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Análise do projeto de válvula automática para irrigação de jardins

corpo principal aberto

É um prazer desmontar um produto bem projetado, tanto da usabilidade, do ponto de vista técnico e de produção.

Isenção de responsabilidade: innovation.world has no financial incentive whatsoever, nor any ownership in the product reviewed. Products are chosen based on the only factor of having interesting or original designs to share with other industries. These products are on the market for years; Innovation.world has not and does not disclose any special or confidential information, but only what is visible by dismounting, observation and knowledge from similar technologies. Note however that these designs may be patented by their respective owners.
Pelo que sabemos, este produto em particular é protegido por direitos autorais e produzido por Claber.

O produto é um dispensador automático de água para jardim, também conhecido como temporizador de água, projetado para ser montado verticalmente na válvula de água, antes da mangueira de irrigação do jardim.

Existem produtos mais caros e muitos mais baratos. Optamos por analisar este devido ao seu design e qualidade de fabricação visivelmente excelentes, além das ideias inovadoras.

 

Main body open
corpo principal aberto

Desmontagem e revisão do projeto

Cavities from movments in the mold (left) - simplier mold design (right)
cavidades resultantes de movimentos no molde (esquerda) – projeto de molde mais simples (direita)

A tampa principal é fixada por duas cavidades na peça principal laranja. Um design de molde mais simples poderia ter sido usado, mas à custa de uma estética menos agradável. Isso provavelmente seria aceitável se as duas peças fossem da mesma cor.

Note que o esboço correto exigiria paredes mais espessas nas extremidades das duas saliências, e não uma forma tão fina quanto uma lâmina.

Clipes de abertura

Obtido a partir de formas em plástico e usado para colocar ou substituir a bateria de 9V.

Clips close. Automatic garden watering valve design review. Design for assemblyClips removed. Automatic garden watering valve design review. Design for assemblyProgram selector. Automatic garden watering valve design review. Design for assembly

Possuem formato arredondado e cor laranja no centro da caixa preta, o que as torna instantaneamente acessíveis e visíveis.

DICA: as nervuras na parte de trás dos clipes são uma ótima maneira de ainda ter alguma possibilidade de ajustar a rigidez dos mesmos. Você começa com nervuras relativamente pequenas e aumenta o tamanho delas progressivamente no molde (desde que tenha pensado com antecedência em não colocar canais de refrigeração muito próximos dessa área).

O corpo principal incorpora dois sulcos. Se fosse mais largo, apenas um seria necessário para acomodar um anel de vedação e garantir uma vedação perfeita (mas talvez não resistisse tão bem ao tempo). Esses dois sulcos proporcionam pelo menos alguma proteção IPXX razoável para esta aplicação, mas não nos surpreenderia se a corrosão da bateria fosse a primeira (ou única?) causa de falha deste produto.

Em contrapartida, o seletor principal não pode ser desmontado pelo usuário final e, portanto, possui quatro parafusos em formato de estrela, que são incomuns.

Conectores internos

Um deles conecta a válvula eletromagnética e o outro a bateria.
As they are located in the not waterproof chamber (see below about the openings), they have some sealing protecting the electronic chamber. It is obtained (probably the bit-painful operation of all the process … time for curing/drying and something traces droplets on inner the plastics

Connectors poka-yoke
connectors poka-yoke

They are designed and located very smartly, making a “natural” poka-yoke:
Eles não podem ser invertidos devido à distância diferente entre os pinos.
Além disso, um dos conectores não pode ser girado 180° e conectado, embora os pinos sejam simétricos. Isso é conseguido simplesmente colocando os pinos muito próximos da carcaça; o espaço restante de 2 mm só permite o encaixe de um lado do conector, tornando a inversão de 180° impossível durante a produção ou para o usuário final, já que essa cavidade é muito acessível para a troca da bateria.

Vagas

Ventings
ventilação

Estão localizadas na parte inferior, para permitir o escoamento da água (Este produto destina-se a ser aparafusado na saída de uma válvula de jardim).
Essa é uma escolha de design importante: ou perfeitamente selado -muito difícil de alcançar em tal aplicação- ou deve ser muito aberto Permitir que qualquer água acumulada escorra ou evapore facilmente antes de causar danos ou corrosão.

Printed instructions inside the cover
Instruções impressas dentro da capa

Com base em nossa experiência, as aberturas parecem ser bastante numerosas para a ventilação, conforme descrito acima, mas pequenas o suficiente para impedir que vespas construam ninhos dentro delas (informação não verificada); formigas pequenas ou de tamanho similar provavelmente conseguiriam entrar, mas isso representa um problema menor.

 

As configurações básicas estão impressas na parte interna da tampa para evitar o uso do manual de instruções; protegidas contra arranhões e visíveis quando abertas para girar o botão. Simples e eficiente!

Observação: embora sejam muito fáceis de entender, estão em inglês! Alguns países podem exigir o idioma local.

Verso e rótulos

Cuts for constant thickness
cortes para espessura constante

Toda a parte traseira foi escavada para manter uma espessura constante de plástico, embora algumas nervuras tenham sido adicionadas para garantir rigidez perfeita.

Vida útil Análise de uso durante a fase de especificações: o usuário pode não perceber as limitações do produto ao puxar a mangueira de jardim a 20 metros de distância.

A inscrição "9V" é simplesmente moldada e suficiente para especificar o tamanho da bateria; a localização dessa impressão poderia estar mais próxima da carcaça; isso poderia ter comprometido um pouco a estética, mas seria mais visível.

Além disso, isso poderia ter sido indicado na embalagem de forma bem clara, já que essa bateria não é a mais comum nesse tipo de aplicação para jardinagem, em comparação com os tamanhos AA e AAA.

Filtro de entrada

Conical overmoulded filter
filtro cônico sobremoldado

Malhas de aço inoxidável sobremoldadas, de forma que a vedação e o filtro formem uma única peça.
O formato cônico é obtido pela deformação de uma malha plana, provavelmente por um dos lados do molde, durante o fechamento.

Detailed on the filter sealing
detalhes sobre a vedação do filtro

O elastômero é relativamente espesso para uma vedação, de forma a revestir completamente as extremidades metálicas, mas os finos lábios circulares em cada lado permitem uma vedação frontal sem exigir grande esforço para comprimir toda a superfície.

Filter mounted in the inlet
filtro montado na entrada

Observe os 3 triângulos de elastômero: provavelmente servem para manter o filtro na rosca fêmea; a solução clássica teria sido um diâmetro externo maior, mas isso tornaria o filtro maior para inserir ou remover e poderia deformar a vedação frontal.

Bom aproveitamento do volume
Em termos gerais, é bastante compacto em comparação com o conteúdo; isso se deve principalmente à localização da bateria em um dos lados, enquanto a eletroválvula ocupa a outra parte da carcaça quadrada.

Detalhes dos componentes internos

Em imagens de alta resolução

Mecanismo de válvula

Um excelente exemplo de válvula piloto. visava reduzir os esforços de abertura/fechamento necessários para o magnetismo.

O princípio usual de uma válvula piloto é o seguinte: a relação entre as superfícies gera pressão ao redor da membrana da válvula principal, mantendo-a fechada. Ao abrir um pequeno orifício — o que requer pouca força —, uma pequena quantidade de fluido passa para o outro lado da membrana, alterando a relação entre as superfícies e, consequentemente, abrindo completamente a válvula principal.

Boa integração também do ímã no núcleo móvel de aço inoxidável.

Seletor e Eletrônica

Fabricado de forma muito robusta e confiável. Grande atenção à vedação circular de silicone.

E um sistema de clique muito bom para o botão giratório principal: este design precisa de mais espaço radialmente, mas proporciona bastante flexibilidade ao plástico, oferece uma pegada firme ao usuário e esforço constante em ambas as direções graças à sua simetria.

Para outros projetos que necessitem de uma mola plástica mais compacta: deve ser possível ter a forma deformável começando no lado oposto do eixo, mantendo assim o comprimento total do braço de deformação, mas diminuindo o espaço radial.

A saliência não rotativa — o pedaço circular de plástico na lateral do anel principal — provavelmente foi adicionada ao molde posteriormente durante os testes (apenas um palpite, sem grande impacto no projeto).

Evolução / alcance

Other valve from same range
outra válvula da mesma gama

Esse design elegante e eficiente proporciona ao fabricante uma base sólida para uma gama de variantes com as peças mais comuns, como este outro modelo, mais eletrônico.

Observe também as instruções muito claras na tampa (embora o Manual de Instruções mostre muito mais funções eletrônicas do que apenas ligar/desligar).

Conclusão

We have no ideas on the reliability nor the success on the market of this product, but from a design point of view, 2 thumbs up to this efficient design, mixing mechanical design and integration of features both for manufacturing as for end-users. Clearly, a lot of effort was put into CAD design so as to mold complexity and finish.

Battery compartment: while it requires no tool to change its battery, the design will need extreme care over its lifetime (always vertical, some shelter …)

Potential innovations?

Brilliant instructions
brilliant instructions

Not many, as the design is very well thought out and compact already.

  • Maybe to have the design adapted so that it works and connects on horizontal hoses in the garden, and not only vertical on the outlet of a water valve (change of opening and sealings mainly)
  • different programs? (we have our doubts about some of the programs, like the 1-minute duration, but more frequent per day could be useful in some period of the year)
  • More programs? (maybe would require changing the selecting mechanism, as the qty of position around the dial is already full. Maybe 2 dials, one for the duration, one for the frequency ?); there is obviously a Gerente de Produto decision required here, to be complementary from price & functions to the other products of the range
  • what about the battery dying? some indicator as in other models of the range?
  • sun-powered? (some simple garden LED sun-powered sell for 1€, end-user price…)

Glossário de termos utilizados

Computer Aided Design (CAD): Um aplicativo de software usado para criar, modificar, analisar e otimizar projetos em diversas áreas, como engenharia, arquitetura e manufatura, permitindo desenhos e modelos precisos por meio de ferramentas e técnicas digitais.

Computer-Aided Design (CAD): Um aplicativo de software usado para criar, modificar, analisar e otimizar projetos em diversas áreas, como engenharia, arquitetura e manufatura, permitindo desenhos e modelos precisos por meio de ferramentas e técnicas digitais.

instruction For Use (IFU): Integra vários canais de comunicação e automatiza processos para agilizar o envolvimento do cliente.

Tópicos abordados: Válvula automática para irrigação de jardim, temporizador de água, usabilidade, aspectos técnicos, aspectos de produção, projeto do molde, design estético, proteção IPXX, válvula eletromagnética, poka-yoke, ventilação, compartimento da bateria, instruções impressas, espessura constante, análise do ciclo de vida, filtro de entrada, revisão do projeto e Claber.

Contexto histórico

1959-11
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1958
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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