Pistola de agua

Al igual que los goteros, las pistolas de agua más antiguas que se conocen utilizaban una sencilla pera de goma en la que se podía introducir agua, para luego expulsarla con fuerza por la boquilla apretando la pera rápidamente. ^{[ 1 ]} Este diseño tiene limitaciones inherentes en cuanto a la cantidad de presión que se puede alcanzar (que depende totalmente de la fuerza de agarre de la mano del usuario), así como la necesidad de rellenar después de cada disparo.

Muchas de las primeras pistolas de agua pequeñas utilizaban el mismo mecanismo de bombeo con gatillo que las botellas de spray . En este tipo de dispositivo, el gatillo acciona un eje de bomba de desplazamiento positivo. Con la ayuda de dos válvulas de retención , a menudo con pequeños rodamientos de bolas , el fluido se introduce en la bomba desde un depósito y luego se expulsa por la boquilla al apretar el gatillo. La sencillez del mecanismo de pulverización permitió fabricar estos juguetes a bajo coste y que la mayor parte del cuerpo se utilizara como depósito. La principal limitación de este diseño es el volumen de agua que se puede bombear eficazmente por cada pulsación. Aumentar el volumen de bombeo requeriría un mayor esfuerzo por parte del usuario para expulsar el fluido, lo que haría que los diseños más grandes resultaran poco prácticos. Sin embargo, esta tecnología sigue siendo muy utilizada hoy en día tanto en botellas de spray como en pistolas de agua pequeñas que se pueden encontrar en una gran variedad de formas y colores. ^{[ 6 ]}

Una bomba de pistón es otra versión de este sistema. Generalmente son más grandes que las pistolas de agua y los pulverizadores. Las bombas de pistón no tienen gatillo; en su lugar, se activan moviendo la bomba hacia adelante y hacia atrás. Si bien la bomba de pistón tiene mayor caudal que las pistolas de agua, suele ser menos potente que las pistolas de agua a presión.

Otro método sencillo empleado es el de tipo jeringa o pistón . En esencia, la pistola de agua se compone principalmente (a veces exclusivamente) del mecanismo de bombeo, que comprende un eje de bomba exterior con una varilla de bomba interior y un sello hermético. Esto permite que el agua sea aspirada hacia la bomba al extenderla y luego expulsada con fuerza al comprimirla. El rendimiento del chorro depende de la fuerza del usuario. Algunos modelos, como la Super Soaker Power Soaker Jr. y Stream Machines, aspiran y expulsan agua por sus boquillas . Este diseño requiere una fuente de llenado tipo cubo. Otros modelos, como la Super Soaker Power Soaker Mighty Cannon y Water Warriors Steady Stream, tienen válvulas antirretorno y un depósito para facilitar su portabilidad. ^{[ 7 ]}

Durante la década de 1980, la pistola de agua motorizada alcanzó quizás su mayor popularidad. Empresas como Entertech y Larami crearon pistolas de agua inspiradas en las populares en películas como Rambo . ^{[ 8 ]} En el corazón de estos dispositivos había un pequeño motor y un cigüeñal que convertían un movimiento giratorio en un movimiento de bombeo hacia adelante y hacia atrás para accionar una pequeña bomba similar a las que se encuentran en las pistolas de agua tipo botella de spray. El rendimiento del chorro a menudo no mejoraba, pero el motor eliminaba la necesidad de bombear, lo que hizo que los juguetes fueran populares. Los mayores inconvenientes eran que agotaban rápidamente las baterías y que muchas pistolas de agua con gatillo podían superarlas, lo que convertía a las pistolas motorizadas en la categoría más baja. Sin embargo, su principal ventaja —y consecuente razón de su desprecio— era su estilo realista. Después de que algunas de estas pistolas de agua de forma realista provocaran disparos accidentales por parte de la policía, se redactaron normas más estrictas sobre la forma y el color de las pistolas de agua en Estados Unidos.

El depósito presurizado con aire fue introducido por Cosmic Liquidator, pero se hizo famoso gracias a la marca de pistolas de agua Super Soaker . ^{[ 1 ] [ 9 ]} En este dispositivo, se utiliza una bomba para impulsar aire hacia un depósito parcialmente lleno de agua. El depósito es hermético, pero cuenta con una válvula para permitir la entrada de aire desde la bomba, así como una válvula de control manual operada por el usuario, generalmente activada al apretar un gatillo. A medida que se bombea más aire, este se comprime en el depósito, aumentando su presión; el agua queda bajo presión debido al aire comprimido. Al abrir la válvula de la boquilla, el agua sale a través de ella mientras el aire presurizado intenta reequilibrarse con la presión atmosférica. Este sistema permite almacenar y utilizar la energía de bombeo según sea necesario. Además, a diferencia de los métodos mencionados anteriormente, este sistema de presión de aire permite la producción de un chorro de agua uniforme y continuo. ^{[ 7 ]}

La limitación de este diseño radica en la necesidad de realizar un gran número de pulsaciones para presurizar un depósito de mayor capacidad. Además, un depósito mal sellado inutilizaría la pistola de agua. Asimismo, estas pistolas no se pueden rellenar a menos que se vacíen y despresuricen. Abrir una pistola de agua con depósito presurizado mientras aún hay presión en el sistema puede provocar un chorro de agua abundante o incluso que la pistola o el depósito salgan disparados de las manos.

El sistema de cámara de presión o de disparo independiente basado en aire funciona según el mismo principio físico que el sistema de depósito presurizado, pero en lugar de presurizar el depósito, la pistola de agua incluye una cámara separada de volumen fijo en la que se bombea agua, comprimiendo el aire en su interior. Esta tecnología se utilizó por primera vez en la Super Soaker SS 100. Esto permite extraer/abrir el depósito en cualquier momento para rellenarlo, ya que no está presurizado. Además, el tamaño generalmente menor de la cámara de presión y el hecho de que normalmente se bombea agua, en lugar de aire, reduce el número promedio de bombeos necesarios para alcanzar la presión funcional. Para un mejor rendimiento, algunos usuarios optan por presurizar previamente la cámara de disparo bombeando aire primero. Esto aumenta la presión inicial dentro de la cámara, incrementando así la presión promedio general que experimenta el agua al ser bombeada a la cámara de presión. ^{[ 7 ]}

Aunque se basa en aire, la cámara de presión de aire y agua separada tiene un émbolo deslizante que separa el aire comprimido del agua. Esta tecnología hasta ahora solo se ha visto en la serie Water Warriors Aqua Master PreCharger. ^{[ 10 ]} Se utiliza un botón o palanca para alternar si la bomba está cebando/presurizando la cámara de presión con aire o si la bomba está moviendo agua hacia la cámara de presión. De manera similar a la presurización de las pistolas de agua con cámara de presión separada, la cámara de presión de aire/agua separada va un paso más allá al evitar la liberación accidental e indeseada del aire presurizado al mantenerlo separado del agua mediante un divisor de pistón deslizante. Después de que se expulsa toda el agua de la cámara de presión, el pistón deslizante evita la pérdida del aire presurizado, reduciendo así la cantidad de veces que se debe bombear la pistola de agua para lograr una presión de disparo óptima. ^{[ 7 ]}

«Hydro Power» es un término acuñado por Buzz Bee Toys, que se refiere inicialmente a su serie de pistolas de agua que empleaban una vejiga de goma elástica para presurizar el agua. Similar al sistema de presión constante (CPS) de Larami, el sistema de diafragma de goma puede considerarse básicamente la mitad de una cámara de presión CPS. Una lámina de material elástico (normalmente goma) se sujeta contra una unidad de carcasa. Se bombea agua a la cámara, expandiendo la vejiga que presuriza el agua en su interior. Sin embargo, debido a la forma de la vejiga, su expansión no es tan uniforme como en el sistema CPS, por lo que experimenta una caída de presión más significativa a medida que se vacía la cámara de presión. ^{[ 7 ]} Spyra GmbH utiliza una vejiga alargada en sus pistolas de agua que, en combinación con una válvula especial, permite disparar ráfagas cortas de agua que dan la impresión de balas de agua. La forma cilíndrica de la vejiga permite mantener la presión constante. ^{[ 11 ]}

Otro método para presurizar o impulsar el agua que se utiliza en algunas pistolas de agua es el uso de resortes metálicos . Aunque poco común, existen pistolas que emplean esta técnica. La serie Waterball cuenta con un mecanismo de catapulta basado en resortes para lanzar bolas de agua desde su boquilla. ^{[ 12 ]} La Water Warriors Steady Stream utiliza un mecanismo basado en resortes como una especie de condensador de agua para permitir que esta pistola de agua, que de otro modo funcionaría con pistones, produzca un chorro constante de agua siempre que el usuario bombee con la suficiente rapidez. ^{[ 13 ]} Además, la Super Soaker Quick Blast emplea una cámara de disparo basada en resortes para impulsar su chorro hacia adelante. ^{[ 14 ]}

Los sistemas de bombeo peristáltico también se han utilizado en algunos modelos de pistolas de agua, especialmente en las pistolas de agua Shield Blaster originales de Mattel . En este sistema, una bomba rotativa se utiliza para mover rodillos a lo largo de un tubo compresible. A medida que los rodillos se mueven, empujan el agua a lo largo del tubo. La fuerza ejercida por la bomba depende tanto de la velocidad de rotación como del grosor del tubo utilizado. No se pueden producir chorros continuos verdaderos, ya que la presencia física de los rodillos provoca interrupciones parciales en el flujo. Sin embargo, si el bombeo se realiza con la suficiente rapidez, el resultado final es un chorro prácticamente uniforme. ^{[ 7 ]}

También existen varias pistolas de agua que emplean diversos sistemas de presurización para impulsar el agua.