Las botellas rociadoras son un tipo de máquina extremadamente útil y una excelente demostración de los principios básicos de plomería. La cabeza de una botella de spray se compone de unas pocas piezas. Tiene una palanca de gatillo , que activa una pequeña bomba . Esta bomba está unida a un tubo de plástico que extrae líquido de limpieza del fondo del depósito. La bomba fuerza este líquido por un barril angosto y sale por un pequeño agujero en la boca del arma. El orificio o boquilla , sirve para concentrar el líquido que fluye para que forme una corriente concentrada.
El único elemento complejo en este diseño es la bomba de fluido, y es tan simple como parece. El principal elemento móvil es un pistón, alojado dentro de un cilindro. Dentro del cilindro, hay un pequeño resorte. Para operar la bomba, jale el gatillo hacia atrás, empujando el pistón hacia el cilindro. El pistón en movimiento comprime el resorte, por lo que cuando suelta el gatillo, el pistón se empuja hacia atrás fuera del cilindro. Estas dos carreras del pistón, dentro y fuera del cilindro, constituyen el ciclo completo de la bomba.
La carrera descendente, el pistón empujando hacia adentro, encoge el área del cilindro, obligando al fluido a salir de la bomba. La carrera ascendente, el resorte que empuja el pistón hacia afuera, expande el área del cilindro, succionando fluido hacia la bomba. En una botella de spray, debe aspirar líquido de limpieza desde el depósito de abajo y forzarlo a salir a través del barril de arriba. Para que todo el fluido se mueva a través del barril, la bomba solo debe forzar el fluido hacia arriba; no puede obligar al fluido a regresar al depósito. En otras palabras, el fluido debe moverse a través de la bomba en una sola dirección.
El dispositivo que hace esto posible se llama válvula unidireccional . Una botella rociadora tiene dos válvulas unidireccionales en el sistema de bombeo:una entre la bomba y el depósito y otra entre la bomba y la boquilla. Por lo general, la válvula entre la bomba y el depósito consta de una pequeña bola de goma que descansa perfectamente dentro de un pequeño sello. . Los lados del sello están en ángulo para que la bola no se caiga. Según el diseño, la gravedad o un pequeño resorte sostienen esta bola contra el sello para que el paso del agua quede bloqueado cuando no esté bombeando. Cuando el pistón se mueve hacia afuera (cuando suelta el gatillo), el área de expansión del cilindro succiona el fluido de abajo, sacando la bola del sello. Dado que la bola está levantada, el fluido puede fluir libremente desde el depósito. Pero cuando aprieta el gatillo, la fuerza hacia afuera del fluido en movimiento empuja la bola hacia el sello, bloqueando el paso hacia el depósito. En consecuencia, el fluido presurizado se empuja solo hacia el interior del cañón.
En un mecanismo de rociado, la válvula unidireccional entre la bomba y la boquilla es una especie de copa que se coloca sobre el extremo del barril. En la carrera ascendente, la presión interna de la bomba tira de la copa contra el barril, de modo que el aire no puede fluir a través de la boquilla. En la carrera descendente, el fluido que sale levanta ligeramente la copa del barril y fluye a través de la boquilla. Sin esta segunda válvula unidireccional, el sistema de bomba no podría extraer fluido del depósito porque no habría succión (no habría caída en la presión del aire). La carrera ascendente no bajaría la presión de aire en la bomba; solo atraería más aire para mantener esa presión.
Esta válvula también funciona como un sistema de cierre. Cuando enrosca la pieza de la boquilla, empuja la copa de la válvula con fuerza contra el barril, por lo que no puede forzar la salida de ningún líquido. Cuando afloja la pieza de la boquilla, hay suficiente espacio para que la copa de la válvula se mueva hacia adelante y hacia atrás.
Cuando usa una botella rociadora por primera vez, debe apretar el gatillo un par de veces para rociar cualquier líquido de limpieza. Hay dos cosas que causan este retraso:
- Antes de comenzar a bombear, la pistola está configurada para una carrera descendente, no ascendente (el pistón está fuera del cilindro). Cuando aprieta el gatillo por primera vez y el pistón empuja, no hay líquido para bombear; solo hay aire en la cámara del cilindro. El pistón tiene que deslizarse para aspirar cualquier líquido del depósito.
- En esta primera carrera ascendente, la bomba comienza a succionar el líquido de limpieza del depósito. Pero también aspira el aire que se encuentra en el tubo de plástico que conduce al depósito. Antes de que pueda comenzar a rociar el líquido de limpieza, debe conducir este aire a través del mecanismo de la bomba. Esto puede tomar un par de golpes hacia abajo y hacia arriba.
Este diseño de bomba simple, llamado bomba de pistón alternativo , se utiliza para una variedad de tareas. Además de presurizar agua, aire y muchos otros fluidos, este diseño también puede extraer agua y petróleo del subsuelo. Incluso tenemos bombas recíprocas integradas en nuestros cuerpos:su corazón se expande para extraer sangre a baja presión a través de una válvula unidireccional y se contrae para forzar la sangre a alta presión a través de otra válvula unidireccional, de regreso a su cuerpo. ¡El mismo mecanismo básico que hace que una botella rociadora ordinaria funcione también sirve para mantenerte con vida!
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