Una llave de bola (también grifo de bola o válvula de flotador ) es un mecanismo o máquina para llenar tanques de agua, como los que se encuentran en los inodoros con cisterna , evitando al mismo tiempo el desbordamiento y (en caso de baja presión de agua) el reflujo. El gallo moderno fue inventado por José Antonio de Alzate y Ramírez , sacerdote y científico mexicano, quien describió el dispositivo en 1790 en la Gaceta de Literatura Mexicana . [1] El dispositivo de válvula de bola fue patentado en 1797 para su uso en máquinas de vapor por Edmund Cartwright . [2] [3]
Consiste en una válvula conectada a un flotador hueco y sellado por medio de una palanca montada cerca de la parte superior del tanque. El flotador suele tener forma de bola, de ahí el nombre de ballcock . La válvula está conectada al suministro de agua entrante y se abre y cierra mediante la palanca que tiene el flotador montado en el extremo. Cuando el nivel del agua sube, el flotador sube con él; una vez que sube a un nivel preestablecido, el mecanismo fuerza a la palanca a cerrar la válvula y cortar el flujo de agua. Este es un ejemplo de retroalimentación negativa y de control proporcional .
Cuando se gira la manija de un inodoro con cisterna (británico, cisterna), se activa un mecanismo de descarga mediante una varilla o cadena. El mecanismo puede ser una válvula de aleta, que está diseñada para hundirse más lentamente que el agua, que saldrá a la taza del inodoro que se encuentra debajo, para que el tanque se pueda vaciar. A medida que baja el nivel de agua del tanque, el flotador desciende y acciona la válvula de llenado. Se alimenta agua al tanque para reponer su suministro y se dirige un flujo más pequeño al tubo de desbordamiento para rellenar el recipiente. Una vez que la válvula de charnela se cierra, el flujo de agua desde la válvula de llenado continúa hasta que el nivel del tanque alcanza nuevamente la línea de llenado.
Hacia el final del proceso de descarga, la válvula responde a la caída del nivel del agua y rellena el tanque. Si el flotador o la válvula fallan y permiten que el nivel del agua exceda la línea de llenado, el agua se verterá en el tubo de desbordamiento y saldrá al recipiente (en el tipo de válvula de aleta) o a un drenaje exterior (en el tipo de sifón). Aunque esto no detiene el desperdicio de agua, previene las inundaciones que de otro modo se producirían después de una falla de una válvula de un solo punto. Normalmente, la válvula de llenado está asegurada por una arandela de vástago de válvula de bola , que evita fugas de la línea de suministro.
La válvula de bola del inodoro, que durante mucho tiempo fue de latón y luego de plástico, fue reemplazada por la taza flotante, iniciada en 1957 por el fundador de Fluidmaster, Adolf Schoepe , que está integrada en la válvula de llenado del tanque y, por lo tanto, consume menos espacio. Una innovación posterior, la válvula de llenado sin flotador, diseñada para tanques de inodoros de bajo perfil y bajo flujo, utiliza un mecanismo de diafragma sensor de presión en lugar de un flotador para controlar la válvula de entrada. [4] Las válvulas de retardo, que retrasan el llenado hasta que el nivel ha bajado a un nivel bajo, evitan ciclos cortos del suministro de agua.
Este mecanismo de descarga “antisifón” contrasta con la válvula de sifón anterior (británica, syphon). Este diseño utiliza una válvula de bola unida a una palanca pivotante que abre y cierra un vástago de émbolo equipado con una arandela que sella contra un puerto de entrada de agua. Cuando se activa, crea un sifón que depende del peso del agua que cae en el inodoro para aspirar más agua del tanque y continúa vaciando el tanque hasta que el agua que contiene cae por debajo de la entrada, rompiendo el sifón. [5]