pareja de posiciones limitantes.

2. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, en el que dicho tren de accionamiento solo es funcional cuando dicho vástago (14; 414) y boquilla (26; 426) están en una posición extendida con relación a dicha base (12; 412) .

3. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, en el que dicha base (412) tiene una superficie interior dotada de una pluralidad de nervios (456) que se extienden axialmente, separados apretadamente, y dicho vástago (414) está formado en un extremo del mismo con un reborde (506) que se extiende radialmente acoplado con dichos nervios (456) separados apretadamente.

4. El cabezal de aspersión de la reivindicación 3, en el que dicho reborde (506) que se extiende radialmente está dotado de una pluralidad de lengüetas elásticas (512) separadas anularmente, teniendo cada lengüeta (512) una proyección radial (514) adaptada para acoplarse con dichos nervios (456) , en el que dichas lengüetas elásticas (512) sirven para sostener dicho vástago (414) frente a giros tras aplicar a dicha anilla de ajuste del arco (422) un intervalo normal de par suficiente para permitir el giro de dicha anilla de arco (422) y boquilla (426) entre dichas posiciones limitantes, aunque permite el giro excesivo de dicho vástago (414) y boquilla (426) con relación a dicha base (412) tras aplicar a dicha anilla de ajuste del arco (422) un par excesivo.

5. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, en el que dicha boquilla (426) tiene un primer borde (618) movible y dicho deflector de corriente (546) tiene un segundo borde (604) normalmente fijo, que coopera para establecer el orificio de boquilla ajustable que define un patrón de aspersión, dicha anilla de ajuste del arco (422) conectable de modo funcional con dicha boquilla (426) para hacer girar dicha boquilla (426) y primer borde movible (618) con relación a dicho deflector de corriente (564) y segundo borde (604) normalmente fijo para ajustar una extensión angular de dicho orificio arqueado de descarga; cabezal de aspersión (410) que comprende además medios para ajustar dicho segundo borde (604) normalmente fijo con relación a dicha base (412) para reorientar dicho patrón de aspersión, dichos medios implementados mediante dicha anilla de ajuste del arco (422) .

6. El cabezal de aspersión de la reivindicación 5, en el que dicha placa de distribución de agua (418) tiene una pluralidad de surcos de distribución de agua (424) situados en la misma en una relación separada axialmente con respecto a dicha boquilla (426) y adaptada para ser golpeada por una corriente emitida por la boquilla (426) .

7. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, en el que dicho deflector (156; 564) y dicha boquilla (26; 426)

están conformados para proporcionar un orificio de boquilla ajustable, ajustable entre, aproximadamente, 90º y, aproximadamente, 210º .

8. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, en el que dicho deflector (156; 564) y dicha boquilla (26; 426) están conformados para proporcionar un orificio de boquilla ajustable, ajustable entre, aproximadamente, 210º y, aproximadamente, 270º .

45 9. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, en el que dicho eje (20; 420) es normalmente estacionario y dicha placa de distribución de agua (18; 418) gira con relación a dicho eje (20; 420) .

10. El cabezal de aspersión de la reivindicación 9, en el que dicha placa de distribución de agua (18; 418) está montada para girar alrededor de dicho eje (20; 420) y está conformada con una cámara interior (30; 430) definida por cojinetes superior e inferior (32, 34; 432, 434) entre los que se extiende dicho eje (20; 420) , y una superficie 50 interior (36; 436) de la placa de distribución de agua (18; 418) ; un estator fijado al eje (20; 420) y situado en la cámara (30; 430) ; y en el que dicha cámara (30; 430) está llena al menos parcialmente con un fluido viscoso.

11. El cabezal de aspersión de la reivindicación 1, que comprende además un miembro de control de regulación (544) asegurado a un extremo aguas arriba de dicho eje (420) de tal modo que el giro de dicho eje (420) provoca que dicho miembro de control de regulación (544) se desplace con relación a una porción de restricción de flujo (534) , para ajustar así un caudal a través de dicha boquilla (426) y un radio de lanzamiento de la corriente emitida por dicha boquilla (426) , dicho miembro de control de regulación (544) acoplable con un asiento (542) en una posición de restricción máxima; y dicho miembro de control de regulación (544) que tiene lengüetas flexibles (560) 5 que se extienden radialmente desde el mismo para interaccionar con nervios (528, 530) que se extienden axialmente sobre una superficie interior (532) de dicho vástago (414) para limitar así dicho miembro de control de regulación (544) contra giros cuando dicho eje (420) es hecho girar, y para acercar o alejar así dicho miembro de control de regulación (544) axialmente respecto a dicha posición de restricción máxima; permitiendo dichas lengüetas flexibles (560) el giro de dicho miembro de control de regulación (544) con dicho eje (420) tras un giro excesivo de dicho eje (420) .

12. El cabezal de aspersión de la reivindicación 11, en el que dicho miembro de control de regulación (544) y dicho asiento de restricción de flujo (542) están configurados para permitir siempre un flujo mínimo predeterminado de agua a través de dicha boquilla (426) .

13. El cabezal de aspersión de la reivindicación 12, en el que dicho flujo mínimo predeterminado es suficiente para 15 mantener el giro de dicha placa de distribución de agua (418) .

14. El cabezal de aspersión de la reivindicación 11, en el que un extremo distal de dicho eje (420) se proyecta desde dicha placa de distribución de agua (418) para permitir así que un usuario gire dicho eje (420) para ajustar dicho caudal.

15. El cabezal de aspersión de la reivindicación 14, en el que dicho extremo distal de dicho eje (420) está 20 conformado con un surco (558) adaptado para recibir una herramienta para girar dicho eje (420) .

16. El cabezal de aspersión de la reivindicación 11, en el que dicha placa de distribución de agua (418) está conformada con una cámara interior (430) definida por cojinetes superior e inferior (432, 434) a través de los cuales se extiende dicho eje (420) , y una superficie interior (436) de la placa de distribución de agua (418) ; un estator (428) fijado al eje (420) y situado en la cámara (430) ; y en el que dicha cámara (430) está llena al menos parcialmente con un fluido viscoso.

17. El cabezal de aspersión de la reivindicación 11, en el que dicho miembro de regulación (544) está dotado de cuatro orejetas, separadas circunferencialmente por igual, dispuestas en parejas de orejetas (560, 562) diametralmente opuestas que, durante el funcionamiento normal, se sitúan entre los nervios (528, 530) , de modo que el giro de dicho eje (420) resultará inicialmente en el giro tanto de un manguito de regulación (554) , fijado a dicho eje (420) , como de dicho miembro de control de regulación (544) , hasta que dichas orejetas (560, 562) diametralmente opuestas se acoplen con dichos nervios (528, 530) para impedir un giro adicional de dicho miembro de control de regulación (544) , provocando que dicho miembro de control de regulación (544) se desplace axialmente debido a una relación roscada con el manguito (554) .