CH686409A5

CH686409A5 - Brausekopf.

Info

Publication number: CH686409A5
Application number: CH380392A
Authority: CH
Inventors: Jorg Mafli
Original assignee: Jorg Mafli
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1996-03-29
Also published as: DE4341196A1

Description

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CH 686 409 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brausekopf, der einen die Wasserzuleitung bildenden Handgriff und mindestens ein über die Wasseraustrittsöffnung angebrachtes Brausesieb aufweist, wobei mindestens eine vor dem mindestens einen Brausesieb in die Wasserzuleitung mündende Luftzufuhrleitung vorgesehen ist und die Wasserzuleitung mit einer Durchflussbegrenzerdüse versehen ist.

Brauseköpfe dieser Art sind bekannt. Sie wurden in den verschiedensten Ausführungsformen entwik-kelt, um den Duschkomfort zu steigern, also um einen prickelnden, eventuell pulsierenden Strahl zu erzeugen.

In DE-A 3 018 917 werden mittels eines Steuerstrahles in einer Rotationskammer pulsierende Brausestrahlen erzeugt. In AT-A 324 237 und DE-A 2 821 195 wird im Bereich des Brausesiebes Luft von aussen zugeführt und mit dem Wasserstrahl vermischt. Alle drei Ausführungsformen bestehen aus entsprechend komplizierten, technisch aufwendigen und deshalb teuren Brauseköpfen. Zudem sind sie empfindlich bezüglich Verschmutzung und Kalkaufbau.

CH-A 473 573 zeigt einen Brausekopf, der mit einem Injektor für die Beimischung eines Reinigungsmittels ausgerüstet ist. Im Handgriff befindet sich eine verschiebbare Wasserzuleitung. Sie weist eine venturirohr-ähnliche Verengung auf, in die eine Injektionsleitung mündet. Diese Injektionsleitung steht in Verbindung mit einem Vorratsraum für Reinigungsmittel. Die verschiebbare Wasserzuleitung geht in einen festen Wasserzuleitungsteil über. In diesem Bereich sind am Wasserzuleitungsteil Luftzufuhröffnungen zur Schaumbildung angebracht, wobei die Schaumbildung durch besondere, wirbelbildende Schaufeln im Wasserzuleitungsteil begünstigt wird.

Alle bisher erwähnten Ausführungsformen verändern zwar den ursprünglichen Wasserstrahl, es wird aber die gleiche Menge Wasser wie bei einfachen Brauseköpfen benötigt. Keine weist daher einen Wasserspareffekt auf.

DE 3 641 455 offenbart einen Brausekopf mit Wasserspareffekt. Dies wird durch eine konische Durchflussbegrenzerdüse erreicht, die sich im Handgriff befindet. Mit diesem Brausekopf lässt sich jedoch kein prickelnder, starker Wasserstrahl erzeugen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brausekopf zu schaffen, der einen Wasserspareffekt aufweist, ohne dass zugleich ein erheblicher Druckabfall im Austrittsbereich des Wasserstrahls vorliegt. Zudem soll der Brausekopf preiswert gefertigt werden können.

Diese Aufgabe löst ein Brausekopf gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1, der im Eintrittsbereich der Wasserzuleitung eine Durchflussbegrenzerdüse aufweist, die in einem unmittelbar daran angrenzenden Injektorraum mündet, wobei sich anschliessend an den Injektorraum ein Druckaufbau-und Vermischungsraum befindet.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine

Umschaltvorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Art des Duschstrahls bei gleichbleibender Wassermenge gewechselt werden kann.

Diese Aufgabe löst ein Brausekopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Er weist einen Ventilkörper auf, der sich anschliessend dem Druckaufbau- und Vermischungsraum und vor mindestens zwei Austrittskanälen befindet und der senkrecht zur Strömungsrichtung verschiebbar ist, wobei je nach Position des Ventilkörpers einer der mindestens zwei Austrittskanäle mit dem Druckauf-bau- und Vermischungsraum verbunden ist.

Durch den Einbau einer Durchflussbegrenzerdüse wird die Wassermenge reduziert, die durch den Brausekopf fliesst. Dadurch würde aber im erweiterten Bereich des Brausesiebes eine derart kleine Fliessgeschwindigkeit, beziehungsweise kleiner Wasserdruck, herrschen, dass nur ein schwacher Duschstrahl die Brause verlassen würde. Deshalb weist der Brausekopf eine nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe funktionierende Luftzufuhrleitung auf. Die eingeführte Luft wird über einen relativ langen, sich konisch erweiternden Bereich mit dem Wasser vermischt. Die Verhältnisse der Querschnitte der Durchflussbegrenzerdüse, des sich konisch erweiternden Bereiches, der Luftzufuhrleitung und der Austrittsöffnung sind so gewählt, dass der Druck des Wasser-Luft-Gemisches über den sich konisch erweiternden Bereich stetig erhöht wird. Aus dem Brausesieb tritt ein prickelnder, kräftiger Brausestrahl aus. Ein weiterer Vorteil des erfin-dungsgemässen Brausekopfes ist, dass das Brausesieb weniger schnell verkalkt. Zudem weist das System einen erhöhten Reinigungseffekt auf.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Brausekopf mit integriertem Injektor-, Druckaufbau- und Vermischungsraum im Querschnitt;

Fig. 2 einen Brausekopf mit nachträglich eingebautem Injektor-, Druckaufbau- und Vermischungsraum im Querschnitt;

Fig. 3 eine weitere Variante des Brausekopfes mit eingebautem Ventilkörper im Querschnitt;

Fig. 4 ein Diagramm, das den Fliessdruck als Funktion der Durchflussmenge darstellt.

Der Brausekopf gemäss der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Der Brausekopf besteht aus einem Handgriff 1, der am geraden Ende an den Duschschlauch montiert wird und am anderen, leicht abgewinkelten Ende mittels einem, im Stand der Technik bekannten, Brausesieb 9 abgeschlossen ist. Im hohlen Inneren des Handgriffes 1 befindet sich die Wasserzuleitung 2, durch die das Wasser vom Duschschlauch zum Brausesieb 9 gelangt. Die Wasserzuleitung weist in der Nähe des geraden Endes des Handgriffes 1 eine Durchflussbegrenzerdüse 3 in Form einer Verengung auf. Anschliessend erweitert sich die Wasserzuleitung 2 zum Injektorraum 4, um anschliessend über eine Verengung in Form einer Eintrittsöffnung 5 in einen sich konisch erweiternden Druckaufbau- und Vermi5

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schungsraum 7 zu münden. Dieser Druckaufbau-und Vermischungsraum 7 endet in einem Austrittsraum 8, der sich unmittelbar vor dem Brausesieb 9 befindet.

In einem Randbereich des Handgriffes 1, zum Beispiel in der Nähe des gebogenen Endes, befindet sich eine Eintrittsöffnung einer Luftzufuhrleitung 6. Die Richtung dieser Luftzufuhrleitung 6 verläuft im wesentlichen antiparallel zur Wasserzuleitung 2 und mündet in den Injektorraum 4.

Im folgenden wird die Wirkungsweise dieses Aufbaus beschrieben: Der Wasserstrahl, der vom Duschschlauch herkommend durch die Wasserzuleitung 2 fliesst, wird durch die Durchflussbegrenzerdüse 3 begrenzt und weist an dieser Stelle eine grössere Durchflussgeschwindigkeit auf. Durch die Durchflussbegrenzerdüse 3 wird die Wassermenge im Vergleichzu herkömmlichen Brauseköpfen reduziert. Um den dadurch geschwächten Wasserdruck beim Brausesieb 9 zu verstärken, wird der oben beschriebene Aufbau verwendet, dessen Wirkungsweise der einer Wasserstrahlpumpe entspricht. Wegen der erhöhten Durchflussgeschwindigkeit des Wassers und dem daraus entstehenden Unterdruck in der Umgebung wird Luft von aussen über die Luftzufuhrleitung 6 in den Injektorraum 4 gesogen. Luft und Wasser strömen durch die Eintrittsöffnung 5 in den Druckaufbau- und Vermischungsraum 7. In diesem Bereich vermischt sich die Luft mit dem Wasser. Das Volumen des Strahles vergrössert sich stetig, so dass sich trotz dem sich konisch erweiternden Raum 7 der Druck des Wasser-Luft-Gemisches erhöht. Dadurch wird im Austrittsraum 8 die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit des Wasser-Luft-Gemisches erreicht. Es wird trotz verminderter Wassermenge ein prik-kelnder, intensiver Duschstrahl erhalten. Um einen möglichst grossen Druckanstieg zwischen Eintrittsöffnung 5 und Austrittsraum 8 zu erhalten, hat sich gezeigt, dass die Länge des Druckaufbau- und Vermischungsraums 7 mindestens 5 cm betragen sollte. Ebenso ist die richtige Wahl der Querschnitte der einzelnen Abschnitte 3, 4, 5, 6, 7 wichtig, um einen grossen Druckanstieg zu erreichen. Wird die Wasserversorgung abgestellt, so wird das Wasser-Luft-Gemisch vom Brausesieb 9 in die Wasserzuleitung 2 zurückgezogen. Beim Brausesieb 9 bleibt kaum Wasser liegen, wodurch das Brausesieb 9 nicht so schnell verkalkt wie handelsübliche Brauseköpfe.

In Fig. 2 ist eine modifizierte Ausführungsform des Brausekopfes dargestellt. Er zeigt einen handelsüblichen Brausekopf, in den nachträglich die Durchflussbegrenzerdüse 3, der Injektorraum 4 und der Druckaufbau- und Vermischungsraum 6 in Form eines Kunststoffeinlageteils 13 eingebaut worden sind. Dieser Kunststoffeinlageteil 13 kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Als Material wird mit Vorteil ein gummiartiger Kunststoff gewählt. Diese Ausführungsform ist zudem im Bereich der Eintrittsöffnung der Luftzufuhrleitung 6 mit einem Schieber 12 versehen. Dieser Schieber 12 weist verschieden grosse Öffnungen 11 auf, die sich von Hand über die Eintrittsöffnung schieben lassen. Diese Öffnungen 11 dienen als Schikanen, um die Luftströmung und der Luftmengendurchlass zu beeinflussen. Dadurch lässt sich bei relativ gleichbleibender Wasserdurchflussmenge die Härte oder der Druck des Brausestrahles beeinflussen.

Als weitere, hier nicht dargestellte Variante, ist es möglich, einen pulsierenden Duschstrahl zu erzeugen. Dazu wird in die Luftzufuhrleitung 6 ein bewegliches, druckgeregeltes Ventil eingebaut, das die Luftzufuhrleitung 6 je nach Druckverhältnis zum Austrittsraum 8 alternierend öffnet und schliesst. Solche Flatterventile zur Erzeugung eines pulsierenden Strahls sind auch in der Anwendung in Brauseköpfen bekannt, wobei sie aber ausschliesslich wasserbetrieben sind.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des Brausekopfes. Der Austrittsraum 8 grenzt nicht wie bei den obigen Ausführungsformen direkt an das Brausesieb 9, sondern mündet in zwei Austrittskanäle 17', 17". Diese Austrittskanäle 17', 17" ihrerseits grenzen je an ein Brausesieb 9, wobei die zwei Brausesiebe unterschiedliche Öffnungen aufweisen. Im Austrittsraum 8 befindet sich ein Ventilkörper 14, der senkrecht zur Strömungsrichtung des Wassers und über die Öffnungen der zwei Austrittskanäle 17', 17" hinweg beweglich ist. Er trennt somit den Austrittsraum 8 in zwei variable Teilräume 8', 8" auf. Der Ventilkörper 14 weist in Strömungsrichtung einen durchgehenden Durchlasskanal 14' und in dazu senkrechter Richtung einen durchgehenden Druckausgleichkanal 14" auf. Anstelle des Druckausgleichkanals 14" kann auch poröses Material verwendet werden. An beiden Enden der Bewegungsbahn des Ventilkörpers 14 verbindet je ein Drücker 15', 15" den Austrittsraum 8 mit der Aus-senseite des Brausekopfes. Die Drücker sind doppel-T-förmig. In Normalposition dichten sie den Austrittsraum 8 gegenüber der in diesem Beispiel verlängerten Luftzufuhrleitung 6 ab, indem sie durch ihre Form eine Öffnung 16 verschliessen.

Wird der Wasserstrahl eingeschaltet, so weisen beide Teilräume 8', 8" wegen des Druckausgleichskanals 14" den gleichen Druck auf. Wird nun ein Drücker 15' von Hand hineingedrückt, so fliesst ein Teil des Wasser-Luft-Gemisches durch die nicht mehr abgedichtete Öffnung 16 vom Austrittsraum 8 in die einen Unterdruck aufweisende Luftzufuhrleitung 6 und somit wieder in den Injektorraum 4. Da der Druckausgleichskanal 14" sehr schmal gewählt wurde, der Druckausgleich also nur langsam stattfinden kann, entsteht in dem sich bei diesem Drük-ker 15' befindlichen Teilraum 8' ein Unterdruck bezüglich dem anderen Teilraum 8". Der Ventilkörper 14 bewegt sich in Richtung des Drückers 15'. Der Durchlasskanal 14' des Ventilkörpers 14 schiebt sich über einen der Auslasskanäle 17' und stellt somit die Verbindung zwischen Wasserzuleitung 2 und Brausesieb 9 her. Dadurch lässt sich eine Um-schaltung für verschiedene Duschstrahl-Qualitäten erreichen, die einfacher zu bedienen ist und weniger kalkanfällig ist als die bisher übliche Methode, bei der das Brausesieb von Hand gedreht werden musste.

In Fig. 4 sind Messwerte graphisch dargestellt, die einen Vergleich zwischen handelsüblichen Brauseköpfen B und dem Brausekopf gemäss der Erfin-

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dung A herstellen Der Fliessdruck in bar ist für beide Arten als Funktion des Durchflusses in Liter/Minute dargestellt Es ist klar zu erkennen, dass mit dem erfindungsgemässen Brausekopf A bei gleicher Durchflussmenge ein wesentlich höherer Fliessdruck und damit ein kräftigerer Duschstrahl erreicht wird als bei einem handelsüblichen Brausekopf B. Es kann eine Wassereinsparung und eine Energieeinsparung für das Heizen des Wassers von bis zu 50% erreicht werden.

Die erfindungsgemässe Brausekopf lässt sich auch bei fest installierten Wandbrausen, wie sie beispielsweise in Sportanlagen verwendet werden, einsetzen. Die Elemente, Durchflussbegrenzerdüse 3, Injektorraum 4, Eintrittsöffnung 5, Luftzufuhrleitung 6 und Druckaufbau- und Vermischungsraum 7, die sich bei der Handbrause im Handgriff 1 befinden, sind nun logischerweise im Zuleitungsrohr zwischen Wand und Brause angeordnet. Die gegenseitige Anordnung und Funktionsweise der einzelnen Elemente ist jedoch gleich wie bei der Handbrause Ebenso können bei der Handbrause die oben erwähnten Elemente anstatt im Handgriff im Duschschlauch angeordnet sein, wobei auf den Duschschlauch ein handelsüblicher Brausekopf montiert ist. Auch hier bleibt die erfindungsgemässe Anordnung gleich.

Claims

Patentansprüche

1. Brausekopf, der eine Wasserzuleitung (2), einen Handgriff (1) und mindestens ein über mindestens einer Wasseraustrittsöffnung angebrachtes Brausesieb (9) aufweist, wobei mindestens eine vor dem mindestens einem Brausesieb (9) in die Wasserzuleitung (2) mündende Luftzufuhrleitung (6) vorgesehen ist und die Wasserzuleitung mit einer Durchflussbegrenzerdüse (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Eintrittsbereich der Wasserzuleitung die Durchflussbegrenzerdüse (3) angeordnet ist, die in einem unmittelbar daran angrenzenden Injektorraum (4) mündet, und dass anschliessend an den Injektorraum (4) zum Brausesieb (9) hin gerichtet ein Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) sich befindet.

2. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) vom Injektorraum (4) zum Brausesieb (9) hin eine sich konisch erweiternde Form aufweist

3. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Druckaufbau-und Vermischungsraumes (7) mindestens 5 cm beträgt

4. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (1) die Wasserzuleitung (2) bildet, und dass die Luftzufuhrleitung (6) eine Eintrittsöffnung in einem Randbereich des Handgriffes (1) aufweist.

5. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftzufuhrleitung (6) die Luftströmung beeinflussende Schikanen (11) angeordnet sind.

6. Brausekopf nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schikanen (11) zur Veränderung des Luftmengendurchlasses beweglich (12) ausgeführt ist.

7. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzufuhrleitung (6) ein bewegliches Ventil aufweist, das druckgeregelt durch Druckanstieg zum alternierenden Öffnen und Schliessen der Luftzufuhrleitung (6) dient.

8. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussbegrenzerdüse (3), der angrenzende Injektorraum (4) und der Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) aus einem ein- oder mehrteiligen Kunststoffeinlageteil (13) besteht, der auf ein handelsübliches Brausekopfgehäuse abgestimmt ist.

9. Brausekopf nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffeinlageteil (13) aus einem gummiartigen Kunststoff besteht.

10. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektorraum (4) einen gegenüber der Durchflussbegrenzerdüse (3) und der Eintrittsöffnung (5) des Druckaufbau- und Vermischungsraums (7) erweiterten Durchmesser aufweist.

11. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich anschliessend an den Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) und vor mindestens zwei Austrittskanälen (17', 17") ein senkrecht zur Strömungsrichtung des Wassers verschiebbarer Ventilkörper (14) in einem Austrittsraum (8) befindet, mittels dem jeweils einer der mindestens zwei Austrittskanäle (17', 17") mit dem Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) verbindbar ist.

12. Brausekopf nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) mittels Druckänderung verschiebbar ist.

13. Brausekopf nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel (15', 15") zur Erzeugung der Druckänderung aufweist.

14. Brausekopf nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) in Strömungsrichtung einen durchgehenden Durchlasskanal (14') und senkrecht zur Strömungsrichtung einen durchgehenden Druckausgleichskanal (14") aufweist.

15. Brausekopf nach Patentanspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Mittel (15', 15") zur Druckänderung eine Verbindung zwischen dem Austrittsraum (8), in dem sich der Ventilkörper (14) befindet, und der Luftzufuhrleitung (6) herstellbar ist.

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