D E S C R I P C I Ó N
"DISPOSITIVO ANTIRRETORNO PARA INSTALACIONES LAVAPARABRISAS DE VEHÍCULOS AUTOMÓVILES"
Sector técnico de la invención.
Tiene por objeto la invención un dispositivo antirretorno para instalaciones lavaparabrisas de vehículos automóviles .
Antecedentes de la invención.
Como es ampliamente conocido, los vehículos automóviles incorporan de origen medios destinados a la limpie- za de sus superficies acristaladas, particularmente el parabrisas, el cristal posterior y faros delanteros, comprendiendo dichos medios un depósito de líquido limpiador, una electrobomba de aspiración-impulsión conectada a la red eléctrica del vehículo y conducciones que enlazan la bomba de aspiración-impulsión con surtidores que proyectan el líquido limpiador en las condiciones de caudal y presión requeridas contra dichas superficies. La electrobomba de aspiración-impulsión comprende esencialmente una envolvente cilindrica en la que hay axialmente dispuestos un electromotor y una bomba de aspiración-impulsión compuesta por una cámara de impulsión en la que está dispuesta una turbina de aspiración-impulsión; la entrada de líquido aspirado a la cámara de impulsión se realiza por medio de una extensión tubular axial de aspiración, mientras que la salida de líquido impulsado se realiza por medio de una boquilla de salida tangencialmente dispuesta respecto de la cámara de impulsión y a la que se conectan los conductos de distribución de liquido limpiador.
El accionamiento de la bomba de aspiración-impulsión provoca la aspiración de líquido limpiador del depósito
y su impulsión a través de la boquilla de salida donde por medio de los conductos alcanza los surtidores; en estas condiciones, la proyección de líquido limpiador sobre las superficies acristaladas se produce al cabo de cierto tiempo de haber sido accionada la electrobomba, es decir, para que el líquido limpiador alcance los surtidores es preciso el llenado previo de los conductos por la propia bomba de aspiración-impulsión. Lógicamente, tal falta de sincronismo entre la acción de la bomba de aspiración-impulsión y la salida de líquido limpiador a través de los surtidores constituye un claro inconveniente que se repite cada vez que se procede a la proyección de líquido limpiador sobre las superficies acristaladas ya que, por gravedad, la diferencia de nivel hidráulico entre la bomba de aspiración-impulsión y los surtidores provoca el vaciado de los conductos retornando el líquido limpiador al depósito.
A efectos de evitar dicho inconveniente, son utili- zadas válvulas antirretorno cuya finalidad es la de impedir el vaciado de los conductos una vez cesa el funcionamiento de la bomba de aspiración-impulsión. Entre las realizaciones conocidas de válvula antirretorno se encuentra ampliamente extendido el uso de válvulas de bola constituidas, en líneas generales, por un cuerpo de válvula cilindrico en el que hay dispuesto un resorte que permanentemente trabaja a compresión apoyando uno de sus extremos contra el cuerpo de válvula, y su otro extremo contra una bola de cierre que apoya sobre un asiento de cierre. La válvula o válvulas antirretorno que precisa cada caso concreto de aplicación son intercaladas en los conductos que conducen el líquido limpiador impulsado por la bomba de aspiración-impulsión a los sutidores, y son dispuestas en aquellos puntos de los conductos que se adaptan a las necesidades de montaje en origen, funcionales y de mantenimiento. El funcionamiento de la válvula antirretorno antes descrita estriba en la presión a la
que es impulsado el líquido limpiador por la bomba de aspiración-impulsión. Al ser accionada la bomba de aspiración-impulsión, el líquido limpiador impulsado presiona sobre la bola de cierre de la válvula antirre- torno y venciendo la oposición del resorte, que queda sometido a mayor compresión, permite el paso a través de la válvula del líquido limpiador, y al cesar el accionamiento de la bomba de aspiración-impulsión, la reacción elástica del resorte sitúa la bola de cierre presionando sobre el asiento de cierre e impidiendo el paso de líquido limpiador hacia el depósito, de modo que impide el vaciado de los conductos.
Las válvulas antirretorno de bola y su funciona- miento antes descrito presentan en general los siguientes inconvenientes: a) la bomba de aspiración-impulsión debe impulsar el líquido limpiador a una presión tal que proporcione un caudal de líquido a la presión que requiera la limpieza de la superficie acristalada, al tiempo que a una presión suficiente para lograr la apertura de la válvula antirretorno, todo lo cual es determinante, incrementándolo, del dimensionado del conjunto formado por el electromotor y la bomba de aspiración-impulsión; y b) la bola ocupa parte del conducto de circulación de líquido de modo que reduce la cantidad de líquido de salida en relación con la capacidad teórica del resto de los elementos de la instalación.
Explicación de la invención. Con objeto de aportar una solución a los inconvenientes que presenta el uso de válvulas antirretorno de bola para evitar el vaciado de las conducciones de líquido limpiador por diferencia de nivel hidráulico, se da a conocer un dispositivo antirretorno para instala- ciones lavaparabrisas de vehículos automóviles de nueva estructura y funcionalidad.
El dispositivo antirretorno objeto de la invención se caracteriza por comprender dos cuerpos tubulares, de entrada y de salida respectivamente, coaxialmente dispuestos y una válvula elástica antirretorno dispuesta en su interior, teniendo los cuerpos de entrada y de salida respectivos y complementarios medios de enlace mutuo y de fijación de la válvula elástica antirretorno y respectivos medios para su acoplamiento a una correspondiente conducción de líquido limpiador, y en los que: - el cuerpo de entrada tiene un orificio longitudinal pasante en el que se distinguen dos porciones cilindricas de distinto diámetro, una anterior que es la de entrada de líquido limpiador y una posterior de mayor diámetro adaptada para recibir alojándolo al cuerpo de salida por uno de sus extremos,
- el cuerpo de salida tiene un orificio longitudinal en el que está dispuesta la válvula elástica antirretorno, y
- la válvula elástica antirretorno, que siendo unipie- za y teniendo forma general cilindrica hueca abierta por sus ambos extremos comprende un resalte anular de fijación y una extensión axial de cierre que en reposo, o sea sin acción externa, tiene por reacción elástica su extremo libre cerrado, está adaptada de modo que, la impulsión de líquido limpiador en el sentido del cuerpo de entrada al de salida provoca la deformación elástica de la extensión axial de cierre de la válvula abriéndola y permitiendo el paso a su través del líquido limpiador, y al cesar dicha impulsión de líquido limpiador la reac- ción elástica de la extensión axial de cierre, así como la presión que el líquido limpiador contenido en la conducción aguas arriba del cuerpo de salida ejerce sobre la extensión axial de cierre dada por la diferencia de nivel hidráulico, produce el cierre de ésta impidiendo el paso de líquido limpiador en el sentido dado desde el cuerpo de salida al cuerpo de entrada, o sea impidiendo el vaciado de dicha conducción.
Según otra característica del dispositivo antirretorno objeto de la invención, los medios de enlace mutuo de los cuerpos de entrada y de salida comprenden, en el cuerpo de entrada y en la porción posterior del orificio pasante dos ranuras perimetrales de enlace, y en el cuerpo de salida y exteriormente dos resaltes perimetrales de enlace adaptados para edar alojados con ajuste en dichas ranuras de enlace.
Según otra característica del dispositivo antirretorno objeto de la invención, los medios de fijación de la válvula antirretorno comprenden, en el cuerpo de entrada un asiento configurado por el enlace de ambas porciones anterior y posterior del orificio pasante, y en el cuerpo de salida y en su extremo alojado en el cuerpo de entrada un resalte frontal anular, estando todo ello adaptado de modo que, una vez enlazados los cuerpos de entrada y de salida, el resalte anular de fijación de la válvula elástica antirretorno queda sometido a compre- síón entre dichos escalón y resalte frontal con su extensión axial de cierre dispuesta en el orificio pasante del cuerpo de salida.
Según otra característica del dispositivo antirre- torno objeto de la invención, los medios de acoplamiento del cuerpo de entrada con una conducción de líquido limpiador comprenden una extensión axial tubular que hidráulicamente enlaza tangencialmente con la cámara de impulsión de una electrobomba de aspiración-impulsión.
Según otra característica del dispositivo antirretorno objeto de la invención, los medios de acoplamiento del cuerpo de salida con una conducción de líquido limpiador comprenden una extensión axial tubular en la que hay un resalte anular configurando una boquilla de salida .
Según otra característica del dispositivo antirretorno objeto de la invención, los medios de acoplamiento del cuerpo de entrada con una conducción de líquido limpiador comprenden una extensión axial tubular en la que hay un resalte anular configurando una boquilla de entrada.
Las características antes descritas del dispositivo antirretorno según la invención aportan una solución integral a los inconvenientes antes descritos que presenta el uso de válvulas antirretorno de bola intercaladas en las conducciones de líquido limpiador.
En efecto, las características del dispositivo antírretorno según la invención permiten que éste pueda ser dispuesto en la estructura de la cámara de impulsión de la electrobomba de aspiración-impulsión de la instalación lavaparabrisas, lo que aporta una solución a los problemas derivados del intercalado de válvulas antirre- torno en las conducciones de líquido limpiador; ya que tal disposición evita los costes derivados del montaje de válvulas antirretorno en las conducciones así como fugas de líquido limpiador en los puntos de montaje de estas válvulas . La naturaleza y estructura de la válvula elástica antirretorno dispuesta en el dispositivo según la invención, permite su apertura prácticamente a la presión de impulsión de líquido limpiador que requiere la limpieza de las superficies acristaladas, a diferencia de las válvulas de bola que, como antes se ha dicho, requieren de una sobrepresión de impulsión de líquido limpiador para venciendo la reacción elástica del resorte proceder a su apertura; de este modo, las prestaciones de la válvula elástica antirretorno permiten disponer de electrobombas cuya dimensionado sea prácticamente función de las necesidades de caudal y presión requeridas para la limpieza de las superficies acristaladas, y en cualquier caso inferior respecto del dimensionado preciso
cuando son empleadas válvulas antirretorno de bola; y, por otro lado, dicha estructura de la válvula elástica antirretorno permite al paso de líquido limpiador a través de una sección de paso que prácticamente se corresponde con la de las conducciones a las que está acoplada, manteniéndose de este modo en la instalación lavaparabrisas una uniformidad en cuanto a capacidad de circulación de líquido limpiador.
Adicionalmente se destaca que el dispositivo antirretorno según la invención mejor se comporta en su posición de cierre cuanto mayor es la presión que ejerce la columna de líquido retenido, lo cual es una importante ventaja con respecto a los dispositivo conocidos que emplean una bola de cierre, los cuales necesitan un resorte de mayor fuerza cuanto mayor es la presión de la columna de líquido retenido, agravando el problema más arriba explicado relativo a la sobrepresión de apertura exigida para la apertura de este tipo de dispositivos.
Además de cuanto antecede relativo a la aplicación del dispositivo antirretorno según la invención a la electrobomba de aspiración-impulsión de instalaciones lavaparabrisas, las características del dispositivo anti- rretorno permiten que éste pueda ser intercalado en las conducciones de distribución de líquido limpiador en aquellos puntos que se consideren adecuados en cada caso concreto de aplicación, y ello sin que queden mermadas las ventajas antes descritas derivadas de su uso; es decir, el dispositivo antirretorno según la invención puede ser aplicado en conducciones de líquido limpiador de instalaciones lavaparabrisas cuya electrobomba de aspiración-impulsión incorpore o no dicho dispositivo antirretorno .
Breve descripción de los dibujos.
En las hojas de dibujos de la presente memoria
aparece representado el dispositivo antirretorno para instalaciones lavaparabrisas de vehículos automóviles objeto de la invención. En dichos dibujos,
la Figura 1, es una vista en sección longitudinal del dispositivo antirretorno según la invención con la válvula elástica antirretorno en posición de reposo o sea de cierre,
la Figura 2, es una vista en sección longitudinal del dispositivo antirretorno según la invención con la válvula elástica antirretorno abierta, o sea de paso de líquido,
la Figura 3, es una vista en sección longitudinal del dispositivo antirretorno según la invención en el que el cuerpo de salida comprende una boquilla,
la Figura 4, es una vista parcialmente en sección que muestra al dispositivo antirretorno según la invención incorporado a una electrobomba de aspiración-impulsión, y
la Figura 5, es una vista en sección longitudinal del dispositivo antirretorno según la invención en el que sus cuerpos de entrada y de salida comprenden una respectiva boquilla .
Descripción detallada del ejemplo de realización. La descripción que sigue del ejemplo de realización del dispositivo antirretorno para instalaciones lavaparabrisas de vehículos automóviles según la invención hace referencia a las Figuras 1 y 2 de las hojas de dibujos. Con estas premisas, el dispositivo antirretorno que como ejemplo de realización se describe comprende un cuerpo de entrada 1 y un cuerpo de salida 2, ambos tubulares y obtenidos de preferencia a partir de la
inyección de material plástico, y una válvula elástica antirretorno 3.
El cuerpo de entrada 1 tiene un orificio longitudi- nal pasante 4 en el que se distinguen dos porciones de distinto diámetro coaxialmente dispuestas, una anterior 5 y una posterior 6 respectivamente, siendo la porción posterior 6 la de mayor diámetro y estando ambas porciones 5, 6 enlazadas mediante un escalón que guarda ortogo- nalidad respecto de las mismas definiendo un asiento 7. El cuerpo de salida 2 tiene un orificio longitudinal pasante 8 en el que se distinguen, en este ejemplo de realización, dos porciones de distinto diámetro coaxialmente dispuestas, una anterior 9 y una posterior 10 respectivamente, siendo la porción anterior 9 la de mayor diámetro y estando ambas porciones 9, 10 enlazadas mediante un escalón 11 que forma cierta angularidad. Y, las porciones anterior 5 y posterior 10 de los cuerpos de entrada 1 y de salida 2 respectivamente tienen igual sección transversal.
Ambos cuerpos de entrada 1 y de salida 2 son mutuamente enlazables por medio de los siguientes elementos. En el cuerpo de entrada 1 y en la porción posterior 6 del orificio pasante 4, hay una primera ranura perimetral de enlace 12 dispuesta a relativamente reducida distancia del asiento 7 y una segunda ranura perimetral de enlace 13 contigua a la anterior. Y, en el cuerpo de salida 2 y exteriormente en uno de sus extremos, el anterior 14 que se corresponde con la porción anterior 9 del orificio pasante 8, hay un primer resalte perimetral de enlace 15 y un segundo resalte perimetral de enlace 16 adaptados para quedar alojados con ajuste en las primera y segunda ranuras perimetrales de enlace 12, 13 respectivamente del cuerpo de entrada 1.
La válvula elástica antirretorno 3 comprende un
resalte anular 17 y una extensión axial de cierre 18 tubular que configura respecto de su plano longitudinal principal teórico, que es el correspondiente a la sección longitudinal de la válvula elástica antirretorno 3 mostrada en la Figura 1, dos paredes 19 lateralmente enlazadas que con origen en el resalte anular 17 convergen definiendo una boca de cierre 20. La válvula elástica antirretorno 3 es dispuesta de modo que, una vez enlazados los cuerpos de entrada 1 y de salida 2, su extensión axial de cierre 18 queda situada en la porción anterior
9 del orificio pasante 8 del cuerpo de salida 2, quedando fijada la posición de la válvula elástica antirretorno 3 al quedar su resalte anular 17 sometido a compresión entre el asiento 7 del cuerpo de entrada 1 y un resalte frontal anular 21 dispuesto en el extremo anterior 14 del cuerpo de salida 2. En reposo, o sea en ausencia de acción externa, y por reacción elástica del material constitutivo de la válvula elástica antirretorno 3, ésta permanece cerrada como muestra la Figura 1. La impulsión de líquido limpiador en el sentido indicado como A en la Figura 2, o sea en el sentido del cuerpo de entrada 1 al de salida 2, produce una presión sobre las paredes laterales 19 de la extensión de cierre 18 que provoca su deformación elástica y la apertura de la boca de cierre 20 como muestra la Figura 2, permitiendo el paso de líquido limpiador. Al cesar la impulsión de líquido limpiador, cesa la presión que dicho líquido ejercía sobre las paredes 19 de la extensión de cierre 18, por
10 que por reacción elástica la extensión de cierre 18 pasa a ocupar la posición de cierre mostrada en la Figura
1.
La Figura 3 muestra otro modo de realización del dispositivo antirretorno antes descrito y mostrado en las Figuras 1 y 2 y en el que el cuerpo de salida 2 comprende una extensión tubular axial 22 en cuyo extremo libre 23 hay un resalte anular 24 configurando una boquilla de
salida 25 a la que es enchufable una conducción tubular flexible no representada; se entiende que esta realización de dispositivo antirretorno permite su aplicación a una pluralidad de elementos de los habitualmente utilizados en instalaciones lavaparabrisas, por ejemplo, el cuerpo de entrada 1 puede constituir la rama de salida de una derivación en forma de "T" o de "Y" no representada.
La Figura 4 muestra otro modo de realización del dispositivo antirretorno según la invención en el que el cuerpo de entrada 1 configura una extensión tubular 26 que enlaza hidráulicamente con la cámara de impulsión 27 de una electrobomba de aspiración-impulsión 28 represen- tada parcialmente, mientras que el cuerpo de salida 2 comprende una boquilla 25 igual a la del modo de realización del dispositivo antirretorno mostrado en la Figura 3.
La Figura 5 muestra otro modo de realización del dispositivo antirretorno según la invención en el que el cuerpo de entrada 1 tiene una extensión axial tubular 29 en la que en su extremo libre 30 hay un resalte anular 31 configurando una boquilla de entrada 32 a la que es enchufable una conducción tubular flexible no representada, mientras que el cuerpo de salida 2 comprende una boquilla 25 igual a la de los modos de realización mostrados en las Figuras 3 y .
Seguidamente se describe el funcionamiento del modo de realización del dispositivo antirretorno según la invención mostrado en la Figura 4, o sea aplicado a una electrobomba de aspiración-impulsión 28; se entiende que el funcionamiento de los otros modos de realización del dispositivo antirretorno según la invención no difiere en modo alguno.
Inicialmente, una vez montada la electrobomba de aspiración-impulsión 28 en un depósito de líquido limpiador y enchufada una conducción flexible a la boquilla de salida 25, la válvula elástica antirretorno 3 está cerrada por reacción elástica de su extensión axial de cierre 18. En una primera maniobra, al entrar la electrobomba de aspiración-impulsión 28 en funcionamiento, el líquido aspirado a través de la extensión axial de aspiración 33 es impulsado a través de la cámara de impulsión 27 y de la extensión tubular 26 provocando la apertura de la válvula elástica antirretorno 3 por deformación elástica de su extensión axial de cierre 18 como muestra la Figura 2, alcanzando el líquido limpiador dicha conducción flexible desde donde es transportado a los surtidores que lo proyectan contra las superficies acristaladas. Al dejar de funcionar la electrobomba de aspiración-impulsión 28, cesa la impulsión de líquido limpiador cesando la presión que éste ejercía sobre la extensión axial de cierre 18 por lo que por reacción elástica ésta pasa a ocupar la posición de cierre mostrada en la Figuras 1, produciéndose además dicha acción de cierre por la presión que el líquido limpiador contenido en dicha conducción ejerce sobre la extensión axial de cierre 18, viniendo dada dicha presión por la diferencia de nivel hidráulico existente entre la válvula elástica antirretorno 3 y el punto más elevado, respecto de la válvula 3, de dicha conducción impidiéndose en consecuencia el vaciado de la misma aguas arriba del dispositivo antirretorno según la invención.
Una vez realizada la operación inicial descrita, el funcionamiento del dispositivo antirretorno según la invención no difiere esencialmente del antes explicado. Cuando la electromba de aspiración-impulsión 28 entra en funcionamiento, dicha conducción contiene el líquido limpiador procedente del anterior funcionamiento de la electrobomba 28. En estas condiciones, el funcionamiento
de la electrobomba 28 provoca la impulsión de líquido limpiador y venciendo la reacción elástica de la extensión axial de cierre 18 de la válvula elástica antirretorno 3, así como la presión que sobre la extensión axial de cierre 18 ejerce el líquido limpiador contenido en dicha conducción, provoca la apertura de la válvula elástica antirretorno 3 y el paso de líquido limpiador a su través, por lo que simultáneamente se produce la proyección del líquido limpiador contenido en dicha conducción así como el que es impulsado por la electro- bomba 28 sobre las superficies acristaladas.