-
Die
Erfindung betrifft eine sanitäre
Brausearmatur nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Vom
Markt her ist eine Vielzahl von sanitären Brausearmaturen bekannt,
die entweder für
eine wandfeste Anbringung, beispielsweise als Kopf- oder Seitenbrause
oder für
ein manuelles Führen
durch einen Benutzer vorgesehen sind. Bekannte Brausearmaturen sind
mit Gehäusen
aus Kunststoff, Metall, Glas oder Kombinationen davon ausgeführt. An
dem Gehäuse
ist ein Versorgungsanschluss zur Einleitung eines Wasserstroms in
die Brausearmatur vorgesehen. Der Wasserstrom wird von einer Mischarmatur
bereitgestellt. Diese bietet einem Benutzer die Möglichkeit
zur Temperatur- und Mengeneinstellung für den Wasserstrom. Ausgehend
von dem Versorgungsanschluss ist in dem Gehäuse ein Verteilerraum vorgesehen,
der zumindest eine von Auslassöffnungen
durchsetzte Wandfläche
aufweist. Durch die Auslassöffnungen
kann der durch den Versorgungsanschluss einströmende Wasserstrom in Einzelstrahlen
austreten. Die Einzelstrahlen ergeben in Abhängigkeit von der Anzahl, Anordnung
und Größe der Auslassöffnungen
ein konstruktiv vorgebbares Strahlbild für die aus der Brausearmatur
austretenden Wasserstahlen.
-
Beispiele
für solche
sanitären
Brausearmaturen, die ähnlich
derjenigen der eingangs genannten Art sind, finden sich zum Beispiel
in der
EP 1 712 170 A1 ,
der
DE 101 08 615
A1 , der
DE
199 56 660 A1 oder der
DE 40 25 798 A1 . Eine ähnliche Konfigu ration, die
aber als Wasserverteiler für
eine Duschwanne auf deren Boden vorgesehen ist, findet sich in der
DE 20 2006 004 111
U1 , während
aus der
DE 1 291 482
B eine Brauseanlage bekannt wurde, welche an mehreren Zuleitungsrohren
eine Vielzahl von Brauseköpfen
vorsieht, so daß ein
Benutzer von allen Seiten gleichzeitig besprüht werden kann.
-
Mit
zunehmender Größe der mit
Auslassöffnungen
versehenen Wandfläche
steigt die Abhängigkeit
der Homogenität
des Strahlbildes von der Ausrichtung der Brausearmatur, bedingt
durch hydrostatische und hydrodynamische Effekte zwischen dem Versorgungsanschluss
und den Auslassöffnungen. Dies
ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die wenigstens eine von
Auslassöffnungen
durchsetzte Wandfläche
der Brausearmatur abweichend von der Waagerechten ausgerichtet ist
oder wenn die Brausearmatur nicht fest installiert wird, sondern
als Handbrause genutzt wird.
-
Eine
sanitäre
Brausearmatur der eingangs genannten Art ist aus der
DE 20 2005 005 546 U1 bekannt
geworden. Dort sind zwei flexible flächige Teile randseitig dicht
miteinander verbunden, während
im Inneren eine Abtrennung dafür
sorgt, daß der
Innenbereich wasserfrei bleibt, so daß außen ein Wasserkanal entsteht,
welcher eine Mehrzahl von Austrittsdüsen versorgt. Je nach Wasserdruck
bläht sich
diese Anordnung mehr oder weniger auf, was Auswirkung auf das abgegebene
Strahlbild hat.
-
Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine sanitäre Brausearmatur zu schaffen,
bei der der Einfluß insbesondere
der Lage auf das Strahlbild reduziert oder beseitigt wird.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine sanitäre Brausearmatur
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
-
Die
erfindungsgemäße Brausearmatur
weist – wie
im Stand der Technik an sich bekannt – ein internes Kanalsystem
auf. Erfindungsgemäß sind das Kanalsystem
als Anordnung von Nuten und die Auslauföffnungen als Bohrung in einer
Verteilerplatte ausgebildet. Dadurch wird der Einfluss des hydrostatischen
Drucks, der mit der Veränderung
der räumlichen
Lage der Brausearmatur variiert, reduziert oder beseitigt. Dies
wird erreicht, indem die Strömungsgeschwindigkeit
des Wasserstroms auf einer größeren Kanallänge vor
dem Austreten aus der Auslassöffnung
im Wesentlichen gleich bleibt und insgesamt höher als bei einer bekannten
Brausearmatur ist. Damit ist der hydrodynamische Einfluss auf das
Strömungsverhalten
des Wassers größer als
der hydrostatische Einfluss, wodurch die zumindest weitgehende Lageunabhängigkeit
für das
Strahlbild gewährleistet
werden kann. Insbesondere bei einem Festeinbau einer derartigen
Brausearmatur ist dies von großer
Bedeutung, da hierbei ein lageabhängiges inhomogenes Strahlbild
nicht durch eine Lageänderung
der Brausearmatur ausgeglichen werden kann. Durch Verwendung des
erfindungsgemäßen Kanalsystems
kann somit ein weitgehend lageunabhängig homogenes Strahlbild erzeugt
werden. Vorzugsweise sind die Nuten in einer ersten, vorzugsweise
ebenen, Oberfläche
der Verteilerplatte eingebracht. Die Bohrungen durchsetzen ausgehend
von der Nut eine, vorzugsweise parallel ausgerichtete, beabstandet
zur ersten Oberfläche
angeordnete zweite Oberfläche.
Somit erfolgt eine Zuführung
des Wasser stroms im Kanalsystem auf einer ersten Seite der Verteilerplatte
in den Nuten, während
ein Austreten des Wasserstroms durch die Auslaßöffnungen hindurch auf einer
zweiten Seite der Verteilplatte erfolgt.
-
In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kanalsystem
eine Vielzahl von Kanalzweigen aufweist, denen die Auslauföffnungen zugeordnet
sind. Für
das homogene, lageunabhängige
Strahlbild ist eine turbulenzarme Zuströmung zu den Auslassöffnungen
vorteilhaft. Eine solche Zuströmung
wird erreicht, indem der Wasserstrom in einem Bereich weitab der
Auslauföffnungen
in eine Vielzahl von Einzelströmen
aufgeteilt wird, die zu den jeweiligen Auslauföffnungen fließen. Dies
wird mit einer Vielzahl von Kanalzweigen verwirklicht, denen die
Auslauföffnungen
zugeordnet sind.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kanalzweige eine
Länge auf,
die um ein Mehrfaches größer als
die lichte Weite der Auslauföffnungen
ist. Als Länge
eines Kanalzweigs wird diejenige Länge angesehen, um die zwei
benachbart angeordnete Auslauföffnungen
längs des
Kanalsystems voneinander beabstandet sind. Als lichte Weite der
Auslauföffnung
wird der Durchmesser einer Kreisfläche angesehen, die flächenmäßig dem
tatsächlichen,
nicht zwingend kreisrunden, Querschnitt der Auslauföffnung entspricht.
Exemplarisch beträgt die
lichte Weite der Auslauföffnung
zwischen 0,1 mm und 3 mm während
die Länge
der Kanalzweige exemplarisch zwischen 10 mm und 60 mm beträgt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanalzweige
einen Querschnitt aufweisen, der um ein mehr faches größer als
der Querschnitt der Auslauföffnungen
ist. Der Querschnitt eines Kanalzweigs wird in einer Schnittebene orthogonal
zur Fließrichtung
des Wasserstroms ermittelt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der
Querschnitt so gewählt,
dass er um 10% bis 100% größer als
der Querschnitt der Auslauföffnungen
ist. Dadurch entspricht eine Strömungsgeschwindigkeit
des Wasserstroms im Kanalsystem im Wesentlichen der Ausströmgeschwindigkeit
des Wassers durch die Auslassöffnungen.
Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist der Querschnitt des Kanals mehr als doppelt so
groß gewählt wie
der Querschnitt der Auslassöffnung.
Dadurch lässt
sich ein günstiger
Kompromiss zwischen der Strömungsgeschwindigkeit
des Wasserstroms und dem Strömungswiderstand
für den
Wasserstrom einstellen. Zudem wird durch den Querschnittsunterschied
zwischen den Kanälen
und den Auslassöffnungen
ein erheblicher Unterschied der an diesen Orten jeweils vorherrschenden
Strömungsgeschwindigkeiten
erreicht. Das bei der Befüllung
des Kanalsystems bei Duschbeginn zu den Auslassöffnungen heranströmende Wasser
wird durch den geringeren Querschnitt der Auslassöffnungen
und den dadurch bewirkten höheren
Strömungsquerschnitt
zunächst an
einem Hindurchtreten durch die Auslassöffnungen gehindert, bis sich
im gesamten Kanalsystem ein Mindestdruck aufgebaut hat, der dann
zu einem im Wesentlichen gleichzeitigen Austreten des Wassers aus
allen Auslassöffnungen
führt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Abdeckplatte zum Abdichten
des Kanalsystems vorgesehen. Die Abdeckplatte kann eine dem Kanalsystem
zugewandte, im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweisen. Durch wird eine
besonders einfache Gestaltung der Abdeckplatte verwirklicht. Alternativ
kann die Ab deckplatte auch mit Nuten versehen sein, die vorzugsweise
korrespondierend zu den Nuten in der Verteilerplatte ausgebildet
sind, so dass ein, gegebenenfalls auch variabler, zusätzlicher
Kanalquerschnitt bereitgestellt werden kann. Die Abdeckplatte wird
abdichtend auf die Verteilerplatte aufgebracht. Die die Verteilerplatte
und die Abdeckplatte begrenzen dadurch mit Ausnahme des Versorgungsanschlusses
und der Auslauföffnungen
ein vollständig
umschlossenes Kanalsystem.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass beiderseits
eines vom Versorgungsanschluss ausgehenden Versorgungskanals symmetrisch,
insbesondere spiegelsymmetrisch, angeordnete Kanalzweige ausgebildet
sind. Dies gewährleistet
die gleichmäßige Verteilung
des Wasserstroms und somit ein homogenes Strahlbild.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslauföffnungen
jeweils in Endbereichen der Kanalzweige angeordnet sind. Damit wird
erreicht, dass jede Auslauföffnung
von einem eigenen Kanalzweig versorgt wird, so dass für jeden der
Teilwasserströme
unmittelbar von dem Austreten durch die Auslassöffnung ein ähnlicher Strömungswiderstand
vorliegt, um das homogene Strahlbild zu gewährleisten. Zudem wird dadurch
eine gegenseitige Beeinflussung der Auslassöffnungen verhindert, die zu
einer Verschlechterung des Strahlbildes führt.
-
Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
beschrieben. In dieser zeigen:
-
1:
eine Schnittdarstellung einer sanitären Brausearmatur;
-
2:
eine Draufsicht auf die sanitäre
Brausearmatur gemäß der 1;
-
3:
eine Vorderansicht einer Verteilerplatte für die sanitäre Brausearmatur;
-
4:
eine Ausschnittsvergrößerung der Verteilerplatte
gemäß der 3;
-
5:
eine Draufsicht auf die Verteilerplatte gemäß der 3;
-
6:
eine perspektivische Darstellung einer Düsenplatte mit daran angebrachten
Düsenzapfen;
und
-
7:
eine Ausschnittsvergrößerung aus der
Düsenplatte
gemäß der 6.
-
Eine
in der 1 dargestellte Duschanordnung 10 weist
ein abschnittsweise dargestelltes Gehäuse zur Aufnahme von nicht
näher dargestellten Auslaufarmaturen
wie Strahldüsen,
Seitenbrausen und Schwallauslässen
auf. An einem oberen Ende der Duschanordnung 10 ist eine
Brausearmatur 12 vorgesehen, die von einer nicht dargestellten,
im Gehäuse
angeordneten Versorgungsleitung mit einem Wasserstrom versorgt werden
kann und ein Ausströmen
des Wassers aus einer Vielzahl von Auslassöffnungen auf den Kopf eines
sich unter der Brausearmatur 12 aufhaltenden Benutzers
ermöglicht.
Die Duschanordnung 10 ist zur Anbringung an einer nicht näher dargestellten,
im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Wand einer nicht gezeigten
Duschkabine vorgesehen. In der 1 wird durch
eine gestrichelte Linie die Vertikale 70 der Wand der Duschkabine
angedeutet.
-
Die
Duschanordnung 10 ist mit einer Sichtblende 22 versehen,
die als dekoratives Element einem Benutzer zugewandt ist und die
im Bereich der Brausearmatur 12 gegenüber einer Oberfläche des übrigen Gehäuses abgeknickt
ist. Somit ist die Brausearmatur 12 bei Anbringung der
Duschanordnung 10 an der Wand schräg nach oben auskragend ausgerichtet
und stellt erhöhte
Anforderungen hinsichtlich eines homogenen Strahlbilds des austretenden Wasserstroms,
als dies bei einer waagerecht angebrachten Brausearmatur der Fall
wäre.
-
Die
Brausearmatur 12 ist, wie in den 2 bis 7 näher dargestellt
wird, im Wesentlichen aus einer Verteilerplatte 14, einer
Abdeckplatte 16, einer Düsenplatte 18 und der
Sicht blende 22 aufgebaut. Dabei ist in der Verteilerplatte 14 ein
in den 2 und 5 näher dargestelltes Kanalsystem 26 vorgesehen,
das ein nahezu lageunabhängiges, gleichverteiltes
Ausströmen
von Wasser aus Auslauföffnungen 30 ermöglicht,
so dass sich ein gleichmäßiges, lageunabhängiges Strahlbild
ergibt.
-
Eine
Wasserversorgung für
die Auslauföffnungen 30 findet über das
in den 2 und 5 näher dargestellte Kanalsystem 26 statt,
das aus mehreren, kommunizierend miteinander verbundenen Kanalzweigen
gebildet ist. Ein Zustrom von Wasser in das Kanalsystem 26 findet
an einer Seitenfläche
der Verteilerplatte 14 statt, die dazu mit einem Versorgungsanschluss 28 versehen
ist. Der Versorgungsanschluss ist gemäß der Darstellung der 2 mit
einem Versorgungskanal 34 verbunden, der seinerseits mit
einer nicht dargestellten Mischarmatur im Gehäuse der Duschanordnung 10 verbunden
ist. Der Versorgungskanal 34 ist in einem Halterahmen 36 verwirklicht,
der zur ortsfesten Aufnahme der Brausearmatur 12 an der
Duschanordnung 10 vorgesehen ist. Der Halterahmen 36 weist
eine auf die Außenkontur
der Verteilerplatte 14 angepasste Ausnehmung auf.
-
Nachfolgend
erfolgt eine Beschreibung der Geometrie des Kanalsystems anhand
des Weges des Wasserstroms in der Verteilerplatte 14, wie
er anhand der Richtungspfeile in der 5 näher dargestellt
wird. Der an dem Versorgungsanschluss 28 über den
Versorgungskanal 34 bereitgestellte Wasserstrom tritt zunächst in
einen sich längs
der Strömungsrichtung 38 des
Wassers verjüngenden
Zulaufkanal 40 ein, wodurch eine Beschleunigung des Wasserstroms
bedingt durch den abnehmenden Querschnitt stattfindet. Der Zulaufkanal 40 geht
in einen Lei tungskanal 42 mit gleichbleibendem Querschnitt über, der
seinerseits in einen Verteilerkanal 44 mündet. Der
Verteilerkanal 44 weist gegenüberliegend zur Mündung des
Leitungskanals 42 einen Anschlussraum 50 auf,
der eine Zuführung
des Wasserstroms an dieser Stelle durch die nicht dargestellte Abdeckplatte
anstelle der Zuführung über den
Versorgungskanal 28 ermöglicht.
-
Ausgehend
von dem Verteilerkanal 44 strömt der Wasserstrom in zwei
Teilströmen
in die Nebenkanäle 46 und 48 ab.
-
Ausgehend
von den Nebenkanälen 46 und 48 erstrecken
sich insgesamt drei parallel zueinander ausgerichtete Ablaufkanäle 52, 54 und 56,
an denen einseitig oder beidseitig abgehende Kanalzweige 58 vorgesehen
sind. Dabei sind die Ablaufkanäle 54 und 56 und
deren jeweilige Kanalzweige 58 spiegelsymmetrisch zu einer
Mittellängsachse 72 des
Zulaufkanals 40 ausgerichtet.
-
In
Endbereichen der Kanalzweige 58 sind die Auslauföffnungen 30 vorgesehen,
die die Verteilerplatte 14 vollständig durchsetzen und somit
ein Abströmen
des in das Kanalsystem 26 einströmenden Wassers ermöglichen.
Ausgehend von den Nebenkanälen 46 und 48 ergibt
sich eine abnehmende Strömungsgeschwindigkeit
in den Ablaufkanälen 52, 54 und 56 bis
hin zu den Auslauföffnungen,
wobei die Strömungsgeschwindigkeit
bedingt durch den Querschnitt und die Länge der Kanäle im Verhältnis zu Anzahl und Größe der Auslauföffnungen 30 im
Vergleich zu einer bekannten Brausearmatur verhältnismäßig groß ist, so dass der hydrodynamische
Einfluss auf die Auslauföffnungen 30 größer als
der hydrostatische Einfluss ist. Dadurch wird ein homoge nes und
lageunabhängiges
Strahlbild für
das austretende Wasser gewährleistet.
-
Sämtliche
Kanäle
des Kanalsystems 26 sind nutförmig in der Verteilerplatte 14 ausgebildet,
wie dies auch aus der Darstellung der 4 zu entnehmen
ist. Die Auslauföffnungen 30 durchsetzen
die Verteilerplatte 14 vollständig und sind als zylindrische Bohrungen
mit einem konusabschnittsförmigen
Einlauf versehen. An der dem Kanalsystem 26 abgewandten
Oberfläche
der Verteilerplatte 14 sind jeweils konzentrisch um die
Auslauföffnungen 30 angeordnete,
konusabschnittsförmig
ausgebildete Andruckelemente 60 vorgesehen, die für eine abdichtende
Wirkverbindung mit der in den 6 und 7 näher dargestellten
Düsenplatte 18 ausgebildet
sind.
-
Die
in den 6 und 7 näher dargestellte Düsenplatte 18 ist
aus einem elastischen, gummiähnlichen
Material hergestellt und weist einen umlaufenden Dichtsteg 62 auf,
der an die Außenkontur
der Verteilerplatte 14 angepasst ist. In Wirkverbindung mit
dem Halterahmen 36 kann somit eine dichte Aufnahme der
Verteilerplatte 14 in der trogförmig ausgeführten Düsenplatte 18 erfolgen.
-
Der
Dichtsteg 62 wird im Bereich des Versorgungsanschlusses 28 der
Verteilerplatte 14 durch einen Ausschnitt 64 unterbrochen,
der ein ungehindertes Einströmen
des Wasserstroms aus dem im Halterahmen 36 vorgesehenen
Versorgungskanal 34 in das Kanalsystem 26 ermöglicht.
Die Düsenplatte 18 weist
an einer Außenfläche konusabschnittsförmig gestaltete
Düsenzapfen 20 auf,
die in ihrer Länge
auf die Dicke der Sichtblende 22 der Duschanordnung 10 abgestimmt
sind und die bei Montage der Brausear matur 12 an die Duschanordnung 10 geringfügig über die
Sichtblende 22 herausragen. Die Düsenzapfen 20 weisen
jeweils zylindrische Düsenbohrungen 80 auf
und sind an einer Einlass-Seite
mit konusabschnittsförmigen
Ausnehmungen 68 versehen, die zur abdichtenden Aufnahme
der korrespondierend geformten Andruckelemente 60 ausgebildet
sind.
-
Bei
einer nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung sind die Querschnitte der Kanalzweige so gewählt, dass
das Wasser im Kanalsystem, insbesondere im Bereich der Ablaufkanäle und der
Kanalzweige, eine weitgehend konstante Strömungsgeschwindigkeit aufweist.
Dies kann sowohl durch eine Anpassung der Nuttiefe als auch durch eine
Anpassung der Nutbreite oder auch durch eine kombinierte Änderung
von Nuttiefe und Nutbreite erreicht werden. Vorzugsweise ist vorgesehen,
dass die Ablaufkanäle
stromabwärts
eines abzweigenden Kanalzweigs einen um den Querschnitt des abgezweigten
Kanalzweigs reduzierten Querschnitt aufweisen. Ergänzend oder
alternativ kann vorgesehen sein, am Übergang zwischen den Ablaufkanälen und den
Kanalzweigen Drosseleinrichtungen durch Querschnittsverengungen
zu verwirklichen. Die Drosseleinrichtungen stellen einen definierten
Strömungswiderstand
für jeden
der Kanalzweige sicher, um ein lageunabhängiges, homogenes Strömungsbild
zu erzielen.