DE102005012706A1 - Duschkopf - Google Patents
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Abstract
Ein Duschkopf (10) hat für Durchgänge (24) einer Lochplatte (14) Ventilelemente (18), die jeweils durch einen kalottenförmigen Membranabschnitt (28) gebildet sind, in welchem mehrere in Umfangsrichtung verteilte Schnitte (30) vorgesehen sind.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Duschkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Ein derartiger Duschkopf ist in der
DE 31 07 806 C2 beschrieben. Bei ihm haben die Ventilelemente, die den Durchgängen der Lochplatte zugeordnet sind, im druckfreien Zustand des Duschkopfes die Form von Kegeln, deren Spitzen breitgequetscht sind. Man hat also jeweils ein Quetschventil, welches nicht durch eine externe Quetsche sondern durch elastische Eigenvorspannung in den Schließzustand vorgespannt ist. Bei Druckbeaufschlagung des Duschkopfes öffnen sich die einzelnen Ventilelemente zu im wesentlichen zylindrischen Schlauchstücken. - In der Praxis hat sich gezeigt, daß derartige Ventilelemente nach langem Einsatz nicht mehr zuverlässig schließen, so daß es zu einem Nachtropfen von Wasser aus dem Duschkopf nach Abstellen der Wasserzufuhr kommt.
- Auch stehen die einzelnen Ventilelemente über die Vorderseite der Lochplatte über, was sowohl aus ästhetischen Gründen als auch aus hygienischen Gründen weniger vorteilhaft ist.
- Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Duschkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weitergebildet werden, daß ein sicheres Verschließen der einzelnen Ventilelemente nach Beendigung der Druckbeaufschlagung des Duschkopfes erhalten wird.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Duschkopf mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
- Bei dem erfindungsgemäßen Duschkopf sind die einzelnen Ventilelemente durch Membranabschnitte gebildet, welche jeweils eine gewölbte Form haben. Diese gewölbten Membranabschnitte weisen jeweils mindestens einen Schnitt auf. Die Schnittränder liegen bei druckfreiem Duschkopf fest und dicht aneinander an. Der Schnitt wird aber unter Verformung des gewölbten Membranabschnittes geöffnet, wenn das Innere des Duschkopfes mit Druck beaufschlagt ist.
- Durch die gewölbte Geometrie des Membranabschnittes wird eine besonders gute Dichtwirkung in der Schließstellung des Ventilelementes erhalten, da diese Wölbung geometriebedingt hohe Rückstellkräfte in die Schließstellung zur Folge hat.
- Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Duschkopfes ist der, daß die Ventilelemente in axialer Richtung kurz bauen. Sie brauchen also nicht über die Lochplatte überzustehen. Da die Ventilelemente bei der Öffnungs- und Schließbewegung geometrisch verhältnismäßig stark verformt werden, insbesondere auch die Ränder der Schnitte der gewölbten Membranabschnitte mit großer Kraft voneinander wegbewegt werden, wenn der Duschkopf mit Druck beaufschlagt wird, und mit großer Kraft wieder in die Schließstellung zurücklaufen, wenn die Druckbeaufschlagung des Duschkopfes beendet wird, werden Ablagerungen, die sich im Bereich der Ventilelemente bilden könnten, zuverlässig abgeworfen, ohne daß hierfür eine zusätzliche vom Benutzer aufzubringende mechanische Kraft notwendig wäre.
- Die beim erfindungsgemäßen Duschkopf vorgesehenen Ventilelemente lassen sich auch preisgünstig herstellen. Eine Membran mit den gewölbten Membranabschnitten läßt sich mit einer zweiteiligen Form, die nur wenige Formschrägen aufweist und ganz oder weitgehend hinterschneidungsfrei ist, einfach herstellen. Man kann die Membran somit auch durch Tiefziehen oder Blasform aus einer entsprechenden Ausgangsmatte oder Ausgangsfolie herstellen und ist nicht auf ein Spritzverfahren angewiesen. Die Schnitte in den gewölbten Membranabschnitten lassen sich durch ein einfaches Schneidwerkzeug erzeugen.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
- Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß die von den Düsen des Duschkopfes abgegebenen Strahlen eine im wesentlichen runde Querschnittsfläche aufweisen.
- Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist im Hinblick auf eine gute mechanische Stabilität der gewölbten Membranabschnitte bei beginnendem Druckanstieg von Vorteil. Die Schnitte der einzelnen gewölbten Membranelemente werden somit erst dann und plötzlich geöffnet, wenn der Druck im Inneren des Duschkopfes einen solchen Wert erreicht hat, daß auch der gewölbte Membranabschnitt ihm nicht mehr standhalten kann. Man erhält so eine Schnappcharakteristik des Ventilelementes, die im Hinblick auf das Abwerfen von etwaigen Verunreinigungen und im Hinblick auf ein dichtes Schließen des Ventilelementes bei druckentlastetem Duschkopf von Vorteil ist.
- Der soeben geschilderte Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn man die konkave Seite des gewölbten Membranabschnittes bei der Vorderseite des Duschkopfes vorsieht, so daß die konvexe Seite des gewölbten Membranabschnittes zur Innenseite des Duschkopfes weist.
- Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist im Hinblick auf eine besonders einfache Herstellung aller Ventilelemente zusammen mit einer diese tragenden Membran von Vorteil.
- Bei einem Duschkopf gemäß Anspruch 6 sind die eigentlichen Ventilelemente in axialer Richtung der Durchtrittsöffnungen der Lochplatte bewegbar. Diese Auswärtsbewegung der gewölbten Membranabschnitte, welche die Schnitte aufweisen, kann unter verhältnismäßig geringer Kraft erfolgen, da Balgabschnitte oder Rollmembran-Abschnitte einer axialen Bewegung nur wenig Widerstand entgegensetzen. Dies bedeutet, daß das Öffnen der Ventilelemente in einer Lage erfolgt, in der sie der Vorderseite der Lochplatte benachbart sind oder in der sie schon über die Vorderseite der Lochplatte überstehen. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich vom Ventilelement abgeworfene Ablagerungen im Inneren der Lochplatte ansammeln.
- Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist dabei im Hinblick auf die Verwendung von Balgabschnitten von Vorteil, die keine extrem kleine Krümmungsradien aufweisen und nicht extrem dünn zu sein brauchen. Dies ist im Hinblick auf die Lebensdauer der Balgabschnitte und damit des Membranelementes von Vorteil.
- Ein elastomeres Material, wie es im Anspruch 8 angegeben ist, hat sich für die Realisierung von Membranele menten mit gewölbten Membranabschnitten, die mit Steuerschnitten versehen sind, besonders bewährt.
- Wählt man gemäß Anspruch 9 als Material für das Membranelement ein härteres elastisches Material, so kann man das schon weiter oben angesprochene Schnappverhalten der Ventilelemente nochmals verstärken.
- Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
-
1 einen schematischen Schnitt durch einen Duschkopf, bei welchem jedem Durchgang der Duschkopf-Lochplatte ein Ventilelement zugeordnet ist; und -
2 eine ähnliche Ansicht wie1 , bei welcher die den Durchgängen der Lochplatte zugeordneten Ventilelemente abgewandelte Form aufweisen. - In
1 ist mit10 insgesamt ein Duschkopf bezeichnet, der ein becherförmiges Gehäuseteil12 aufweist, welches durch eine Lochplatte14 verschlossen ist. - Zwischen das Gehäuseteil
12 und die Lochplatte14 ist ein Membranelement16 eingespannt. Dieses ist mit einer Vielzahl von Ventilelementen18 versehen, die in der Schnittdarstellung des Duschkopfes nur durch ihre gemeinsame vordere Begrenzungslinie gestrichtelt angedeutet sind. - Das Gehäuseteil
12 hat eine Einlaßöffnung20 , die mit einem Zuführkanal eines nicht näher gezeigten Griffes des Duschkopfes in Verbindung steht. Letzerer steht z. B. über einem flexiblen Schlauch mit einem gebäudefesten Anschluß in Verbindung, der über eine Mischarmatur mit warmen Wasser beaufschlagt wird. - Der Innenraum
20 des Duschkopfes10 , welcher durch das Gehäuseteil12 und das Membranelement16 sowie die Lochplatte14 begrenzt ist, kann über die soeben beschriebene Versorgungsleitung und die Mischarmatur wahlweise mit Druck beaufschlagt werden oder vom gebäudefesten Wasserversorgungsnetz getrennt, und damit entlastet werden. - Einzelheiten der Ventilelemente
18 werden nun anhand der Ausschnittsvergrößerung von1 dargelegt. - Dort ist einer der Durchgänge der Lochplatte
14 bei24 gezeigt. Der Durchgang24 ist im wesentlichen zylindrisch, seine dem Innenraum22 zugewandte Kante ist abgerundet. - Im Bereich des Durchganges
24 hat das Membranelement16 einen sich in das Innere des Durchganges24 hinein erstreckenden Membranabschnitt, welcher eine axial kurze kegelstumpfförmige Umfangswand26 und eine kalottenförmige Bodenwand28 aufweist. Die Bodenwand28 weist mit ihrer konvexen Seite zum Innenraum22 , mit ihrer konkaven Seite zur Außenseite der Lochplatte14 . - In der Bodenwand
28 sind vier Schnitte30 vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleich verteilt sind und sich von der Achse der Bodenwand28 bis zu deren Rand erstrecken. Die Bodenwand28 ist somit in vier Sektoren von jeweils 90° unterteilt. - Diese Sektoren liegen herstellungsbedingt unter ela stischer Vorspannung dicht aneinander an, wenn der Innenraum
22 frei ist. - Wird der Innenraum
22 dagegen durch Öffnen der Mischarmatur mit Druck beaufschlagt, so sucht das im Innenraum22 befindliche Wasser die Sektoren der Bodenwand28 in axialer Auswärtsrichtung zu bewegen. Dies gelingt zunächst geometriebedingt nicht. Sowie der Druck im Innenraum22 stark angestiegen ist, wird jedoch die Stützkraft der kalottenförmigen Bodenwand28 überschritten und ihre vier Sektoren werden abrupt unter Ausflexen axial nach außen bewegt. Nun ist das Ventilelement18 geöffnet und durch den Durchgang24 wird Wasser abgegeben. - Wird die Druckbeaufschlagung des Innenraumes
22 durch Schließen der Mischarmatur beendet, so kehren die Segmente der Bodenwand28 unter ihrer elastischen Vorspannung wieder in die Schließstellung zurück, die in1 gezeigt ist. - In der Praxis kann das Membranelement
16 eine Dicke von 0,7 bis 1,5 mm aufweisen und aus einem elastomeren Material mit einer Shore-Härte von 70 bis 90 gefertigt sein. Bei dem Elastomer-Material kann es sich um Gummi oder synthetischen Gummi handeln. - Bei dem in
1 gezeigten Duschkopf sind die Ventilelemente18 vollständig hinter der Vorderseite der Lochplatte14 angeordnet. - Der Duschkopf
10 gemäß2 arbeitet nach dem gleichen Grundprinzip, wie der in1 gezeigte. Komponenten, welche dieselbe Funktion erfüllen, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn sie im einzel nen abweichende Geometrie haben. Nachstehend brauchen auch nur die Unterschiede des Duschkopfes gemäß2 zu demjenigen nach1 erläutert zu werden. - Bei dem in
2 gezeigten Duschkopf10 ist die Bodenwand28 von einer Umfangswand26 getragen, die leicht nach außen gewölbt (faßähnlich) ausgebildet ist. Damit wird erreicht, daß die Umfangswand26 in dem Durchgang24 zentriert wird, trotzdem aber Reibungskräfte zwischen der Außenfläche der Umfangswand26 und der Innenfläche des Durchganges24 klein bleiben, da kein ausgedehnter flächenhafter Kontakt besteht. - Die Umfangswand
26 ist an ihrem oberen Ende an einen Rollmembran- bzw. Balgabschnitt32 des Membranelementes16 angeformt. Der Balgabschnitt32 findet in einer erweiterten Gegenbohrung34 des Durchganges24 Aufnahme. Er ist an seinem oberen Ende an das Membranelement16 angeformt. - Bei dem in
2 gezeigten Duschkopf wird bei Druckbeaufschlagung des Innenraumes22 zusammen mit der Bodenwand28 zunächst in eine über die Vorderseite der Lochplatte14 überstehende Stellung bewegt. Erreicht das obere Ende der Umfangswand26 die Oberkante des Durchganges24 , so wird die weitere Axialbewegung der Bodenwand28 begrenzt und durch den Druck im Innenraum22 werden nun die Sektoren der Bodenwand28 in eine Offenstellung bewegt, wie in2 durch gestrichelte Linien dargestellt. - Für das Membranelement
16 gemäß2 können die gleichen Materialien verwendet werden, wie sie obenstehend unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel nach1 angesprochen wurden. Auch wird man die Wandstärke und Geometrie der Bodenwand28 ähnlich wählen. Im Bereich des Balgabschnittes32 kann man die Materialstärke etwas geringer wählen, um ein leichtes Rollen des Balges zu gewährleisten. Zu gering sollte dort die Wandstärke aber nicht sein, damit die Umfangswand26 zusammen mit der Bodenwand28 wieder unter elastischer Vorspannung zurückgezogen wird, wenn die Druckbeaufschlagung des Innenraumes20 beendet wird.
Claims (9)
- Duschkopf mit einem becherförmigen Gehäuseteil (
12 ) und einer dessen offenes Ende verschließenden Lochplatte (14 ), welche für jeden ihrer Durchgänge ein Ventilelement (18 ) aufweist, welches elastisch in eine Schließstellung vorgespannt ist und durch anstehenden Wasserdruck in eine Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilelemente (18 ) durch gewölbte Membranabschnitte (28 ) gebildet sind, die jeweils mindestens einen Schnitt (30 ) aufweisen. - Duschkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Membranabschnitte (
28 ) eine Mehrzahl in Umfangsrichtung gleich verteilter Schnitte (30 ) aufweist. - Duschkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Membranabschnitte (
28 ) die Form von Kugelkalotten haben. - Duschkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Seiten der gewölbten Membranabschnitte (
28 ) zur Außenseite weisen. - Duschkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Membranabschnitte (
28 ) an ein Membranelement (16 ) angeformt sind, welches die Lochplatte (14 ) überdeckt. - Duschkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die gewölbten Membranabschnitte (
28 ) über Balgabschnitte (32 ) an das Membranelement (16 ) angeformt sind. - Duschkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Balgabschnitte (
32 ) in Gegenbohrungen (34 ) der Durchgänge (24 ) der Lochplatte (14 ) Aufnahme finden. - Duschkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Membranabschnitte (
28 ) aus einem elastomeren Material mit einer Shore-Härte von etw 70 bis etwa 90 hergestellt sind. - Duschkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Membranabschnitte (
28 ) aus einem elastischen Material hergestellt sind, insbesondere einem elastischen Kunststoffolien-Material hergestellt sind.
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