ES2736290A1 - Multi-way selector device (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Dispositivo selector de múltiples vías.Multi-way selector device.
El dispositivo selector de múltiples vías está concebido para usarse en fuentes ornamentales, trabajando bien sumergido o bien fuera del agua, y determina cuál de entre los distintos escenarios acuáticos conectados al dispositivo fluirá en la fuente, empleando una única entrada de agua y un número variable de salidas de agua, que pueden ir desde dos hasta más de ocho, dependiendo del diseño de cada aparato.The multi-way selector device is designed for use in ornamental fountains, working either submerged or out of water, and determines which of the different aquatic scenarios connected to the device will flow into the source, using a single water inlet and a variable number of water outlets, which can range from two to more than eight, depending on the design of each device.
El dispositivo selector de múltiples vías se acciona mediante un motor eléctrico, gobernado por un sistema informático, que permite controlar la posición de su rotor interior con una gran precisión. Según la posición del rotor y de la programación informática, este aparato puede actuar bien como una válvula, manteniendo el paso de agua cerrada bajo presión, o bien como un "desviador” dinámico, conmutando progresivamente el flujo desde una salida hacia a otra, sin provocar sobrepresiones en el circuito de agua que alimenta al dispositivo.The multi-way selector device is driven by an electric motor, governed by a computer system, which allows you to control the position of your inner rotor with great precision. Depending on the position of the rotor and the computer programming, this device can act either as a valve, keeping the water passage closed under pressure, or as a dynamic "diverter", progressively switching the flow from one outlet to another, without cause overpressures in the water circuit that feeds the device.
Este dispositivo, que puede ser sumergible, actúa como una válvula selectora motorizada de múltiples vías, en cuyo interior se encuentra un rotor, con forma de disco hueco (o de sector de disco en los modelos más simples), solidario a un eje que lo atraviesa concéntricamente, en el que se han realizado a propósito una serie de vaciados (en forma de secciones circulares), de tal manera que su diseño se adapta al número de salidas de agua y a la funcionalidad de cada modelo en concreto.This device, which can be submersible, acts as a motorized multi-way selector valve, inside which is a rotor, with the shape of a hollow disc (or disk sector in the simplest models), integral with an axis that it crosses concentrically, in which a series of emptyings (in the form of circular sections) have been made on purpose, so that its design adapts to the number of water outlets and the functionality of each particular model.
Un motor de precisión, gobernado por un sistema informático, realiza los giros del eje interior (tanto en sentido horario como antihorario) haciendo coincidir la posición deseada del rotor con una salida de agua determinada, existente a tal efecto en el cuerpo exterior del dispositivo, para que el agua fluya, bien por esa salida, o bien por otra, según la programación del sistema. A precision motor, governed by a computer system, makes the turns of the inner shaft (both clockwise and counterclockwise) by matching the desired position of the rotor with a specific water outlet, existing for this purpose in the outer body of the device, so that the water flows, either through that exit, or through another, according to the system programming.
En la presente patente, vamos a definir sólo tres modelos para explicar correctamente el funcionamiento del dispositivo y de sus posibilidades. Describiremos con más detalle el modelo de tres vías por ser el más sencillo que puede construirse usando este sistema y en el que mejor se pueden explicar gráficamente los distintos modos de operación.In this patent, we will define only three models to correctly explain the operation of the device and its possibilities. We will describe in more detail the three-way model because it is the simplest that can be built using this system and in which the different modes of operation can be explained graphically.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
La utilización de todo tipo de válvulas para su uso en fuentes ornamentales, es una técnica que tiene mucho tiempo de existencia y en la que se han empleado multitud de soluciones diferentes a lo largo del tiempo, algunas de ellas patentadas hace algunos años por el padre y el abuelo del autor de la presente patente de invención y que ha servido como referencia para el desarrollo del dispositivo selector de múltiples vías. Sin embargo, existen muy pocas válvulas motorizadas que sean sumergibles y hayan sido diseñadas específicamente para emplearlas en fuentes ornamentales. La presente invención pretende cubrir este vacío y ofrecer una solución técnica, usando las tecnologías más punteras de la robótica de precisión, para poder controlar la posición de giro del rotor especial (8), que se diseña con una forma diferente para cada dispositivo, dependiendo del número de salidas de agua que deban seleccionarse para que el agua fluya por una salida o por varias, según la programación del sistema.The use of all types of valves for use in ornamental sources, is a technique that has a long time of existence and in which many different solutions have been used over time, some of them patented a few years ago by the father and the grandfather of the author of the present invention patent and which has served as a reference for the development of the multi-way selector device. However, there are very few motorized valves that are submersible and have been specifically designed for use in ornamental fountains. The present invention aims to cover this vacuum and offer a technical solution, using the most advanced technologies of precision robotics, to be able to control the rotation position of the special rotor (8), which is designed with a different shape for each device, depending of the number of water outlets to be selected so that the water flows through one outlet or several, depending on the system programming.
La presente patente está inspirada en otra patente anterior de D. Emilio Carretero Álvarez, perfeccionada posteriormente por D. Emilio Carretero Alba. Se trata del "Programador mecánico para flujo hidráulico”. La invención consistía en un cilindro hueco en el que se habían realizado unas perforaciones en puntos muy concretos, por cuyo interior fluía el agua. Dicho cilindro estaba instalado en un calderín también cilíndrico en el que longitudinalmente se habían dispuesto una serie de conexiones de agua. El cilindro hueco tenía unas perforaciones en distintas posiciones de giro para hacer coincidir los agujeros con las salidas del colector. El cilindro era muy largo y rotaba dentro del calderín sujeto por unos cojinetes en ambos extremos del aparato. El giro se producía mediante un motor exterior que conectaba el eje de giro del cilindro con un plato y unos piñones unidos por una cadena de eslabones. A cada salida del calderín estaba conectado un circuito hidráulico, que en la fuente ornamental desarrollaba un efecto acuático distinto. Era un aparato de grandes dimensiones para su uso en fuentes ornamentales y en su momento supuso una mejora de la técnica en este campo, al permitir que con una única bomba hidráulica y este aparato, se pudiesen contemplar distintos escenarios acuáticos en la fuente.The present patent is inspired by another previous patent of Mr. Emilio Carretero Álvarez, later perfected by Mr. Emilio Carretero Alba. This is the "Mechanical programmer for hydraulic flow." The invention consisted of a hollow cylinder in which perforations had been made at very specific points, through which the water flowed. This cylinder was installed in a cylinder also cylindrical in which a series of water connections had been arranged longitudinally.The hollow cylinder had perforations in different turning positions to match the holes with the manifold outlets. The cylinder was very long and rotated inside the boiler held by bearings at both ends of the apparatus. The rotation was produced by an external motor that connected the axis of rotation of the cylinder with a plate and pinions connected by a chain of links. A hydraulic circuit was connected to each outlet of the boiler, which developed a different aquatic effect in the ornamental fountain. It was a large device for use in ornamental fountains and at the time meant an improvement in the technique in this field, by allowing a single hydraulic pump and this device, different water scenarios could be contemplated at the source.
Como se verá en la descripción del dispositivo selector de múltiples vías, el espíritu del invento se mantiene, pero con una escala de desarrollo mucho más pequeña y usando la tecnología de nuestros días. Sin embargo su uso final es similar y pretende que en una fuente ornamental moderna se puedan desarrollar diferentes escenarios acuáticos utilizando el dispositivo selector de múltiples vías.As will be seen in the description of the multi-way selector device, the spirit of the invention is maintained, but with a much smaller development scale and using today's technology. However, its final use is similar and it is intended that in a modern ornamental fountain different aquatic scenarios can be developed using the multi-way selector device.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
El dispositivo selector de múltiples vías puede desarrollar múltiples diseños del aparato, empleando una única entrada de agua (1) y un número amplio de salidas de agua (2), que pueden ir desde dos hasta más de ocho. En la figura 2 se representa un selector de tres vías. En la figura 3 se representa un selector de cuatro vías. En la figura 4 se representa un selector de siete vías, que a diferencia de los anteriores modelos, la entrada de agua se realiza a través de la tapa (13). En esta patente solo describimos estos tres modelos, pero como se puede entender por el funcionamiento del aparato, igualmente se podrían desarrollar una amplia gama de modelos diferentes, con diseños adaptados a la cantidad de escenarios hidráulicos a los que se conectaría el dispositivo.The multi-way selector device can develop multiple designs of the apparatus, using a single water inlet (1) and a large number of water outlets (2), which can range from two to more than eight. A three-way selector is shown in Figure 2. Figure 4 shows a four-way selector. In figure 4 a seven-way selector is shown, which unlike the previous models, the water inlet is made through the lid (13). In this patent we only describe these three models, but as can be understood by the operation of the device, a wide range of different models could also be developed, with designs adapted to the number of hydraulic scenarios to which the device would be connected.
El dispositivo selector de múltiples vías se acciona mediante un motor eléctrico de precisión (9), gobernado por un sistema informático, que permite controlar la posición de su rotor interior (8) con una gran precisión. Según la posición del rotor (8) (que puede girar libremente bien en el sentido horario o bien en el antihorario) y de la programación informática, este aparato puede actuar bien como una válvula (figura 12), manteniendo el paso de agua cerrada bajo presión, o bien como un "desviador” dinámico (figuras 15 a 19), conmutando progresivamente el flujo desde una salida (2) hacia a otra (3), sin que haya variación de la presión de agua en su interior.The multi-way selector device is driven by a precision electric motor (9), governed by a computer system, which allows to control the position of its inner rotor (8) with great precision. Depending on the position of the rotor (8) (which can rotate freely either clockwise or counterclockwise) and computer programming, this device can act well as a valve (figure 12), keeping the water passage closed under pressure, or as a dynamic "diverter" (figures 15 to 19), progressively switching the flow from one outlet (2) to another (3), without any variation in the water pressure inside.
En el interior se encuentra un rotor (8), con forma de disco hueco (o de sector de disco en los modelos más simples) (ver figuras 5,6 7 y 8), solidario a un eje (12) que lo atraviesa concéntricamente, en el que se han realizado a propósito una serie de vaciados (en forma de secciones circulares), de tal manera que su diseño se adapta al número de salidas de agua y a la funcionalidad de cada modelo en particular.Inside there is a rotor (8), with the shape of a hollow disc (or disk sector in the simplest models) (see figures 5,6 7 and 8), integral with an axis (12) that crosses it concentrically , in which a series of emptyings (in the form of circular sections) have been made on purpose, so that its design adapts to the number of water outlets and the functionality of each particular model.
Un motor de precisión (9), gobernado por un sistema informático, realiza los giros del eje interior para hacer coincidir la posición deseada del 5 rotor (8) con una salida de agua determinada (ver figuras 9, 10, 11 y 12), existente a tal efecto en el cuerpo exterior del dispositivo, para que el agua fluya, bien por esa salida, o bien por otra, según la programación del sistema.A precision motor (9), governed by a computer system, rotates the inner shaft to match the desired position of the rotor (8) with a given water outlet (see figures 9, 10, 11 and 12), existing for this purpose in the outer body of the device, so that the water flows, either through that outlet, or through another, according to the system programming.
Descripción del dispositivo.Device description.
A continuación se describe en detalle el dispositivo selector de múltiples vías.The multi-way selector device is described in detail below.
En la figura 1 se representa la sección típica del aparato. Figure 1 shows the typical section of the device.
Sobre un cuerpo principal (13) de forma cilindrica y vaciado en su interior, se realizan varias tomas de entrada (1) y de salida (2), (3), (4), (5), (6) y (7) para que el agua que se introduce a través de la toma de entrada (1) pueda fluir por alguna de las tomas de salidas (2), según la posición de giro del rotor cilíndrico hueco (8). El rotor (8) es solidario a un eje de giro (12) que está conectado al eje del motor (9) a través de un cojinete (11) fijado a ambas piezas. El motor (9) se aloja en un bote hermético (10) unido mediante tomillos (15) al cuerpo principal (13). Para garantizar la estanqueidad del bote (10), el cable de goma (17) se introduce a través de un prensaestopas (16) que está roscado al bote (10). El aparato se completa con una tapa (14), también sujeta al cuerpo (13) por tomillos (15). La tapa (14) tiene un cojinete (11) en el centro de la misma para alinear el eje de giro (12).On a main body (13) of cylindrical shape and emptied inside, several input (1) and output (2), (3), (4), (5), (6) and (7) ) so that the water that is introduced through the inlet (1) can flow through one of the outlets (2), according to the rotation position of the hollow cylindrical rotor (8). The rotor (8) is integral with a rotation shaft (12) that is connected to the motor shaft (9) through a bearing (11) fixed to both parts. The motor (9) is housed in an airtight canister (10) connected by means of thymes (15) to the main body (13). To ensure the tightness of the canister (10), the rubber cable (17) is inserted through a gland (16) that is threaded to the canister (10). The device is completed with a cover (14), also attached to the body (13) by thymes (15). The cover (14) has a bearing (11) in the center thereof to align the axis of rotation (12).
La figura 2 representa un modelo de dispositivo selector de tres vías. La entrada del agua se realiza a través de la toma (1) posicionada respecto al centro de rotación del eje (12) (en sentido horario) a 90° de la salida (3) y a 180° de la salida (2). El rotor (8) tiene forma de sector circular, concéntrico respecto al cuerpo cilindrico (13), adaptado para girar por el interior del aparato deslizándose por la pared y con una longitud de arco tal que permite impedir el flujo del agua por una determinada salida, para que según la programación del sistema, el agua alojada en su interior pueda entonces dirigirse hacia otra salida que no esté bloqueada por el rotor (8). Las figuras 5 y 6 representan dos rotores adaptados para funcionar en el modelo de tres vías (figura 2). La figura 5 es la que se empleará en la descripción de los gráficos de esta patente. La figura 6 tiene un diseño más adecuado al que tendrá el aparato real, con un diseño hidrodinámico de las piezas para que el movimiento de deslizamiento del rotor (8) por el interior del cuerpo cilindrico (13) encuentre el menor rozamiento con el agua posible.Figure 2 represents a model of three-way selector device. The water enters through the tap (1) positioned with respect to the center of rotation of the shaft (12) (clockwise) at 90 ° from the outlet (3) and 180 ° from the outlet (2). The rotor (8) has the shape of a circular sector, concentric with respect to the cylindrical body (13), adapted to rotate through the interior of the apparatus sliding down the wall and with an arc length that allows to prevent the flow of water through a certain outlet , so that according to the programming of the system, the water housed inside it can then be directed towards another outlet that is not blocked by the rotor (8). Figures 5 and 6 represent two rotors adapted to operate in the three-way model (figure 2). Figure 5 is the one that will be used in the description of the graphics of this patent. Figure 6 has a more suitable design than the real apparatus will have, with a hydrodynamic design of the parts so that the sliding movement of the rotor (8) inside the cylindrical body (13) finds the least friction with the possible water .
La figura 3 representa un modelo de dispositivo selector de cuatro vías. La entrada del agua se realiza a través de la toma (1) posicionada respecto al eje de giro a 90° de la salida (3) y a 180° de la salida (2) y a 270° de la salida (4). El rotor (8) (figura 7) tiene forma de cilindro hueco con vaciados en forma de sector circular para poder realizar las posiciones que se representan en las figuras 20,21 y 22. En la figura 20 la posición del rotor (8) permite que el agua fluya a través de la entrada (1) y salga al exterior por la salida (3). La salida (3) está conectada a un circuito hidráulico que, en este caso, genera una nube de pulverización (18). En la figura 21, el rotor está posicionado de forma que el agua que entra por la toma (1), sale al exterior a través de la salida (2). La salida (2), en este caso, está conectada a un circuito hidráulico que forma una palmera de surtidores (20). En la figura 22, el rotor (8) está posicionado para que el agua fluya al exterior por la salida (4). En este caso, la tobera a la que está conectado el circuito hidráulico forma un surtidor vertical (19).Figure 3 represents a model of four-way selector device. The water enters through the intake (1) positioned with respect to the axis of rotation at 90 ° from the outlet (3) and 180 ° from the outlet (2) and 270 ° from the outlet (4). The rotor (8) (figure 7) is in the form of a hollow cylinder with emptyings in the form of a circular sector to be able to perform the positions shown in figures 20,21 and 22. In figure 20 the position of the rotor (8) allows that water flows through the inlet (1) and out to the outside through the outlet (3). The outlet (3) is connected to a hydraulic circuit that, in this case, generates a spray cloud (18). In figure 21, the rotor is positioned so that the water that enters through the outlet (1), exits outside through the outlet (2). The outlet (2), in this case, is connected to a hydraulic circuit that forms a palm of jets (20). In figure 22, the rotor (8) is positioned so that the water flows outside through the outlet (4). In this case, the nozzle to which the hydraulic circuit is connected forms a vertical spout (19).
La figura 4 representa un modelo de dispositivo selector de siete vías. La entrada del agua se realiza a través de la toma (1) realizada en la tapa (14) perpendicular al cuerpo del dispositivo (13). A diferencia de los 2 modelos anteriormente descritos, la entrada no se encuentra en la misma parte exterior del cuerpo (13) que las salidas. Este diseño convierte al dispositivo selector de múltiples vías en un conmutador de posición de salidas de agua, que según la programación del sistema, permitirá que el agua fluya selectivamente, por una de las 6 salidas. Las salidas (2), (3), (4), (5), (6) y (7) se encuentran repartidas uniformemente por la parte exterior del cuerpo cilíndrico (13) a 60° de distancia entre sí. El rotor (8) (figura 8) tiene forma de cilindro hueco con un vaciado en forma de sector circular de 60°. Este diseño permite que cuando el rotor (8) gire, el agua pase progresivamente desde una salida a la siguiente sin variar la presión en el circuito hidráulico, ya que la cantidad de agua que fluye por la nueva salida, es la misma que deja de pasar por la salida previa. Para explicar mejor el funcionamiento de este dispositivo, se representan las figuras 23, 24, 25,26, 27 y 28. En la figura 23 la posición del rotor (8) permite que el agua salga al exterior por la salida (2), que está conectada a un circuito hidráulico por el que al final del mismo, en este caso, se conecta un surtidor vertical (19). Las figuras 24 a 28 representan las distintas posiciones del rotor (8) para seleccionar las diferentes tomas de salida (3 a 7) para alimentar a cada circuito hidráulico y que fluya, en estos casos, un surtidor vertical (19) distinto en cada figura.Figure 4 represents a seven-way selector device model. The water enters through the tap (1) made in the lid (14) perpendicular to the body of the device (13). Unlike the 2 models described above, the input is not in the same outer part of the body (13) as the outputs. This design converts the multi-way selector device into a position switch for water outlets, which according to system programming will allow water to flow selectively, through one of the 6 outlets. The outlets (2), (3), (4), (5), (6) and (7) are evenly distributed on the outside of the cylindrical body (13) at 60 ° distance from each other. The rotor (8) (figure 8) is in the form of a hollow cylinder with an emptying in the form of a 60 ° circular sector. This design allows that when the rotor (8) rotates, the water progressively passes from one outlet to the next without changing the pressure in the hydraulic circuit, since the amount of water flowing through the new outlet is the same that stops go through the previous exit. To better explain the operation of this device, figures 23, 24, 25,26, 27 and 28 are shown. In figure 23 the position of the rotor (8) allows the water to flow outside through the outlet (2), which is connected to a hydraulic circuit through which at the end of it, in this case, a vertical spout (19) is connected. Figures 24 to 28 represent the different rotor positions (8) to select the different Outlets (3 to 7) to feed each hydraulic circuit and to flow, in these cases, a different vertical spout (19) in each figure.
Descripción del funcionamiento.Function description
Para explicar con detalle el funcionamiento del dispositivo selector de múltiples vías, vamos a centrarnos en el modelo de tres vías (figura 2).To explain in detail the operation of the multi-way selector device, let's focus on the three-way model (figure 2).
El dispositivo selector de tres vías que muestra la figura 2, tiene dos funciones diferenciadas: puede actuar bien como una válvula motorizada, conmutando las posiciones del rotor desde la entrada (1) a la salida (3) o bien actuar como un ‘desviador’ conmutando las salidas (2) y (3). La diferencia entre los dos modos de actuación es que en el primer caso, el rotor (8) bloquea la entrada del agua dentro del dispositivo (figura 12), lo que hace que aumente la presión del sistema hidráulico al que está conectado, mientras que en el caso de actuar como un ‘desviador’, el agua siempre está fluyendo dentro del dispositivo por la entrada (1) y el rotor (8) conmuta las salidas (2) y (3) sin aumentar la presión en el sistema hidráulico, ya que siempre está saliendo la misma cantidad de agua. Esta diferencia muy es importante porque cuando hay varios dispositivos selectores de tres vías conectados al mismo sistema hidráulico con el que comparten la presión, al posicionar el rotor (8) obturando la entrada (1) (figura 12), entonces sube la presión dentro del sistema hidráulico haciendo que los restantes surtidores de agua que fluyen por los otros dispositivos selectores de tres vías suban más alto. Esto es importante porque permite optimizar la potencia de bombeo de la instalación, permitiendo que la altura alcanzada por los surtidores pueda ser mayor sin necesidad de instalar equipos más potentes.The three-way selector device shown in Figure 2 has two distinct functions: it can act either as a motorized valve, switching the rotor positions from the inlet (1) to the outlet (3) or act as a 'diverter' switching outputs (2) and (3). The difference between the two modes of action is that in the first case, the rotor (8) blocks the entry of water into the device (figure 12), which increases the pressure of the hydraulic system to which it is connected, while in the case of acting as a 'diverter', water is always flowing into the device through the inlet (1) and the rotor (8) switches the outlets (2) and (3) without increasing the pressure in the hydraulic system, since the same amount of water is always coming out. This difference is very important because when there are several three-way selector devices connected to the same hydraulic system with which they share the pressure, when positioning the rotor (8) sealing the inlet (1) (figure 12), then the pressure inside the hydraulic system causing the remaining water pumps that flow through the other three-way selector devices to rise higher. This is important because it allows to optimize the pumping power of the installation, allowing the height reached by the pumps to be greater without the need to install more powerful equipment.
Sin embargo, cuando el dispositivo selector actúa como un ‘desviador’, el agua o bien fluye por la salida (2) o bien por la salida (3), de forma que siempre está fugando la misma cantidad de agua, lo que hace que la altura de los surtidores conectados al mismo sistema hidráulico se mantenga uniformemente. Este modo de funcionamiento, por lo tanto, no provoca sobrepresiones en el sistema hidráulico ni los temidos golpes de ariete que tanto pueden dañar las instalaciones de tuberías. En las figuras 33 y 34 se puede ver gráficamente el funcionamiento del dispositivo selector cuando hay varias unidades conectadas a la misma tubería e impulsada por una única bomba. En la figura 33 hay 6 dispositivos selectores de tres vías sumergidos dentro de una fuente ornamental. Cuatro de ellos están impulsando el agua hacia arriba en forma de surtidores verticales, mientras que otros dos están impulsando el agua hacia abajo para que no se vean. Todos los surtidores tienen la misma altura ya que la presión es igual para todos los dispositivos selectores, impulsen el agua hacia arriba o hacia abajo. En la figura 34, los dos dispositivos selectores de tres vías que estaban impulsando el agua hacia abajo, ahora aparecen en posición cerrada, bloqueando la entrada de agua en el interior del dispositivo. Esto hace que la presión en el colector suba y por lo tanto los otros cuatro surtidores que estaban abiertos, ahora suban más alto que antes. Mediante la programación del sistema, se pueden realizar todas las combinaciones de aperturas, cierres y conmutaciones de las distintas posiciones que puede realizar el rotor (8) para crear un gran dinamismo en la fuente y así los surtidores puedan aparecer con alturas distintas cada vez, haciendo que la fuente tenga muchos grados de libertad y por lo tanto pueda ser lo más versátil posible.However, when the selector device acts as a 'diverter', the water either flows through the outlet (2) or through the outlet (3), so that the same amount of water is always leaking, which makes the height of the pumps connected to the same hydraulic system is maintained uniformly. This mode of operation, therefore, does not cause overpressures in the hydraulic system or the dreaded water hammer that can damage pipe installations. In figures 33 and 34, the operation of the selector device can be seen graphically when there are several units connected to the same pipe and driven by a single pump. In Figure 33 there are 6 three-way selector devices submerged within an ornamental fountain. Four of them are driving the water upwards in the form of vertical jets, while two others are pushing the water down so they don't see each other. All the pumps have the same height since the pressure is the same for all the selector devices, push the water up or down. In Figure 34, the two three-way selector devices that were driving the water down now appear in a closed position, blocking the entry of water inside the device. This causes the pressure in the manifold to rise and therefore the other four jets that were open, now rise higher than before. By programming the system, all combinations of openings, closures and commutations of the different positions that the rotor (8) can perform can be made to create a great dynamism at the source so that the jets can appear with different heights each time, making the source have many degrees of freedom and therefore can be as versatile as possible.
El dispositivo selector de tres vías, como hemos visto puede actuar bien como válvula (gráficamente se explica este modo conmutando entre la figura 12 y la figura 10), o bien como ‘desviador’ (gráficamente se explica conmutando entre la figura 13 y la figura 14 o bien entre la figura 9 y la figura 10). Como se aprecia en las figuras 9 y 13, según el diseño del circuito hidráulico, la posición de conmutación se podrá canalizar hacia el exterior en forma de escenario de agua (en el caso de la figura 9 en una nube de pulverización), o bien canalizarla hacia una posición en la que no se vea esta salida de agua, como se puede apreciar en la figura 29 o en la figura 33. En la figura 29, el dispositivo selector de tres vías se encuentra alojado en el interior de un registro inundable polivalente (P201000252) y como se aprecia en el gráfico, el agua se desvía a una tubería de retomo para recircular el agua de la fuente sin que se vea. En la figura 33, se aprecia que en dos de los dispositivos selectores de tres vías el agua está fluyendo hacia abajo, dentro del estanque para que no se vean.The three-way selector device, as we have seen, can act either as a valve (this mode is graphically explained by switching between Figure 12 and Figure 10), or as a 'diverter' (graphically explained by switching between Figure 13 and Figure 14 or between figure 9 and figure 10). As can be seen in Figures 9 and 13, according to the design of the hydraulic circuit, the switching position can be channeled outwards in the form of a water scenario (in the case of Figure 9 in a spray cloud), or channel it to a position where this water outlet is not visible, as can be seen in Figure 29 or Figure 33. In Figure 29, the three-way selector device is located housed inside a polyvalent flood register (P201000252) and as shown in the graph, the water is diverted to a return pipe to recirculate the water from the source without being seen. In Figure 33, it can be seen that in two of the three-way selector devices the water is flowing down into the pond so that they are not visible.
Sin embargo, el dispositivo selector de tres vías, tiene otra funcionalidad adicional y es que el agua pueda fluir por las dos tomas de salida simultáneamente, como se aprecia en la figura 11. En esta figura 11 se puede apreciar que el rotor (8) está posicionado de manera que el agua puede fluir a través del aparato por las dos vías (2) y (3) al mismo tiempo. En este caso, la salida (3) está conectada a un circuito hidráulico que genera una nube de pulverización (18) y la salida (2) está conectada a otro circuito de formación de un surtidor vertical (19).However, the three-way selector device has another additional functionality and that is that water can flow through the two outlets simultaneously, as shown in Figure 11. In this figure 11 it can be seen that the rotor (8) It is positioned so that water can flow through the apparatus in both ways (2) and (3) at the same time. In this case, the outlet (3) is connected to a hydraulic circuit that generates a spray cloud (18) and the outlet (2) is connected to another formation circuit of a vertical spout (19).
El funcionamiento más habitual del dispositivo selector de tres vías será el modo ‘desviador’, conmutando la salida (2) con la salida (3). Este movimiento se explica gráficamente en las figuras 15 a la 19, en las que se intenta mostrar el movimiento de giro del rotor (8) en cinco momentos diferentes, para que el surtidor de agua (19) que se aprecia en la figura 13, saliendo por la toma (3), vaya reduciendo su caudal hasta que todo el agua fluya por la salida (2) hasta formar, en este caso, un surtidor vertical (19), tal 25 como representa la figura 14.The most common operation of the three-way selector device will be the "diverter" mode, switching the output (2) with the output (3). This movement is explained graphically in Figures 15 to 19, in which it is attempted to show the rotational movement of the rotor (8) at five different times, so that the water dispenser (19) that is seen in Figure 13, coming out of the outlet (3), reduce its flow until all the water flows through the outlet (2) to form, in this case, a vertical spout (19), such as figure 14.
En la figura 15 se representa el dispositivo selector de tres vías en posición de desvío del agua para que no se vea en la fuente, al igual que pasa en la figura 13. El rotor (8) está gobernado por un motor de precisión (9) que a su vez está controlado por un sistema informático. En las figuras 16, 17, 18 y 19 se aprecia el movimiento de giro del rotor (8) desde la posición inicial de la figura 13 hasta quedar en la posición que indica la figura 14. En el intervalo de giro, el agua va fluyendo desde una salida hasta la otra de forma progresiva, de manera que la altura del surtidor vertical (19) de la figura 14, se podrá visualizar cómo va creciendo cuando aparezca en la fuente. Cuando el movimiento sea el inverso, desde la posición de la figura 14 hasta quedar como en la figura 13, se podrá visualizar cómo el surtidor decrece de tamaño en la fuente.Figure 15 shows the three-way selector device in the water bypass position so that it is not visible at the source, as in Figure 13. The rotor (8) is governed by a precision motor (9 ) which in turn is controlled by a computer system. Figures 16, 17, 18 and 19 show the rotational movement of the rotor (8) from the initial position of Figure 13 until it is in the position indicated in Figure 14. In the rotation interval, water flows From one exit to the other in a progressive manner, so that the height of the vertical spout (19) of Figure 14, it will be possible to visualize how it grows when it appears at the source. When the movement is the inverse, from the position of figure 14 until it is as in figure 13, it will be possible to visualize how the dispenser decreases in size at the source.
El movimiento repetido de giro de una posición a otra, podrá ser lento o rápido según la programación del sistema. Cuando el movimiento de paso de una posición a otra sea muy rápido, el surtidor aparecerá y desaparecerá rápidamente, y dará la impresión de estar activado por una válvula de acción directa, y cuando el movimiento sea lento, el surtidor brotará también lentamente, dando una impresión similar a la de estar conectado a una bomba de agua controlada por un sistema de variación de frecuencia. De esta manera, el dispositivo selector de tres vías combina en un solo aparato las bondades de ambas tecnologías, pero sin causar golpes de ariete en el primer caso (válvula de acción directa) y sin necesitar sistemas de bombeo independientes para cada surtidor, como en el segundo caso (variador de frecuencia).Repeated movement of rotation from one position to another may be slow or fast depending on the system programming. When the movement from one position to another is very fast, the dispenser will appear and disappear quickly, and will give the impression of being activated by a direct-acting valve, and when the movement is slow, the dispenser will also sprout slowly, giving a impression similar to being connected to a water pump controlled by a frequency variation system. In this way, the three-way selector device combines the benefits of both technologies in a single device, but without causing water hammer in the first case (direct-acting valve) and without requiring separate pumping systems for each dispenser, as in the second case (frequency inverter).
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
En la figura 1 se representa la sección típica de un dispositivo selector de múltiples vías. En la figura 2 se representa un dispositivo selector de 3 vías. En la figura 4 se representa un dispositivo selector de cuatro vías. En la figura 5 se representa un dispositivo selector de siete vías. En las figuras 5 y 6 se representan el aspecto del rotor (8) para un dispositivo selector de tres vías. En la figura 7 se representa el aspecto de un rotor para un dispositivo selector de 4 vías. En la figura 8 se representa el aspecto de un rotor para un dispositivo selector de siete vías. En la figura 9 se representa un dispositivo selector de tres vías que activa una nube de pulverización (18) en una fuente. En la figura 10 se representa un dispositivo selector de tres vías que activa un surtidor vertical (19) en una fuente, En la figura 11 se representa un dispositivo selector de tres vías que activa simultáneamente una nube de pulverización (18) y un surtidor vertical (19). En la figura 12 se representa un dispositivo selector de tres vías en posición cerrada, de manera que el agua no puede entrar en el interior del aparato. En la figura 13 se representa un dispositivo selector de tres vías en el que el agua fluye hacia una posición que no es visible en el exterior de la fuente. La figura 14 representa un dispositivo selector de tres vías que activa un surtidor vertical (19) visible en la fuente ornamental. Las figuras 15 a la 19 representan el movimiento del rotor (8) en un dispositivo selector de tres vías al pasar de una posición de salida a otra. La figura 20 representa un dispositivo selector de cuatro vías que activa una nube de pulverización (18) en la fuente ornamental. La figura 21 representa un dispositivo selector de cuatro vías que activa una palmera de surtidores parabólicos (20) en la fuente ornamental. La figura 22 representa un dispositivo selector de cuatro vías que activa un surtidor vertical (19) en la fuente ornamental. Las figuras de la 23 a la 28 representan un dispositivo selector de siete vías que activa progresivamente distintos surtidores verticales (19) en la fuente ornamental, según la posición del rotor (8) interior. En la figura 29 se representa un dispositivo selector de tres vías dentro de un registro inundable polivalente en posición de desviar el agua hacia la tubería de retomo. En la figura 30 se representa un dispositivo selector de tres vías dentro de un registro inundable polivalente en posición de activar un surtidor vertical (19), que brota desde el nivel de suelo. En la figura 31 se representa un dispositivo selector de tres vías dentro de un registro inundable polivalente en posición cerrada para que el agua no entre en el interior del dispositivo. En la figura 32 se representa una instalación típica de dispositivos selectores de tres vías, dentro de dispositivos inundables polivalentes, para crear modernas fuentes a nivel de suelo. En las figuras 33 y 34 se representa una instalación típica de de una fuente ornamental en la que los dispositivos selectores de tres vías están sumergidos en un estanque y alimentados por un grupo de bombeo a través de un calderín de reparto hidráulico. Al cerrar el paso de agua en varios dispositivos selectores de tres vías, la presión en el interior del calderín de reparto sube y por lo tanto, también suben las alturas de los restantes surtidores conectados a dicho calderín.Figure 1 depicts the typical section of a multi-way selector device. A 3-way selector device is shown in Figure 2. Figure 4 shows a four-way selector device. In figure 5 a seven-way selector device is shown. Figures 5 and 6 show the appearance of the rotor (8) for a three-way selector device. Figure 7 shows the appearance of a rotor for a 4-way selector device. Figure 8 shows the appearance of a rotor for a seven-way selector device. Figure 9 shows a three-way selector device that activates a spray cloud (18) at a source. Figure 10 shows a three-way selector device that activates a vertical spout (19) at a source. Figure 11 shows a three-way selector device that simultaneously activates a spray cloud (18) and a vertical spout (19). In figure 12 a three-way selector device is shown in the closed position, so that water cannot enter inside the apparatus. Figure 13 shows a three-way selector device in which water flows to a position which is not visible on the outside of the source. Figure 14 represents a three-way selector device that activates a vertical spout (19) visible in the ornamental fountain. Figures 15 to 19 represent the movement of the rotor (8) in a three-way selector device as it passes from one exit position to another. Figure 20 depicts a four-way selector device that activates a spray cloud (18) in the ornamental fountain. Figure 21 depicts a four-way selector device that activates a palm of parabolic jets (20) in the ornamental fountain. Figure 22 depicts a four-way selector device that activates a vertical spout (19) in the ornamental fountain. The figures from 23 to 28 represent a seven-way selector device that progressively activates different vertical jets (19) in the ornamental fountain, according to the position of the inner rotor (8). A three-way selector device is shown in Figure 29 within a multipurpose flood register in a position to divert the water to the return pipe. In figure 30 a three-way selector device is shown within a multipurpose flood register in position to activate a vertical spout (19), which springs from the ground level. In figure 31 a three-way selector device is shown within a multipurpose flood register in a closed position so that water does not enter inside the device. Figure 32 depicts a typical installation of three-way selector devices, within multipurpose flooding devices, to create modern ground level fountains. A typical installation of an ornamental fountain in which the three-way selector devices are submerged in a pond and fed by a pumping group through a hydraulic distribution boiler is depicted in Figures 33 and 34. When the water passage is closed in several three-way selector devices, the pressure inside the delivery boiler rises and therefore, the heights of the remaining jets connected to said boiler also rise.
Descripción de una realización favoritaDescription of a favorite embodiment
A continuación se describe una aplicación típica en la que los dispositivos selectores de tres vías se utilizarán para activar surtidores de agua a nivel de suelo, instalados en el interior de registros inundables polivalentes para formar fuentes ornamentales transitables.The following describes a typical application in which the three-way selector devices will be used to activate water pumps at ground level, installed inside multi-purpose flooding logs to form walkable ornamental fountains.
Tal como se ha explicado en el funcionamiento del dispositivo selector de múltiples vías, una de las ventajas técnicas que posee es que no genera un golpe de ariete en la instalación cuando abren y cierran rápidamente, ya que mantienen la presión constante en el circuito hidráulico que los alimenta. Esta característica es importante cuando la instalación hidráulica sea enterrada, las tuberías tengan un difícil acceso o bien la instalación esté emplazada sobre un espacio en el que una fuga de agua pueda causar daños, como pudiera ser por ejemplo encima de la cubierta de un parking.As explained in the operation of the multi-way selector device, one of the technical advantages that it has is that it does not generate a water hammer in the installation when they open and close quickly, since they maintain the constant pressure in the hydraulic circuit that feeds them. This feature is important when the hydraulic installation is buried, the pipes are difficult to access or the installation is located in a space where a water leak can cause damage, such as above a parking deck.
Las fuentes ornamentales a nivel de suelo, son cada vez más populares en nuestras plazas públicas. Por la naturaleza de estas instalaciones, las tuberías se ubican debajo del suelo y en muchos casos son enterradas e incluso hormigonadas, lo que hace imposible acceder a ellas una vez la plaza ha quedado pavimentada. Por este motivo, es muy importante que los elementos que se instalen en este tipo de entorno, no puedan perjudicar el buen estado de las instalaciones con el paso del tiempo generando sobrepresiones que pudieran ser peligrosas. Por este motivo, el dispositivo selector de múltiples vías (de tres vías en esta descripción preferida) cumple con esta condición tan importante para poderlos emplazar en estos nuevos espacios.Ornamental fountains at ground level are increasingly popular in our public squares. Due to the nature of these facilities, the pipes are located under the ground and in many cases they are buried and even concreted, which makes it impossible to access them once the square has been paved. For this reason, it is very important that the elements that are installed in this type of environment, cannot harm the good condition of the facilities with the passage of time generating overpressures that could be dangerous. For this reason, the multi-way selector device (three-way in this preferred description) meets this very important condition to be able to place them in these new spaces.
En la patente del registro inundable polivalente (P201000252) se describe profusamente el funcionamiento de las fuentes transitables y la ventaja técnica que supone el uso de dichos registros para crear fuentes a nivel de suelo que se puedan mantener con facilidad y en las que el agua que fluye por el sistema sea correctamente tratada y depurada. In the patent of the polyvalent flood register (P201000252) the operation of the passable sources and the technical advantage of the use of such records to create ground level sources that can be easily maintained and in which the water that is used is profusely described. Flows through the system be properly treated and purified.
El dispositivo selector de múltiples vías es un complemento ideal para controlar la activación de los surtidores de agua que se emplazan a nivel de suelo. En la figura 32 se representa una instalación típica de registros inundables polivalentes en cuyos interiores se instalan dispositivos selectores de tres vías. En esta figura 32 se pueden ver cinco registros. El primer dispositivo selector de tres vías está en posición cerrada, los tres siguientes se muestran en posición abierta y el último se muestra en posición de recirculación, desviando el agua hacia la tubería de retomo. En la figura 29, se aprecia un detalle ampliado de esta última posición. El dispositivo selector de tres vías es una solución idónea para realizar la posición de recirculación que se muestra en esta figura, ya que el agua que fluye por la salida (3) lo hace con presión de agua, limpiando así bien las tuberías de retomo y haciendo que el tiempo de regreso al depósito de recirculación sea menor que si fuese impulsada solo por la gravedad. En la figura 30 se muestra el dispositivo selector de tres vías en posición abierta, fluyendo el agua por una tobera de formación de surtidor vertical. En las fuentes a nivel de suelo, muchos niños se acercan a jugar con el agua. Por este motivo, la proyección de los surtidores hacia arriba debe realizarse con cuidado y sin mucha presión. El dispositivo selector de múltiples vías también es ideal para esta situación, ya que la activación del surtidor mediante el control del motor de precisión puede realizarse lentamente, avisando de la presencia del surtidor y subiendo progresivamente de altura según la programación del sistema. En otros momentos en los que la fuente se desee usar para realizar espectáculos de música, agua y color, los dispositivos selectores de tres vías podrán funcionar mucho más deprisa haciendo que los surtidores suban a mayor altura y bailen al ritmo de la música. The multi-way selector device is an ideal complement to control the activation of water pumps that are located at ground level. Figure 32 shows a typical installation of multipurpose flood registers in whose interiors three-way selector devices are installed. In this figure 32 you can see five records. The first three-way selector device is in the closed position, the next three are shown in the open position and the last one is shown in the recirculation position, diverting the water to the return pipe. In figure 29, an enlarged detail of this last position can be seen. The three-way selector device is an ideal solution to perform the recirculation position shown in this figure, since the water flowing through the outlet (3) does so with water pressure, thus cleaning the return pipes and causing the time of return to the recirculation tank to be less than if it was driven only by gravity. In figure 30 the three-way selector device is shown in the open position, the water flowing through a vertical nozzle forming nozzle. In the fountains at ground level, many children approach to play with water. For this reason, the projections of the jets upwards must be carried out carefully and without much pressure. The multi-way selector device is also ideal for this situation, since the activation of the dispenser by means of precision motor control can be carried out slowly, warning of the presence of the dispenser and progressively increasing height according to the system programming. At other times when the source is to be used for performing music, water and color shows, the three-way selector devices will be able to operate much faster causing the suppliers to rise higher and dance to the rhythm of the music.
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