DE102004027040A1

DE102004027040A1 - Brausekopf

Info

Publication number: DE102004027040A1
Application number: DE200410027040
Authority: DE
Inventors: Günter Faust
Original assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Current assignee: Grohe AG
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-03
Also published as: DE102004027040B4

Abstract

Bei einem Brausekopf zur Erzeugung von pulsierenden Brausestrahlen mit wenigstens einem Wasseraustrittsöffnungen aufweisenden Ringkanal, in dem ein Ring mit wenigstens einem Sperrkörper für die Wasseraustrittsöffnungen angeordnet ist, wobei das Brausewasser geneigt zum wenigstens einen Sperrkörper durch die Eintrittsöffnungen in den Ringkanal einströmt, so dass der Ring mit dem wenigstens einen Sperrkörper in dem Ringkanal umläuft, ist vorgeschlagen, dass der Ring an der den Wassereintrittsöffnungen zugekehrten Seite eine Turbinenbeschaufelung trägt, wobei die einzelnen Turbinenschaufeln wenigstens an der den Wassereintrittsöffnungen zugekehrten Seite entsprechend der Querschnittsfläche des Ringkanals geformt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brausekopf zur Erzeugung von pulsierenden Brausestrahlen, insbesondere für die Wassermassage, mit wenigstens einem Wasseraustrittsöffnungen aufweisenden Ringkanal, in dem ein Ring mit wenigstens einem Sperrkörper für die Wasseraustrittsöffnungen angeordnet ist, wobei das Brausewasser geneigt zum wenigstens einen Sperrkörper durch Wassereintrittsöffnungen in den Ringkanal einströmt, so dass der Ring mit dem wenigstens einen Sperrkörper in dem Ringkanal umläuft.

Ein derartiger Brausekopf ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 08 326 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Brausekopf zu verbessern und insbesondere den Ring mit dem Absperrkörper für die umlaufende Drehbewegung wirksamer zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Brausekopf dadurch gelöst, dass der Ring an der den Wassereintrittsöffnungen zugekehrten Seite eine Turbinenbeschaufelung trägt, wobei die einzelnen Turbinenschaufeln wenigstens an der den Wassereintrittsöffnungen zugekehrten Seite entsprechend der Querschnittsfläche des Ringkanals geformt sind.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 21 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Turbinenbeschaufelung eine zuverlässige Umlaufbewegung des Ringes mit dem Sperrkörper in dem Ringkanal bewirkt und besondere Rollmittel entfallen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ringkanal torusförmig ausgeführt werden. Der Ring kann vorteilhaft von zwei mit Abstand zueinander angeordneten Reifen gebildet werden, wobei die Turbinenschaufeln in dem Ringraum zwischen den beiden Reifen angeordnet und zweckmäßig einstückig mit den beiden Reifen aus gut gleitfähigem Kunststoff hergestellt werden. Die Turbinenschaufeln werden hierbei im stromaufwärts gelegenen Bereich des Ringkanals vorgesehen, während am stromabwärts gelegenen Ende ein oder mehrere Sperrkörper angeformt werden.

Die Turbinenschaufeln weisen zweckmäßig eine Neigung zur Achse des Ringkanals von 10° bis 40°, vorzugsweise 20°, auf, wobei stromaufwärts zum Ringkanal angeordnete Wassereinlassöffnungen das zuströmende Wasser axial mit einem Winkel von etwa 30° bis 50° geneigt zu den ebenen Flächen der Turbinenschaufeln in den Ringkanal einführen. Die Turbinenschaufeln selbst sind dabei mit einem Winkel von 10° bis 30°, vorzugsweise 20°, zur Achse des Ringkanals geneigt angeordnet.

Vorteilhaft können die Sperrkörper als Verschlusssegmente an der stromabwärts gelegenen Kante der beiden Reifen angeformt werden, wobei vorzugsweise zwei oder drei Verschlusssegmente symmetrisch an den beiden Reifen entsprechend dem Querschnitt des Ringkanals ausgebildet angeformt werden. Die vorstehenden Stirnseiten der Turbinenschaufeln werden zweckmäßig verrundet, während an den beiden Enden jedes Verschlusssegment schräge Stirnseiten ausgebildet werden, so dass Reibungen beim Umlauf weitgehend minimiert sind.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Verschlusssegmente eine Länge von etwa 1/6 bis 1/12 des Kreisbogens des Ringkanals aufweisen, während stromaufwärts zu den Verschlusssegmenten an den beiden Reifen etwa 30 bis 40, vorzugsweise 36, Turbinenschaufeln vorgesehen werden. vorteilhaft wird der Ring, bestehend aus den Turbinenschaufeln, den beiden Reifen und den Verschlusssegmenten einstückig aus gut gleitfähigem Kunststoff, vorzugsweise Polyoximethylen (POM), hergestellt.

Der Ringkanal im Brausekopf wird zweckmäßig zur einen Hälfte im Brauseboden ausgebildet, in dem auch die Wasseraustrittsöffnungen entsprechend angeordnet sind. Die stromaufwärts gelegene Hälfte des Ringkanals kann dann in einem stromaufwärts im Brausekopf angeordneten Wasserführungskörper vorgesehen werden, wobei in dem Wasserführungskörper gleichzeitig die vorzugsweise als Axialdüsen ausgebildeten Wassereintrittsöffnungen zum Ringkanal vorgesehen sind. Auch der Brauseboden und der Wasserführungskörper werden zweckmäßig, zumindest im Bereich des Ringkanals, aus gut gleitfähigem Kunststoff, vorzugsweise Polyoximethylen (POM) hergestellt. Gute Umlaufergebnisse des Ringes konnten insbesondere dann erzielt werden, wenn der Durchmesser der kreisförmigen Querschnittsfläche der Verschlusssegmente und der Turbinenschaufeln 5% bis 20% kleiner als der lichte Durchmesser der kreisförmigen Querschnittsfläche des Ringkanals ist. Zweckmäßig entspricht hierbei die Anzahl der Wassereintrittsöffnungen der Anzahl der Wasseraustrittsöffnungen, wobei der lichte Querschnitt der Wassereintrittsöffnungen kleiner als der lichte Querschnitt der Wasseraustrittsöffnungen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt in der Zeichnung
1 eine Handbrause, teilweise geschnitten;
2 einen Teil II der in 1 gezeigten Handbrause in vergrößerter Darstellung;
3 einen Teil III der in 1 gezeigten Handbrause in vergrößerter Darstellung;
4 den in 2 gezeigten Teil in der Schnittebene IV;
5 den in 3 gezeigten Teil in der Schnittebene V;
6 den in 1 gezeigten Brauseboden, in der Schnittebene VI der 7;
7 den in 6 gezeigten Brauseboden in Ansicht von unten;
8 den in 6 gezeigten Brauseboden in Ansicht von oben;
9 den in 1 gezeigten Wasserführungskörper in der Schnittebene IX der 11;
10 einen Teil des Wasserführungskörpers in der Schnittebene X der 11;
11 den in 9 gezeigten Wasserführungskörper in der Ansicht von unten;
12 den in 1 gezeigten Ring in Seitenansicht;
13 den in 12 gezeigten Ring in Ansicht von unten;
14 den in 12 gezeigten Ring in Ansicht von oben;
15 den in 14 gezeigten Ring in der Schnittebene XV in vergrößerter Darstellung;
16 den in 14 gezeigten Ring in der Schnittebene XVI in vergrößerter Darstellung;
17 den in 14 gezeigten Ring in der Schnittebene XVII in vergrößerter Darstellung;
18 den in 12 gezeigten Ring in Perspektivansicht in vergrößerter Darstellung.
Die in 1 gezeigte Handbrause enthält einen Brausekopf 1, einen Handgriff 10, einen Wasserzuführungskanal 11, einen Wasserführungskörper 3, einen Ring 5 sowie einen Brauseboden 2.
Der Brauseboden 2 ist mit dem Wasserführungskörper 3 zu einer Einheit zusammengefügt, wobei im Wasserführungskörper 3 im Zentrum eine Schraube 31 angeordnet ist, mit der die aus dem Brauseboden 2, dem Wasserführungskörper 3 und dem Ring 5 gebildete Baueinheit an dem Wasserzuführungskanal 11 des Brausekopfes 1 gedichtet befestigt wird. Für den Eindrehvorgang ist hierbei im Brauseboden 2 eine Öffnung 21 vorgesehen, durch die ein Drehwerkzeug zum Eindrehen der Schraube in eine Bohrung des Wasserzuführungskanals 11 eingesetzt werden kann.
Im Wasserführungskörper 3 sind, wie es insbesondere aus 11 der Zeichnung zu entnehmen ist, neun Wassereintrittsöffnungen 30 in Form von Wasserstrahldüsen ausgebildet, die in einem Ringkanal 4 münden. Der Ringkanal 4 weist als Querschnittsfläche einen Halbkreis auf. In dem Brauseboden 2 ist entsprechend zu dem im Wasserführungskörper 3 der stromabwärts gelegene, im Querschnitt ebenfalls halbkreisförmige Teil des Ringkanals 4 ausgebildet, wie es insbesondere aus 7 der Zeichnung zu entnehmen ist. Im Grund des Ringkanals 4 im Brauseboden 2 sind neun symmetrisch angeordnete Wasseraustrittsöffnungen 20 ausgebildet. Im Zusammengefügten Zustand von Wasserführungskörper 3 und Brauseboden 2 bildet der Ringkanal 4 einen Torus, bzw. der Ringkanal 4 hat eine kreisförmige Querschnittsfläche. Der lichte Durchmesser der kreisförmigen Querschnittsfläche beträgt etwa 6mm, wobei der lichte Querschnitt der Wassereintrittsöffnungen 30 kleiner als der lichte Querschnitt der Wasseraustrittsöffnung 20 ist.
In dem Ringkanal 4 ist der Ring 5 angeordnet, wie es insbesondere aus 2 und 3 der Zeichnung zu entnehmen ist.
Der Ring 5 weist eine innenliegenden Reifen 52 und einen außen liegenden Reifen 51 auf. In der stromaufwärts gelegenen Hälfte des Rings 5 sind an den beiden Reifen 51, 52 sechsunddreißig Turbinenschaufeln 50 an geformt. Die Turbinenschaufeln 50 sind dabei zur Achse 40 des Ringkanals 4 mit einem Winkel 501 von 20° geneigt angeordnet. Die als Wasserstrahldüsen ausgebildeten Wassereintrittsöffnungen 30 in dem wasserführungskörper 3 sind mit einem Winkel 300 von 30° gegen die ebene Fläche der Turbinenschaufeln 50 geneigt, wie es aus 5 der Zeichnung zu entnehmen ist.
Am stromabwärts gelegenen Bereich des Rings 5 sind an den unteren Stirnkanten der Reifen 51, 52 drei symmetrisch angeordnete Verschlusssegmente 55 ausgebildet, wie es insbesondere aus 13 und 18 entnehmbar ist. Die einzelnen Verschlusssegmente 55 haben dabei eine entsprechend der Kreisquerschnittsfläche des Ringkanals 4 gekrümmte Oberfläche. Die drei Verschlusssegmente 55 weisen jeweils eine Länge von etwa 1/9 des gesamten Kreisbogens des Ringes 5 auf. Damit ein möglichst reibungsarmer Umlauf des Ringes 5 im Ringkanal erfolgen kann, weisen die Turbinenschaufeln 50 im vorstehenden Bereich Verrundungen 500 und die Verschlusssegmente 55 schräge Stirnseiten 550 auf, wobei der Durchmesser der Kreisquerschnittsfläche der Verschlusssegmente 55 und der Turbinenschaufeln 50 mit den Reifen 51, 52 etwa 10 % kleiner als der lichte Durchmesser der Kreisquerschnittsfläche des Ringkanals 4 ist.
Der vorstehend beschriebene Brausekopf hat folgende Funktionsweise:
Das Brausewasser wird über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schlauchleitung dem Wasserzuführungskanal 11 der Handbrause zugeführt. Vom Wasserzuführungskanal 11 gelangt es in die düsenartig ausgebildeten Wassereintrittsöffnungen 30 und tritt mit hoher Geschwindigkeit mit einem Winkel von 30° zur ebenen Fläche der Turbinenschaufeln 50 in den Ringkanal 4 ein, wie es insbesondere aus 4 und 5 der Zeichnung zu entnehmen ist. Die in den Ringkanal 4 durch die Wassereintrittsöffnungen 30 gerichteten Wasserstrahlen setzen mit Hilfe der Turbinenschaufeln 50 den Ring 5 in eine drehende Bewegung um die Achse 40. Während der Rotation des Ringes 5 werden die Wasseraustrittsöffnungen 20 in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl von den Verschlusssegmenten 55 rhythmisch verdeckt und wieder freigegeben, wodurch die in den Wasseraustrittsöffnungen 20 erzeugten Brausestrahlen pulsierend austreten und zur Massage eingesetzt werden können.

Claims

Brausekopf zur Erzeugung von pulsierenden Brausestrahlen, insbesondere für die Wassermassage, mit wenigstens einem Wasseraustrittsöffnungen aufweisenden Ringkanal, in dem ein Ring mit wenigstens einem Sperrkörper für die Wasseraustrittsöffnungen angeordnet ist, wobei das Brausewasser geneigt zum wenigstens einen Sperrkörper durch die Eintrittsöffnungen in den Ringkanal einströmt, so dass der Ring mit dem wenigstens einen Sperrkörper in dem Ringkanal umläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) an der den Wassereintrittsöffnungen (30) zugekehrten Seite eine Turbinenbeschaufelung trägt, wobei die einzelnen Turbinenschaufeln (50) wenigstens an der den wassereintrittsöffnungen (30) zugekehrten Seite entsprechend der Querschnittsfläche des Ringkanals (4) geformt sind.
Brausekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (4) torusförmig ausgebildet ist.
Brausekopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ring (5) zwei mit Abstand zueinander angeordnete, den Innendurchmesser und den Außendurchmesser begrenzende Reifen (51, 52) vorgesehen sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenschaufeln (50) jeweils um 10° bis 40° zur Achse (40) des Ringkanals (4) geneigt angeordnet sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Stirnseiten der Turbinenschaufeln (50) eine Verrundung (500) aufweisen.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenschaufeln (50) sich jeweils bis zur stromabwärts gelegenen Kante der beiden Reifen (51, 52) erstrecken.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den stromabwärtsgelegenen Kanten der beiden Reifen (51, 52) wenigstens zwei symmetrisch angeord nete Verschlusssegmente (55) als Sperrkörper vorgesehen sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrkörper drei Verschlusssegmente (55) symmetrisch an den stromabwärts gelegenen Kanten der beiden Reifen (51, 52) angeordnet sind.
Brausekopf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusssegmente (55) entsprechend dem Ringkanal (4) im Querschnitt kreisförmig ausgebildet sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusssegmente (55) an beiden Enden mit schrägen Stirnseiten (550) versehen sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusssegment (55) eine Länge von 1/6 bis 1/12 des Kreisbogens des Ringkanals (4) aufweist.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Reifen (51, 52) dreißig bis vierzig Turbinenschaufeln (50) angeordnet sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenschaufeln (50) mit den Reifen (51, 52) und den Verschlusssegmenten (55) einstückig aus gut gleitfähigem Kunststoff hergestellt sind.
Brausekopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyoximethylen (POM) eingesetzt ist.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassereintrittsöffnungen (30) als Strahldüsen ausgebildet sind und zur Fläche der Turbinenschaufeln (50) jeweils um 30° bis 50° geneigt sind.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Querschnittsfläche des Ringkanals (4) zur einen Hälfte in einem die Wassereintrittsöffnung (30) enthaltenden Wasserführungskörper (3) und zur anderen Hälfte im stromabwärts angeordneten Brauseboden (2) mit den Wasseraustrittsöffnungen (20) ausgebildet ist.
Brausekopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserführungskörper (3) und der Brauseboden (2) zumindest an der Oberfläche des Ringkanals (4) ebenfalls aus Kunststoff hergestellt sind.
Brausekopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyoximethylen (POM) vorgesehen ist.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisqerschnittsfläche des Ringkanals (4) einen lichten Durchmesser von 5 mm bis 10 mm aufweist.
Brausekopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kreisquerschnittsfläche der Verschlusssegmente (55) und der Turbinenschaufeln (50) 5% bis 20% kleiner als der lichte Durchmesser der Kreisquerschnittsfläche des Ringkanals (4) ist.
Brausekopf nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Wassereistrittsöffnungen (30) der Anzahl der Wasseraustrittsöffnungen (20) entspricht, wobei der lichte Querschnitt der Wassereintrittsöffnungen (30) kleiner als der lichte Querschnitt der Wasseraustrittsöffnungen (20) ist.