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Die
Erfindung betrifft eine Schwalldüse
für eine
sanitäre
Einrichtung zur Erzeugung eines schwallartigen Wasserstrahls mit
einem Körper,
in dem ein von einem Wassereinlaß zu einem Austrittsschlitz
führender
Wasserkanal ausgebildet ist, welcher sich in Strömungsrichtung in der Höhe trichterartig
verjüngt
und in der Breite trichterartig verbreitert.
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Unter ”Höhe” wird hier
die Abmessung in Richtung parallel zur kurzen Seite und unter ”Breite” die Abmessung
in Richtung parallel zur langen Seite des Austrittschlitzes verstanden.
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Während in
früherer
Zeit die aus Sanitäreinrichtungen
austretenden Wasserstrahlen regelmäßig im Querschnitt eher kleinflächig und
häufig
mit Luft angereichert waren, gewinnen in jüngster Zeit Wasserstrahlen
zunehmend Beliebtheit, die als ”Schwall” bezeichnet
werden. Darunter werden Wasserströme verstanden, die praktisch
drucklos und großflächig aus
der Sanitärarmatur
austreten und gewissermaßen
ein natürliches
Gewässer
zu simulieren suchen. Es ist jedoch nicht einfach, die Schwalldüse so zu konstruieren,
daß der
schwallartige Wasserstrahl sich nach dem Verlassen des Austrittsschlitzes
nicht schnell zu einem ”normalen”, eher
runden Strahl umbildet.
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Durch
die doppelt trichterförmige
Veränderung
des Querschnittes des Wasserkanals in Richtung auf den Austrittsschlitz
kann tatsächlich
ein positiver Einfluß auf
die ”Qualität” des erzeugten schwallartigen
Wasserstrahls gewonnen werden; derartige schwallartige Wasserstrahlen
bilden eine Art Wasserfall, der verhältnismäßig tief fallen kann, ohne
sich zu einem eher runden, konventionellen Strahl zusammenzuziehen.
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Eine
derartige Schwalldüse
ist beispielsweise aus der
DE
1 658 244 A bekannt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwalldüse der eingangs genannten Art
so auszugestalten, daß der
schwallartige Wasserstrahl auch im freien Fall nach dem Verlassen
des Austrittsschlitzes über
eine möglichst
weite Strecke als Wasservorhang erhalten bleibt und sich für den ausgetretenen
schwallartigen Wasserstrahl eine größere Stabilität ergibt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
Austrittsschlitz in den seitlichen Randbereichen eine größere Höhe als im
mittleren Bereich besitzt.
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Bevorzugt
wird eine Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher der Körper
zwei einen Winkel mit einander einschließende Schenkel und der Wasserkanal
ebenfalls zwei einen Winkel miteinander einschließenden Schenkel
aufweist. Derartige Schwalldüsen
bauen in der Richtung, in welcher der Wasserstrahl austreten soll,
verhältnismäßig klein. Sie
eignen sich besonders zur Verwendung in integrierten Duscheinrichtungen,
die in eine Wandnische eingebaut oder auf Putz an der Wand montiert
werden.
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Die
beiden Schenkel des Wasserkanals können durch einen abgerundeten
Bereich miteinander verbunden sein. Eine derartige Abrundung verringert das
Auftreten von Turbulenzen, das an und für sich bei einer Richtungsumlenkung
einer Wasserströmung
nie ganz vermieden werden kann.
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Alternativ
kann ein Schenkel des Wasserkanals unter Ausbildung scharfer Kanten
in den anderen Schenkel einmünden;
in diesem Falle ist in Strömungsrichtung
vor der Mündungsstelle
ein ins Innere des entsprechenden Schenkels ragendes Wehr angeordnet.
Es hat sich durch Versuche herausgestellt, daß auch bei dieser Anordnung
die Richtungsumlenkung des Wasserstromes im Wasserkanal zu keinem nennenswert
schlechteren Ergebnis für
den austretenden Schwall führt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es
zeigen
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1 die
Vorderansicht einer integrierten Duscheinrichtung;
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2 die
Seitenansicht der Duscheinrichtung von 1;
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3 einen
vertikalen Schnitt durch den oberen Bereich der Duscheinrichtung
der 1 und 2;
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4 die
Vorderansicht einer Schwalldüse, die
in der Duscheinrichtung der 1 bis 3 Verwendung
findet;
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5 einen
Schnitt gemäß Linie
V-V von 4;
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6 eine
Ansicht, ähnlich
der 4, eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles einer Schwalldüse;
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7 einen
Schnitt gemäß Linie
VII-VII von 6;
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8 einen
Schnitt gemäß Linie
VIII-VIII von 6;
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9 eine
Ansicht, ähnlich
den 4 und 6, eines weiteren Ausführungsbeispieles
einer Schwalldüse;
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10 einen
Schnitt gemäß Linie
X-X von 1.
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Als
Beispiel für
eine Sanitäreinrichtung,
an welcher eine Schwalldüse
Verwendung finden kann, ist in den 1 und 2 eine
integrierte Duscheinrichtung dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet.
Eine solche integrierte Duscheinrichtung 1 wird werksseitig
vormontiert und braucht vor Ort nur noch an die dortigen Haus- und Versorgungsleitungen
angeschlossen zu werden. Sie kann unter Putz oder auch auf Putz
als Teil einer Duschkabine montiert werden und eignet sich insbesondere
im letzteren Fall zur Nachrüstung
und Modernisierung von Bädern.
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Die
integrierte Duscheinrichtung 1 besitzt ein verhältnismäßig schmales
quaderförmiges
Gehäuse 2,
welches je nach Ausführung
in einer Wandnische oder auf der Wand befestigt wird und einen oberen, abgewinkelten
Kopfbereich 2a und einen unteren abgewinkelten Fußbereich 2b aufweist.
Im Kopfbereich 2a des Gehäuses 2 sind an der
dem Benutzer zugewandten Seite, die in 1 zu erkennen
ist, eine Schwalldüse 3 sowie
ein Kopfbrausenfeld 4 untergebracht. Letzteres weist eine
Vielzahl von Brausedüsen
auf, durch die jeweils ein Wasserstrahl hindurchtreten kann.
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Der
Hauptbereich des Gehäuses 2 weist
ein erstes Seiten brausenfeld 5 etwa in mittlerer Höhe und ein
zweites Seitenbrausenfeld 6 im unteren Bereich auf sowie
in einer Höhe,
die für
den Benutzer leicht zugänglich
ist, ein Bedientableau 7, an welchem Bedienelemente, beispielsweise
in Form von berührungslos
arbeitenden Schaltern, und Anzeigeelemente untergebracht sein können.
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An
der unteren Stirnfläche
des Fußbereiches 2b des
Gehäuses 2,
die in Abstand vom Boden der Duschwanne montiert wird, befindet
sich eine weitere Schwalldüse 8.
Während
letztere dazu dient, die Füße des Benutzers
anzuschwallen, kann über
die Schwalldüse 3 der
Kopfbereich des Benutzers mit einem Wasserschwall angeströmt werden.
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Die
nachfolgenden Ausführungen
befassen sich mit der Ausgestaltung der Schwalldüsen 3 und 8, die
so sein soll, daß sich
nach Austritt aus den jeweiligen Schwalldüsen 3, 8 ein
Wasservorhang bildet, der auch im freien Fall nach unten noch über eine möglichst
große
Strecke erhalten bleibt und sich nicht zu einem eher runden Wasserstrahl
zusammenzieht.
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In 3 ist
der obere Kopfbereich 2a der Duscheinrichtung 1 in
vergrößertem Maßstab und
im Schnitt dargestellt. Soweit nachfolgend Einzelheiten nicht näher beschrieben
sind, sind sie für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung ohne Belang.
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Der
Kopfbereich 2a umfaßt
an der dem Benutzer zugewandten Seite eine Sichtplatte 9,
die aus Metall aber ggfs. auch aus Glas bestehen kann. Die Rückseite
des Kopfbereiches 2a wird von einer Rückplatte 10 gebildet.
Ein Abschlußteil 11 verbindet
die Rückplatte 10 an
ihrem oberen Ende dicht mit der Sichtplatte 9. In dem Abschlußteil 11 ist ein
Wasserzuführkanal 12 ausgebildet.
Dieser kommuniziert mit einer Wasserzuführleitung, die, von einem den
Wasserfluß steuernden
Magnetventil kommend, in dem Gehäuse 2 in
nicht gezeigter Weise verläuft.
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Unterhalb
des Abschlußteiles 11,
an dieses angrenzend, ist die eigentliche Schwalldüse 3 untergebracht.
Bei dieser handelt es sich, wie sich auch den 4 und 5 entnehmen
läßt, um einen Formkörper, der
in der Seitenansicht und in dem Schnitt der 3 L-Form
besitzt. Einer der Schenkel 3a der Schwalldüse 3 verläuft zwischen
der Sichtplatte 9 und der Rückplatte 10 parallel
zu diesen in Richtung auf das Abschlußteil 11 zu, während der
andere Schenkel 3b eine Öffnung 13 der Sichtplatte 9 durchdringt
und hier geringfügig übersteht.
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Die
Schwalldüse 3 wird
von einem gewinkelten Wasserkanal 14 durchzogen. Der im
Schenkel 3a der Schwalldüse 3 liegende Schenkel 14a des
Wasserkanals 14 erstreckt sich nur über einen Bruchteil der Abmessung
der Schwalldüse 3 senkrecht
zur Zeichenebene der 3, wie sich auch den 4 und 5 entnehmen
läßt. Strömungsmäßig hinter
einer Krümmung
des Wasserkanales 14, die dessen beide Schenkel 14a und 14b miteinander
verbindet, verändert
der Wasserkanal 14 jedoch seinen Querschnitt stark. An
der Austrittsstelle bildet er einen schmalen, im wesentlichen horizontalen
Schlitz 17.
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Der Übergang
von dem Querschnitt, den der Wasserkanal 14 im Schenkel 14a besitzt,
zu dem Austrittsschlitz 17 am Schenkel 14b erfolgt
zum einen durch eine trichterförmige
Erweiterung in horizontaler Richtung durch in Strömungsrichtung
divergierende seitliche Begrenzungsflächen 15 des Schenkels 14b,
während
eine Reduzierung der Höhe des
Wasserkanales 14 zu dem Austrittsschlitz 16 hin durch
in Strömungsrichtung
konvergierende obere und untere Begrenzungsflächen 16 geschieht.
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Ist
das entsprechende Magnetventil der Duscheinrichtung 1 geöffnet, strömt das Wasser über die
nicht dargestellte Wasserzuführleitung
in den Wasserzuführkanal 12 des
Abschlußteiles 11,
tritt sodann in den Schenkel 14a des Wasserkanals 14 der Schwalldüse 3 über, durchläuft die
Krümmung
zwischen den beiden Schenkeln 14a und 14b des
Wasserkanales 14 und wird dann durch die konvergierenden
und divergierenden Begrenzungswände 15, 16 des
Schenkels 14b in die Form des Austrittsschlitzes 17 gebracht.
Der austretende Wasserschwall bleibt als Vorhang während des
freien Falles nach unten über
eine weite Strecke in der gewünschten
Weise geschlossen.
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Die
in den 6 bis 8 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Schwalldüse ähnelt derjenigen
der 3 bis 5 stark; entsprechende Teile
sind daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
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Die
wichtigsten Unterschiede zwischen dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 und
demjenigen der 3 bis 5 sind folgende:
Der
Austrittsschlitz 117 des Wasserkanales 114 nach den 6 bis 8 weist
keine konstante Höhe
auf. Vielmehr nimmt die Höhe
zu den beiden seitlichen Rändern
hin zu, indem die obere Begrenzungswand 116 des Wasserkanales 114 entsprechend
gekrümmt ist.
Die seitlichen Ränder 117a, 117b des
Austrittsschlitzes 117 sind kreisbogenförmig gekrümmt. Durch die Verstärkung des
aus dem Austrittsschlitz 117 austretenden Wasserschwalles
an den Rändern wird
die Stabilität
des Wasservorhanges noch weiter verstärkt, dessen Tendenz, sich zusammenzuziehen, also
entgegengewirkt.
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Ein
weiterer erwähnenswerter
Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen
nach den 3 bis 5 einerseits
und 6 bis 8 andererseits liegt in der
Art, wie das Wasser aus dem Schenkel 103a in den Schenkel 103b der
Schwalldüse 103 überführt wird:
Beim Ausführungsbeispiel
der 6 bis 8 geschieht dies nicht in Form
eines gekrümmten
Bereiches des Wasserkanales 114. Vielmehr mündet der
Schenkel 114b des Wasserkanales 114 direkt in
den geradlinig vorbeigeführten Schenkel 114a.
In Strömungsrichtung
vor dieser Mündungsstelle
ist an die Innenwandung des Schenkels 114a eine wehrartig
vorstehende Rippe 130 angeformt. Es hat sich herausgestellt,
daß bei
dieser Ausgestaltung besonders gute Resultate erzielt werden, was
die ”Qualität” des aus
der Schwalldüse 103 austretenden
Wasserfalles betrifft.
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Das
erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel einer
Schwalldüse,
welches in den 9 und 10 dargestellt
ist, ähnelt
erneut stark demjenigen der 6 bis 8.
Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen, erneut
um 100 erhöht, gekennzeichnet.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 9 und 10 stimmt mit demjenigen der 6 bis 8 insofern überein,
als auch bei ihm die Randbereiche des Austrittsschlitzes 217 verbreitert
sind. Diese Verbreiterung erfolgt aber, wie der 9 zu
entnehmen ist, symmetrisch nach oben und unten. Außerdem sind
die Ränder
des Austrittsschlitzes 217 nicht abgerundet sondern werden
von vertikal verlaufenden Wänden 217a, 217b begrenzt,
die mit den oberen und unteren Begrenzungswänden 216 des Schenkels 214b des
Wasserkanales 214 spitze Winkel einschließen.
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Die
im Fußbereich 2b (1)
der integrierten Duscheinrichtung 1 vorgesehene Schwalldüse 8 besitzt
grundsätzlich
die gleiche Bauweise wie die oben beschriebene Schwalldüse 3 im
Kopfbereich 2a. Da hier aber das Wasser nicht senkrecht
sondern praktisch parallel zur Vorderseite des Gehäuses 2 austritt,
braucht ihre Körper
ebenso wenig wei der sie durchziehende Wasserkanal abgewinkelt zu
sein.