DE4436193A1 - Strahlregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlregler für einen Wasserauslauf mit einer stromaufwärts vor einer oder mehreren Wasseraustrittsdüsen angeordneten, teilweise verschließbaren Lochplatte.

Eine Einrichtung dieser Gattung ist aus der deutschen Patentschrift 20 33 904 bekannt. Hierbei ist eine becherförmige Kappe als Strömungsregulierstück vorge­ sehen, mit dem bei niedrigem Wasserdruck ein Teil der Öffnungen in der Lochplatte verschlossen werden können. Der Einsatz dieses Strömungsregulierstücks ist jedoch aufwendig, und ermöglicht keine Anpassung an sich lau­ fend ändernde Druckverhältnisse bzw. Druckschwankungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebene Einrichtung zu ver­ bessern und insbesondere so auszugestalten, das sie auf den anstehenden Wasserdruck anspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lochplatte separate Strömungskammern nachgeschaltet sind, an deren stromabwärts gelegenen Endbereich je­ weils eine oder mehrere Wasseraustrittsdüse(n) angeord­ net ist (sind), wobei parallel zur ersten Strömungskam­ mer mit einer Einströmöffnung die übrigen Strömungskam­ mern in der Lochplatte besondere Einströmöffnungen haben, die jeweils von einem in seiner Schließstellung vorgespannten Ventil gesteuert sind, derart, daß vom ausströmenden Wasser das jeweilige Ventil von einem bestimmten Staudruck des Wassers in seine Offenstellung gedrückt wird, und die Ventile bei zunehmendem Stau­ druck nacheinander geöffnet, bei abnehmendem Staudruck nacheinander geschlossen werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2-11 angegeben. Die mit der Erfindung er­ zielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die automatische Zuschaltung von Wasseraustritts­ düsen ein gutes Strahlbild bei kleinen wie großen Was­ serdurchflußmengen erreicht wird. Darüber hinaus erhält der Benutzer durch die Anzahl der zugeschalteten Was­ seraustrittsdüsen bzw. der austretenden Wasserstrahlen einen Hinweis auf die Menge des austretenden Wassers, wodurch u. a. auch ein Anreiz zum Wassersparen gegeben wird.

Die erfindungsgemäße Lösung kann zweckmäßig sowohl dem Wasserauslauf bei Wasserzapfhähnen oder Mischventilen als auch bei Hand- und/oder Stationärbrausen eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Auslaufmundstück für einen Wasserhahn im Längsschnitt;

Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Wasser­ auslaufmundstück in der Schnitt­ ebene 11;

Fig. 3 ein anderes Wasserauslaufmundstück im Längsschnitt;

Fig. 4 das in Fig. 3 gezeigte Wasseraus­ laufmundstück in der Schnittebene IV;

Fig. 5 die in Fig. 3 gezeigten Strömungs­ kammern mit einer als Manschette aus­ gebildeten Ventileinrichtung im Längs­ schnitt;

Fig. 6 die in Fig. 5 gezeigte Einheit in Druntersicht;

Fig. 7 das in Fig. 3 gezeigte Wasseraus­ laufmundstück explosionsartig ausein­ ander gezogen in Perspektivdarstell­ ung.

Der Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbei­ spielen in der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Wasserauslauf­ mundstück 1 für den Einsatz in Wasserhähnen gezeigt. Das Wasserauslaufmundstück 1 enthält eine Lochplatte 10, an der Strömungskammern 20, 21 anschließen, wobei stromabwärts im Endbereich der Strömungskammern 20, 21 jeweils zwei Wasseraustrittsdüsen 30 ausgebildet sind. Die Lochplatte 10 mit den Strömungskammern 20, 21 ist einstückig ausgebildet und in einem Gehäuse 13 angeord­ net, welches wiederum mit einem Ringbund 132 in einer Schraubhülse 4 axial gehaltert ist. Stromaufwärts vor der Lochplatte 10 ist ein Siebelement 2 und ein Dicht­ ring 3 angeordnet, so daß die Einheit mit dem am Außen­ mantel der Schraubhülse 4 angeordneten Gewinde 41 dicht in ein Auslaufrohr eines Wasserhahns eingeschraubt wer­ den kann.

Im Boden des Gehäuses 13 sind Bohrungen 133 ausgebil­ det, so daß eine Scheibe aus einem Elastomer 131, in dem die Wasseraustrittsdüsen 30 in Form von Schlauch­ stücken 31 angeformt sind, in den Gehäuseboden einleg­ bar ist, wobei in der Stecklage die Schlauchstücke 31 durch die Bohrungen 133 hindurchgeführt werden und aus dem Gehäuse 13 hervorstehen. Das Elastomer ist in sei­ ner Härte so festgelegt, daß die vorstehenden Schlauch­ stücke 31 von einem Benutzer mit der Hand durch ein Überstreichen verformt werden können, so daß eventuelle Verkrustungen aus Kalk etc. leicht entfernbar sind. An­ statt einer separaten Scheibe aus Elastomer 131 kann diese auch als Verbundmaterial unmittelbar an das Ge­ häuse 13 angespritzt werden, so daß eine besonders ge­ genüber Leckagen dichte Verbindung und gute Haftung zwischen dem Gehäuse 13 und dem Elastomer 131 erzielt wird. Die Lochplatte 10 mit den angeformten Strömungs­ kammern 20, 21 wird beim Einschraubvorgang des Wasser­ auslaufmundstücks 1 in den Wasserhahn mit den stromab­ wärts gelegenen Stirnseiten gegen das Elastomere 131 gedrückt und abgedichtet, so daß der Wasseraustritt lediglich durch die Wasseraustrittsdüsen 30 erfolgen kann.

In der Lochplatte 10 ist eine erste zentrale Einström­ öffnung 11 ausgebildet. Auf einem Lochkreis zentral um die erste Einströmöffnung 11 sind vier symmetrisch angeordnete weitere Einströmöffnungen 12 in der Loch­ platte 10 angeordnet. Die Einströmöffnungen 12 sind stromabwärts als kegelförmige Bohrungen 121 ausgebil­ det, während die erste Einströmöffnung 11 etwa einen quadratischen Querschnitt aufweist. Jede Bohrung 121 bildet mit einem Ventilteller 220 ein Ventil 22, mit dem der Wassereinlaß in die Strömungskammern 21 gesteu­ ert wird. Die vier Ventilteller 220 werden hierbei mit unterschiedlich starken Schraubenfedern 221 gegen die kegelförmige Bohrung 121 gedrückt, so daß sie stufen­ weise nacheinander in Abhängigkeit von dem anstehenden Staudruck des zuströmenden Wassers geöffnet werden.

Zur sicheren Führung und Halterung des Ventiltellers 220 ist an dem Ventilteller ein Zapfen 2201 angeformt, über den die Schraubenfeder 221 übergestreift wird. Auf der gegenüberliegenden Seite am Elastomer ist entspre­ chend ein Dorn 210 angeformt, so daß in jeder Strö­ mungskammer 21 die Schraubenfeder 221 sicher gehalten und auch eine erforderliche koaxiale Führung des jewei­ ligen Ventiltellers 220 gewährleistet ist.

Das vorstehend beschriebene Wasserauslaufmundstück 1 hat folgende Funktionsweise:
Das vom Wasserzapfhahn abgegebene Wasser gelangt durch das Siebelement 2, mit dem evtl. im Wasser mitgeführte Partikel ausgefiltert werden, zur Lochplatte 10 und von hier über die erste ventillose Einströmöffnung 11 in die erste Strömungskammer 20. Am stromabwärts gelegenen Endbereich der Strömungskammer 20 gelangt das zuström­ ende Wasser über die Wasseraustrittsdüse 30 als Frei­ strahl ins Freie. Wird nun die Wasserauslaufmenge aus dem Wasserhahn erhöht, so führt dies an der Lochplatte 10 zu einem erhöhten Staudruck, so daß bei einem be­ stimmten Staudruck ein Ventilteller 220 mit der schwächsten Schraubenfeder 220 in seine Öffnungspositi­ on vom Wasserdruck gebracht wird. Nunmehr kann neben der ersten Strömungskammer 20 auch Wasser in eine wei­ tere Strömungskammer 21 einströmen, wie es insbesondere in Fig. 1, rechte Bildhälfte, dargestellt ist. Bei diesem Wasserstaudruck werden somit über drei Wasser­ austrittsdüsen 30 Wasserstrahlen ins Freie abgegeben. Wird der Wasserstaudruck durch ein weiteres Öffnen des Wasserhahns weiter erhöht, so gelangt bei einem be­ stimmten Staudruck ein weiterer Ventilteller 220 in seine Offenstellung, so daß mit zunehmendem Wasserstau­ druck vor der Lochplatte 10 über entsprechend weitere Wasseraustrittsdüsen 30 Wasserstrahlen ins Freie treten bis bei einem vorgesehenen maximalen Wasserstaudruck alle neun Wasseraustrittsdüsen 30 Wasserstrahlen erzeu­ gen. Bei einer Reduzierung der zufließenden Wassermenge verringert sich der Staudruck, so daß die Ventile 22 zu­ nehmend wieder geschlossen und die austretenden Wasser­ strahlen entsprechend vermindert werden.

Das in den Fig. 3 bis 7 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich zu dem vorstehend beschriebenen im wesentlich lediglich durch die Ausbildung der Lochplat­ te 10 und den Ventilen 22. Anstatt der Kegelventile ist hierbei eine etwa kegelstumpfartig ausgebildete Man­ schette 222 vorgesehen, an der Ventilklappen 2220 ange­ formt sind. Die Manschette 222 ist aus einem gummielas­ tischen Werkstoff hergestellt und auf einem zylin­ drischen Ansatz 211 der als Ringsegmente ausgebildeten Strömungskammern 21 angeordnet. Die Ventilklappen 2220 liegen hierbei in der Schließstellung an den Trennwän­ den der Strömungskammern 20, 21 an und verschließen so­ mit die Einströmöffnungen 12. Stromabwärts an der Un­ terseite der Ventilklappen 2220 sind Blattfedern 2221 anvulkanisiert, wobei die Blattfedern unterschiedliche Federkonstanten aufweisen, derart, daß bis zu einem Mindeststaudruck alle vier Ventilklappen 2220 geschlos­ sen sind. Bei einem höheren Staudruck öffnet zunächst die erste Ventilklappe 2220, wie es in Fig. 3, linke Bildhälfte, dargestellt ist. Bei weiterer Druckerhöhung öffnen dann gestuft die weiteren drei Ventilklappen 2220, so daß dann bei maximalem Wasserdruck über alle neun Wasseraustrittsdüsen 30 Wasserstrahlen abgegeben werden. Zur Sicherung der Schließposition bis zu dem vorgesehenen Staudruck ist am vorstehenden Bereich der Ventilklappen 2220 eine Einrastrille 2222 ausgebildet, mit der die Ventilklappe jeweils in der Schließstellung an einer Stirnseite 201 der Begrenzungswand der ventil­ losen Strömungskammer 20 anliegt.

Die Lochplatte mit den Strömungskammern 20, 21 ist ein­ stückig und vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, wobei die ventillose Strömungskammer 20 im Querschnitt quadratisch ausgebildet ist und die mit Ventilklappen 2220 versehenen weiteren Strömungskammern 21 als Kreis­ ringsegmente um die zentrale Strömungskammer 20 ange­ ordnet sind, wie es insbesondere aus Fig. 4 der Zeich­ nung zu entnehmen ist.

Claims (11)

1. Strahlregler für einen Wasserauslauf mit einer stromaufwärts vor einer oder mehreren Wasseraus­ trittsdüse(n) angeordneten, verschließbaren Loch­ platte, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochplatte (10) separate Strömungskammern (20, 21) nachgeschal­ tet sind, an deren stromabwärts gelegenen Endbereich jeweils eine oder mehrere Wasseraus­ trittsdüse(n) (30) angeordnet ist (sind), wobei parallel zur ersten Strömungskammer (20) mit einer Eintrittsöffnung (11) die übrigen Strömungskammern (21) in der Lochplatte (10) besondere Einströmöff­ nungen (12) haben, die jeweils von einem in seiner Schließstellung vorgespannten Ventil (22) gesteuert sind, derart, daß vom anströmenden Wasser das je­ weilige Ventil (22) von einem bestimmten Staudruck des Wassers in seine Offenstellung gedrückt wird, und die Ventile (22) bei zunehmendem Staudruck nacheinander geöffnet, bei abnehmendem Staudruck nacheinander geschlossen werden.

2. Strahlregler nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventile (22) als Kegelventile ausge­ bildet sind, wobei jeweils ein federvorgespannter Ventilteller (220) gegen eine kegelförmige Bohrung (121) in der Lochplatte (10) gedrückt ist.

3. Strahlregler nach Anspruch 2 dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils eine Schraubenfeder (221) vorge­ sehen ist, die einerseits von einem stromabwärts auf dem Boden der Strömungskammer (21) angeordneten Dorn (210) und andererseits von einem am Ventilteller (220) ausgebildeten Zapfen (22.01) aufgenommen ist, derart, daß der Ventilteller (220) in seiner Axialposition geführt und gegen die Bohrung (121) in der Lochplatte (10) gedrückt wird.

4. Strahlregler nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß als Ventil (22) eine elastische kegel- oder pyramidenstumpfförmige Manschette (222) mit ange­ formten Ventilklappen (2220) vorgesehen ist, die in der Schließstellung an den Trennwänden der Ström­ ungskammern (20, 21) anliegen, wobei die ventillose Strömungskammer (20) im Zentrum angeordnet ist, und im Querschnitt die Form eines Kreises oder Viel­ ecks, vorzugsweise eines Quadrats aufweist.

5. Strahlregler nach Anspruch 4 dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventilklappen (2220) mit Blattfedern (2221) verstärkt sind, wobei die Blattfedern so di­ mensioniert sind, daß jede der Ventilklappen (2220) bei einem anderen Wasserdruck öffnet.

6. Strahlregler nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Manschette (222) aus gummiartigem Werkstoff hergestellt ist, und die Blattfedern (2221) in dem Werkstoff eingebettet oder anvulkani­ siert oder angeklebt sind.

7. Strahlregler nach einem der Ansprüche 4 bis 6 da­ durch gekennzeichnet, daß am vorstehenden Bereich der Ventilklappen (2220) eine Einrastrille (2222) ausgebildet ist, in die in der Schließstellung die Stirnseite (201) der Begrenzungswand der ventil­ losen Strömungskammer (20) einfaßt.

8. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7 da­ durch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (10) mit den Strahlkammern (20, 21) einstückig vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 8 da­ durch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (10) mit den Strahlkammern (20, 21) in einem topfförmigen Ge­ häuse (13) angeordnet ist, wobei der Boden des Ge­ häuses (13) an der Innenseite mit einem Elastomer (131) beschichtet, oder das Elastomer (131) als Scheibe eingelegt ist, und die einzelnen Wasseraus­ trittsdüsen (30) aus dem Elastomer (131) durch Öff­ nungen im Boden jeweils als Schlauchstück (31) her­ ausgeführt sind, so daß sie leicht vom Benutzer durch ein Abstreichen mit der Hand von Verkrustun­ gen, insbesondere Kalkkrusten, befreit werden kön­ nen.

10. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 9 da­ durch gekennzeichnet, daß er als Auslaufmundstück (1) an einem Wasserzapfhahn Mischbatterie oder der­ gleichen eingesetzt ist.

11. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 9 da­ durch gekennzeichnet, daß er in einem Brausekopf als Strahlbildner eingesetzt ist.