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Die
Erfindung betrifft ein Wasserauslaufmundstück für den Wasserauslauf eines Wasserhahns
mit wenigstens einem Aufweitungselement für das durchströmende Wasser.
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Bekannt
ist, bei Wasserauslaufmundstücken von
Wasserhähnen
Luftsprudler oder Luftmischer einzusetzen, mit denen durchströmendes Wasser
mit Luft vermischt wird, so dass ein einziger, luftangereicherter
Wasserstrom aus dem Wasserauslaufmundstück austritt.
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Aus
der
CH 439 143 ist ein
Wasserauslaufmundstück
insbesondere für
ein Haushaltswasserrohr bekannt, bei dem wassereintrittsseitig ein
Filterelement angeordnet ist. Hinter diesem Filterelement sind zwei
Düsenplatten
vorgesehen, die jeweils zylinderförmige Durchtrittsöffnungen
aufweisen, die zueinander versetzt angeordnet sind. Mit den Düsenplatten
wird das Wasser in eine Vielzahl von Einzelstrahlen aufgeteilt,
die sich in einem nachfolgenden Mischraum mit angesaugter Luft mischen
und in einem anschließenden
Siebpaket wieder zu einem vollen, das Wasserauslaufmundstück verlassenden Mischstrahl
zusammengefasst werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art
so auszugestalten, dass der Wasserstrahl ohne Verwendung eines Luftmischers
oder Luftsprudlers wasseraustrittsseitig gleichmäßig auf mehrere Austrittsöffnungen
verteilbar ist, um ein homogenes Strahlbild aus mehreren Wasserstrahlen
zu erhalten.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass wassereintrittsseitig in Wasserströmungsrichtung betrachtet vor
dem wenigstens einen Aufweitungselement wenigstens ein Drosselelement
und wasseraustrittsseitig ein Formelement angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß wird also
die Strömungsgeschwindigkeit
des eintretenden Wasserstrahls mit dem Drosselelement reduziert,
um eine laminare Strömung
zu erhalten. Der Wasserstrahl wird daraufhin mit dem wenigstens
einen Aufweitungselemente gleich mäßig aufgeweitet und noch weiter
verlangsamt. Anschließend
wird der austretende Wasserstrahl durch das Formelement geformt.
Da das Wasser mit reduzierter Strömungsgeschwindigkeit nahezu
turbulenzfrei durch das Wasserauslaufmundstück strömt, und darüber hinaus auch keine Luftzufuhr vorgesehen
ist, findet in dem Wasserauslaufmundstück keine Vermischung mit Luft
statt. Außerdem
ist von großem
Vorteil, dass eine Wasserleitung zwischen einem Mischerventil oder
dergleichen und dem Wasserauslaufmundstück mit einem verhältnismäßig kleinen
Innenquerschnitt verwendet werden kann, die eine entsprechend geringere
Wassermenge faßt.
Auf diese Weise ist eine verhältnismäßig schneller
Wasseraustausch in der Wasserleitung erreichbar, so dass beim Verändern der
Einstellung des Mischerventils eine schnelle Temperaturänderung und/oder
Wassermengenänderung,
also ein schnelles Feedback am Wasseraustritt erfolgt. Dies ist
insbesondere bei elektronisch gesteuerten Mischerventilen von großer Bedeutung,
da hier ein Bediener auf dieses Feedback angewiesen ist. Die hohe
Strömungsgeschwindigkeit
wegen des geringen Innenquerschnitts der Wasserleitung hat hier
im Unterschied zum Stande der Technik nicht zur Folge, dass Turbulenzen
im Wasseraustritt zu einem inhomogenen Strahlbild führen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Elemente jeweils in einem Abstand zueinander angeordnet.
Dies hat den Vorteil, dass im Anschluss zu jedem Element ein ausreichend
großes
Volumen zur Verfügung
steht, in das sich das Wasser turbulenzfrei verteilen kann.
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Um
die Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers einfach und ohne großen technischen Aufwand zu
reduzieren, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform vor, dass das wenigstens
eine Drosselelement eine in einem Vorraum des Wasserauslaufmundstücks im Wesentlichen
senkrecht zur Wasserströmungsrichtung
angeordnete Prallplatte ist.
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Damit
das Wasser weiterfließen
kann und um den Wasserstrahl bereits im Drosselelement aufzuweiten,
weist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die Prallplatte
entlang ihrer Ränder Durchflussöffnungen
auf. Außerdem
ist durch die Aufweitung ab dem Drosselelement ein Wasserauslauf
mit geringerem Innenquerschnitt einsetzbar, mit dem eine schnellere
Wasserzuführung
von einem Mischventil zum Wasserauslaufmundstück ermöglicht wird.
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Besonders
einfach und ohne großen
technischen Aufwand ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
das wenigstens eine Aufweitungselement als Lochplatte, insbesondere
als Lochblech, mit einer Vielzahl von insbesondere gleichmäßig über die
jeweilige Lochplatte angeordneten Löchern realisierbar, die vor
einem jeweiligen Aufweitungsraum angeordnet ist.
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Zweckmäßigerweise
sind bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wenigstens zwei Lochplatten
in Wasserströmungsrichtung
betrachtet hintereinander im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet,
deren Löcher
versetzt angeordnet sind, so dass das Wasser nach Durchströmen der
Löcher einer
der Lochplatten an dem jeweiligen nichtgelochten Bereich der in
Strömungsrichtung
betrachtet nächsten
Lochplatte abgebremst, und so die Strömungsgeschwindigkeit weiter
reduziert wird, um eine Beruhigung des Wasserstroms und eine noch
bessere Verteilung des Wassers zu erreichen.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Formelement
eine Vielzahl von von Wasser durchströmbaren Formkanälen auf,
auf die das Wasser aufgeteilt wird, und mit denen das gewünschte Strahlbild
realisiert wird.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Formelement
ein Quader mit durchgängigen
Zylinderbohrungen. Die Verwendung eines Quaders hat den Vorteil,
dass entlang seiner langen Seiten eine Vielzahl von Zylinderbohrungen angeordnet
werden können,
so dass ein aus einer Vielzahl von einzelnen Formstrahlen zusammengesetzter
Wasservorhang erzeugbar ist.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Wasserauslaufmundstück durchgängig einen
im Wesentlichen einem Aussenquerschnitt das Formelements gleichenden
Innenquerschnitt auf, so dass eine gleichmäßige Aufweitung des Wasserstrahls über den
gesamten Strömungsbereich
im Wasserauslaufmundstück
bereits vor dem Formelement ermöglicht
wird.
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Um
das Wasserauslaufmundstück
einfach und ohne großen
technischen Aufwand mit dem Wasserauslauf zu verbinden beziehungsweise
zu Reinigungszwecken auszutau schen, sind bei einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
das wenigstens eine Drosselelement, das wenigstens eine Aufweitungselement
und das Formelement an oder in einem mit dem Wasserauslauf verbindbaren,
insbesondere einklipsbaren, Trägerelement,
insbesondere in einem Gehäuse,
miteinander verbindbar.
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Um
eine Erwärmung
der Armaturen zu verhindern, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform
vor, dass das Trägerelement
einen Eingangsstutzen zur Verbindung mit einem Schlauch aufweist, mit
dem das Wasserauslaufmundstück
an einen Wasserschlauch im Inneren der Armatur anschließbar ist,
der zum Mischventil führt.
Die Armatur selbst kommt so nicht mit Wasser in Berührung. Auf
diese Weise wird verhindert, dass sich in der Armatur Kalk abgesetzt
beziehungsweise der Innenbereich der Armatur korrodiert.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn in dem Wasserauslaufmundstück ein Drosselelement,
zwei Aufweitungselemente und ein Formelement in Wasserströmungsrichtung
hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird mit wenigen
Bauteilen, die darüber
hinaus einfach aufgebaut sind, ohne großen technischen Aufwand eine
optimale Aufweitung des Wasserstrahls und ein homogenes Strahlbild
des austretenden Wassers erreicht.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es
zeigen
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1 schematisch
im Schnitt ein Wasserauslaufmundstück für einen Wasserhahn mit einem rechteckigen
Innenquerschnitt;
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2 eine
wasseraustrittseitige Ansicht des in 1 dargestellten
Wasserauslaufmundstücks;
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3 die
Bauteile des in 1 dargestellten Wasserauslaufmundstück in isometrischer
Darstellung und jeweils in einer Draufsicht.
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In 1 ist
ein Wasserauslaufmundstück 1 in
einem Wasserauslauf 2 mit rechteckigen Querschnitt eines
Wasserhahns angeordnet. Ein mit einem nicht dargestellten Mischventil
verbundener Wasserschlauch 3 ist wassereintrittsseitig
in der 1 von oben auf einen rohrförmigen Eingangsstutzen 4 des
Wasserauslaufmundstücks 1 gesteckt. Der
Eingangsstutzen 4 ist mittig in einer Stirnseite eines
Gehäuses 5 des
Wasserauslaufmundstücks 1 angeordnet.
Das Gehäuse 5 ist
ein quaderförmiger, im
Querschnitt zum Wasserauslauf 2 komplementärer Hohlkörper, der
in der 1 nach unten geöffnet ist und als Trägerelement
für die
im Folgenden noch näher
beschriebenen Bauteile eingesetzt wird.
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Der
Eingangsstutzen 4 mündet
in einen Vorraum 6 im Gehäuse 5. Der Vorraum 6 hat
senkrecht zum Verlauf des Eingangsstutzens 4 einen rechteckigen
Querschnitt, dessen Fläche
wesentlich größer ist,
als die Fläche
des Innenquerschnitts des Wasserschlauchs 3. Die dem Eingangsstutzen 4 gegenüberliegende
Seite des Vorraums 6 wird durch eine ebene Prallplatte 7 begrenzt,
die parallel zur Stirnseite des Gehäuses 5 angeordnet
ist und deren Außenquerschnitt
mit dem Innenquerschnitt des Gehäuses 5 übereinstimmt.
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Die
Prallplatte 7 weist entlang ihrer Ränder Durchflussöffnungen 8 auf,
durch die Wasser aus dem Vorraum 6 in 1 nach
unten in einen ersten Aufweitungsraum 9 fließen kann.
Die Durchflussöffnungen 8 haben
die Form von entlang ihrer jeweiligen Achse halbierten Zylindern,
deren Schnittflächen mit
dem jeweiligen Rand der Prallplatte 7 abschließen.
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Der
erste Aufweitungsraum 9 wird in 1 unten
begrenzt durch ein erstes ebenes Lochblech 10, welches
parallel zum Prallplatte 7 angeordnet ist. In dem ersten
Lochblech 10 ist eine Vielzahl von durchgängigen Löchern 11 in
Form von Zylinderbohrungen angeordnet. Der Rand des ersten Lochblechs 10 geht
in eine erste Hülse 12 über, die
sich nach oben und nach und unten gleichermaßen erstreckt. Der Außenquerschnitt
der ersten Hülse 12 stimmt
mit dem Innenquerschnitt des Gehäuses 5 überein.
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Die
Löcher 11 des
ersten Lochblechs 10 münden
in einen zweiten Aufweitungsraum 13. Der zweite Aufweitungsraum 13 wird
in der Figur unten durch ein zweites Lochblech 14 begrenzt.
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Das
zweite Lochblech 14 weist analog dem Lochblech 10 eine
Vielzahl von durchgängigen
Löchern 15 auf,
die den Löchern 11 gleichen.
Die Löcher 15 sind
relativ zu den Löchern 11 versetzt
angeordnet, so dass die Löcher 11, 15 jedes
der beiden Lochbleche 10, 14 jeweils einem nichtgelochten
Bereich des anderen Lochblechs 14, 10 gegenüber angeordnet
sind. Die Ränder
des zweiten Lochblechs 14 gehen, analog zu den Rändern des
Lochblechs 10, in eine zweite Hülse 16 über. Der
Außenquerschnitt
der zweiten Hülse 16 stimmt
ebenfalls mit dem Innenquerschnitt des Gehäuses 5 überein.
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Die
Löcher 15 des
zweiten Lochblechs 14 münden
in einen dritten Aufweitungsraum 17, der wasseraustrittseitig
in der Figur unten durch ein Formelement 18 begrenzt wird.
Das Formelement 18 hat die Form eines Quaders, der formschlüssig in
dem Gehäuse 5 angeordnet
ist, so dass eines seiner Flächenpaare
parallel zu dem zweiten Lochblech 14 orientiert ist. In
dem Formelement 18 sind drei identische Formkanäle 19 für drei Wasserstrahlen äquidistant
nebeneinander angeordnet. Die Formkanäle 19 sind durchgängige Zylinderbohrungen,
deren Zylinderachsen senkrecht zu den Lochblechen 10, 14 orientiert
sind und die aus dem Wasserauslaufmundstück 1 heraus führen.
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In 2 ist
die Wasseraustrittsseite des Wasserauslaufmundstücks 1 dargestellt.
Durch die Formkanäle 19 hindurch
ist die Lochplatte 14 mit einen Teil ihrer Löcher 15 zu
sehen.
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In 3 rechts
sind die Bauteile des Wasserauslaufmundstücks 1 isometrisch
in einer Explosionszeichnung dargestellt.
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In 3 links
sind das Gehäuse 5,
die Prallplatte 7, das erste Lochblech 10, das
zweite Lochblech 14 und das Formelement 18 jeweils
von unten betrachtet gezeigt.
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Wird
die Wasserzufuhr mit dem nicht dargestellten Mischventil geöffnet, so
fließt
ein Wasserstrahl aus dem Wasserschlauch 3 durch den Eingangsstutzen 4 hindurch
in den Vorraum 6.
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In
dem Vorraum 6 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers
durch den Übergang
vom Wasserschlauch 3 zum Vorraum 6, der eine größere Querschnittfläche auf weist,
reduziert und das Wasser zusätzlich
an der Prallplatte 7 abgebremst. Das Wasser strömt mit reduzierter
Geschwindigkeit durch die Durchlassöffnungen 8 hindurch
in den ersten Aufweitungsraum 9, wo es sich in Richtung
der Mitte des ersten Lochblechs 10 verteilt.
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Anschließend strömt das Wasser
durch die Löcher 11 des
ersten Lochblechs 10 hindurch in den zweiten Aufweitungsraum 13,
wo die Strömungsgeschwindigkeit
wieder reduziert wird und eine Aufweitung des ursprünglichen
Wasserstrahls über
den gesamten Querschnitt des zweiten Lochblechs 14 erreicht
wird.
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Daraufhin
strömt
das Wasser durch die Löcher 15 des
zweiten Lochblechs 14 hindurch in den dritten Aufweitungsraum 17,
in dem der aufgewertete Wasserstrahl mittlerweile eine homogene
laminare Strömung
aufweist.
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Der
homogene laminare Wasserstrom strömt nun gleichmäßig den
Formkanälen 19 des
Formelementes 18 zu, mit denen jeweils ein Wasserstrahl
geformt wird, so dass wasseraustrittseitigen drei homogene Wasserstrahlen
aus dem Formelement 18 des Wasserauslaufmundstücks 1 austreten.
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Auf
den Wasserschlauch 3 kann auch verzichtet werden, wenn
das Wasser direkt durch den Wasserauslauf geleitet wird. Statt mit
dem Wasserschlauch 3 wird in diesem Fall das Wasserauslaufmundstück 1 unmittelbar
mit dem Wasserauslauf des Wasserhahns verbunden.
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Vorzugsweise
wird das Wasserauslaufmundstück 1 an
den Wasserschlauch 3 oder den Wasserauslauf gesteckt, geklipst
oder geschraubt.
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Es
können
auch weniger als drei oder mehr als drei Formkanäle in dem Formelement vorgesehen
sein.
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Statt
rechteckiger Querschnitte können
auch andere Querschnitte, beispielsweise quadratische oder auch
ovale Querschnitte vorgesehen sein.
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Statt
der Lochbleche können
auch Lochplatten aus einem anderen Material eingesetzt werden. Es
können
auch mehr oder weniger als zwei Lochbleche vorgesehen sein