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Die
Erfindung betrifft eine Strahlbildnereinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Je
nach technischer Anforderung oder nach gewünschten ästhetischen Effekten sind Sanitärarmaturen
mit unterschiedlichen Ausläufen
und Strahlbildnereinrichtungen versehen. Strahlbildnereinrichtungen
für Ausläufe an Sanitärarmaturen,
mit denen ein breiter, laminarer Wasserstrahl erzeugt werden soll,
sind bekannt. Oft werden laminare Wasserstrahlen in flächiger Form, ähnlich einem
Blatt oder Vorhang, vorgesehen. Im Gegensatz zu belüfteten oder turbulenten
Wasserstrahlen, sind Wasserstrahlen mit laminarer Strömung glatt,
klar und durchsichtig.
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Beim
Austritt des Strahls aus dem Auslauf wirkt auf den Strahl noch der
Druck aus dem Verteilernetz bzw. aus einem speziell vorgesehenen
Druckregler. Unter der Einwirkung der Schwerkraft schnürt sich
der Strahl unterhalb des Auslaufs zusammen, verliert seine breite
Form und wird unruhig. Ohne Mittel, die den Austritt des Wassers
beeinflussen, geht die Form des laminaren Strahls bzw. der Kaskadeneffekt
des aus dem Auslauf strömenden
Wasserstrahls unterhalb der Wasserauslassöffnung schnell verloren.
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Die
EP 0 275 084 B1 sieht
eine Tülle
zur Bildung eines blattförmigen
Wasserstroms vor, die im Anschluss an eine Strömungskammer in einem Auslauf
vorgesehen ist.
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Auch
die
US 6 450 418 B1 sieht
strahlbildende Mittel für
einen Wasserstrahl in Form eines Wasserfalls vor. Dazu durchströmt das Wasser
zunächst eine
Kammer, in der der Strahl beruhigt wird und tritt dann durch eine
schlitzförmige
Austrittsöffnung
aus dem Auslauf aus.
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Eine
Schwalleinrichtung mit einem bogenförmig gekrümmten Wasseraustrittsschlitz
ist aus der
DE 101
35 554 B4 bekannt. Die
DE 103 54 150 B3 zeigt ebenfalls einen Strahlregler
für einen
Laminarstrahl, der für
nicht kreisförmige
Innenquerschnitte von Ausläufen
vorgesehen ist.
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Auch
die
DE 10 2005
010 549 A1 zeigt eine Wasserauslaufarmatur mit einem Strahlrichtungsgeber
zur Umlenkung des einströmenden
Wasserstroms, der einen kreisförmigen
oder mehreckigen lichten Öffnungsquerschnitt
aufweist.
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Schließlich zeigt
auch die
DE 10
2006 059 808 B3 einen Strahlformer mit Homogenisiereinrichtung
zur Erzeugung eines flachen Wasserstrahlbandes.
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Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einfache
Mittel für
einen Auslauf vorzusehen, durch die ein laminarer Wasserstrahl erzeugt
werden kann, dessen Form bis zum Aufprall auf ein Becken, ein Bidet
oder eine Badewanne im Wesentlichen beibehalten werden kann. Weiterhin soll
dieser Effekt auch bei abweichendem Druck und abweichenden Durchflussmengen
erzielt werden können.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ausgehend von der
DE 101 35 554 B4 mit der
Erfindung eine Strahlbildnereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 bereitgestellt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
der Umriss aus kreisförmig
gekrümmten
Kurven besteht, die unterschiedliche Radien aufweisen und ebenfalls
kontinuierlich zusammengesetzt sind. Somit entsteht eine im Wesentlichen
nierenförmige
Wasserauslassöffnung.
Dabei weisen die begrenzenden Kurven an den Seiten der Wasserauslassöffnung geringe
Radien auf, so dass an den Seiten zwei Leitstrahlen entstehen. Zwischen den
annähernd
kreisförmigen
Leitstrahlen spannt sich wiederum ein blattförmiger Wasserfilm. Insgesamt
entsteht somit ein breiter klarer Strahl, dessen Breite vom Auslauf
bis zum Auftreffen auf das jeweilige Becken weitgehend erhalten
bleibt.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung sind die Krümmungen der Kurven, die die
Breite des Wasserstrahls zwischen den beiden Leitstrahlen definieren,
nach oben konvex ausgerichtet. Daraus ergibt sich, dass sich der
Strahl zwischen den beiden seitlichen Leitstrahlen bogenförmig spannt
und der Strahl eine kleine Wölbung
aufweist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung weist der konturbildende Einsatz unterhalb
der Wasserauslassöffnung
eine stromaufwärts
geneigte Fläche
auf. Da somit die untere Kante des Einsatzes gegenüber der übrigen Oberfläche zurückgesetzt
ist, entsteht gleichzeitig eine Abrisskante für den Wasserstrahl gegenüber dem
Einsatz bzw. gegenüber der
Sanitärarmatur.
Dadurch haftet der Wasserstrahl bei geringen Durchflüssen nicht
an der Armatur oder am Auslauf an.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der konturbildende
Einsatz als Halter für
eine Tülle
aus Elastomer-Material vorgesehen ist, wobei die Tülle im Wesentlichen
aus einer oberen und unteren Elastomerlippe besteht, die seitlich über Stege
verbunden sind. Dabei weist die Tülle einen länglichen, ovalen Querschnitt
auf, der sich zur Wasserauslassöffnung
hin schlitzförmig
verjüngt.
Hierbei können
der konturbildende Einsatz und die Tülle form- und/oder kraftschlüssig miteinander
verbunden sein. Alternativ dazu können der konturbildende Einsatz
und die Tülle
auch stoffschlüssig
miteinander verbunden sein, indem sie nämlich beispielsweise mittels
eines Zweikomponenten-Spritzverfahrens hergestellt werden.
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Vorteilhafterweise
weist die Tülle
auf der der Wasserauslassöffnung
abgewandten Seite einen umlaufenden, u-förmigen Flansch auf, der den
konturbildenden Einsatz im Bereich der Wassereinlassöffnung umschließt. Dies
bedeutet, dass bei geöffnetem
Ventil das durch den Auslauf strömende
Wasser die Tülle
zusätzlich
an den Einsatz presst.
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Weiterhin
ist an der Tülle
umlaufend eine Dichtkontur zur Abdichtung der Strahlbildnereinrichtung
gegenüber
dem Auslauf vorgesehen. Diese verhindert, dass Wasser zwischen dem
Einsatz und der Auslaufinnenwandung austritt. Eine Ausgestaltung der
Erfindung sieht vor, dass das Elastomer-Material der Tülle eine
Härte von
10 bis 50 IRHD, vorzugsweise 35 IRHD, aufweist. Auf Grund der Elastizität des Materials
schmiegen sich die Elastomerlippen bzw. die gesamte Tülle an die
Wasserauslassöffnung
des Einsatzes ganz oder teilweise an, sobald Wasser durch den Auslauf
fließt.
Bei geschlossenem Auslauf bzw. sobald kein Wasserdruck anliegt liegen
die Elastomerlippen dagegen aufeinander und verschließen die
Wasserauslassöffnung.
Damit wird verhindert, dass Luft aus der Umgebung angesaugt wird und
dass Wasser bei geschlossenem Ventil nachträglich aus der Armatur durch
die Wasserauslassöffnung
ausläuft.
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Vorteilhafterweise
ist vor dem konturbildenden Einsatz stromaufwärts im Auslauf der Armatur ein
Gleichrichter angeordnet. Dieser Gleichrichter beruhigt das Wasser
bevor es in den Einflussbereich des Einsatzes und der Wasserauslassöffnung gelangt.
Dieser Gleichrichter kann gegebenenfalls eine Gitterstruktur, ein
Waben- oder ein Siebstruktur aufweisen. Aufgrund der Wirkung des
Gleichrichters bewegt sich der Wasserstrahl nach Verlassen der Wasserauslassöffnung nicht
unruhig hin und her, wie das bei Ausläufen ohne Gleichrichter geschehen
kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Strahlbildnereinrichtung
aus konturbildendem Einsatz, Tülle
und Gleichrichter als Baueinheit vorgesehen. Hierzu können an
dem konturbildendem Einsatz Zapfen ausgebildet sein, die durch entsprechende
Schlitze in der Tülle
hindurch greifen und in Ausnehmungen bzw. Aufnahmen im Gleichrichter
einrasten. Anschließend
kann die Strahlbildnereinrichtung als Einheit in den Auslauf der
Sanitärarmatur
eingesetzt werden. Die Fixierung der Baueinheit im Auslauf erfolgt
dabei über
die Dichtkontur an der Tülle,
die über
Reibkräfte
und/oder Formschluss an der Innenwandung oder Innenkontur des Auslaufs
gehalten ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf
die Zeichnung näher
erläutert.
Darin zeigen im Einzelnen:
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1 eine
Frontansicht eines konturbildenden Einsatzes einer Strahlbildnereinrichtung;
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2 einen
Schnitt durch den konturbildenden Einsatz entlang der Linie 2-2;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Tülle von vorn;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer Tülle von hinten;
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5 eine
perspektivische Darstellung einer Baueinheit aus konturbildendem
Einsatz, Tülle
und Gleichrichter von hinten;
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6 einen
Schnitt durch die Baueinheit aus konturbildenden Einsatz, Tülle und
Gleichrichter
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7 einen
Schnitt durch einen Auslauf einer Sanitärarmatur mit einer Baueinheit
aus konturbildenden Einsatz, Tülle
und Gleichrichter
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Der
Einfachheit halber sind bei den Ausführungsbeispielen in der Zeichnung
gleiche oder entsprechende Elemente jeweils mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Einsatz 1 zur
Bildung eines breiten, laminaren Wasserstrahls. Die Außenkontur
des Einsatzes 1 ist im Wesentlichen oval und stimmt mit
einer im Auslauf 4 einer Sanitärarmatur vorgesehenen Öffnung überein. Die
vorliegende Ansicht zeigt den Einsatz 1 von der Seite,
auf der der Strahl austritt. Die Wasserauslassöffnung 13 weist eine
Kontur auf, die aus mehreren Kurven 14a, 15a, 16, 15b, 14b, 17 mit
unterschiedlichen Radien stetig zusammengesetzt ist. Hierbei besitzen
die Kurven 14a, 14b an den beiden Seiten der Wasserauslassöffnung 13 einen
kleinen Radius gegenüber
den übrigen
Radien in der Mitte der Wasserauslassöffnung 13. Somit werden
beim Austritt des Wassers durch die Auslassöffnung 13 an den beiden Seiten
zwei annähernd
kreisförmige
Leitstrahle gebildet, zwischen denen sich ein blattförmiger Wasserfilm
oder Wasserbogen spannt. Insgesamt wird durch diese Anordnung jedoch
der Eindruck eines einzigen laminaren Strahls erzielt.
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2 zeigt
einen Schnitt durch den konturbildenden Einsatz 1. Hier
wird deutlich, dass sich die Wasserdurchtrittsöffnung von der Wassereinlassseite
zur Wasserauslassseite hin verjüngt.
Weiterhin weist der Einsatz 1 auf der Wasserauslassseite
keine ebene Oberfläche
auf. Vielmehr ist unterhalb der Wasserauslassöffnung 13 eine schräge Fläche 18 vorgesehen,
die gegenüber
der Oberfläche
des Einsatzes stromaufwärts
geneigt ist.
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3 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer Tülle 2 von vorne, also
von der Wasseraustrittsseite aus. Die Tülle 2 besteht im Wesentlichen
aus zwei breiten Elastomerlippen 21, 22, die an
ihren Seiten beispielsweise mittels Stegen 23 miteinander
verbunden sind. Aus 4 wird ersichtlich, dass die Elastomerlippen 21, 22 auf
der Wassereintrittsseite eine Wassereinlassöffnung 12 mit lang
gestreckter, ovaler Form bilden, die sich zur Wasseraustrittsseite hin
verjüngt,
so dass eine schlitzförmige
Wasserauslassöffnung 13 entsteht.
Auf der Wassereintrittsseite ist an der Tülle 2 ein flacher
Rand mit einem weiteren Schenkel angeformt, wodurch sich als Abschluss
der Tülle 2 insgesamt
ein u-förmiger
Flansch 24 ergibt. Die Tülle 2 wird in die
Wassereinlassöffnung 12 des konturbildenden
Einsatz 1 eingeschoben, wobei der u-förmige Flansch 24 über den
Außenrand
des Einsatzes 1 gestülpt
wird. Sobald Wasser durch die Anordnung fließt, wird die Tülle 2 dadurch
noch stärker an
den Einsatz 1 gepresst. Zur besseren Haftung sind an dem
Einsatz 1 Nuten und an der Tülle 2 Vorsprünge angeformt,
die exakt ineinander greifen. Weiterhin weißt die Tülle 2 an der einem
Auslauf 4 zugewandten Seite des Flansches 24 eine
Dichtkontur 25 in Form einer Erhebung des Elastomermaterials
auf. Diese Dichtkontur 25 sorgt sowohl für einen wasserdichten
Abschluss des Einsatzes 1 gegenüber dem Auslauf 4 der
Sanitärarmatur
als auch für
die Haftung des Einsatzes 1 im Auslauf 4.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit aus konturbildenden
Einsatz 1, Tülle 2 und
Gleichrichter 3 von der Wassereintrittsseite her. Der Gleichrichter 3 weist
eine gitterförmige Siebstruktur 32 auf,
die dazu dient, das einströmende Wasser
zu beruhigen, so dass keine Bewegungen im Wasserstrahl nach Austritt
aus der Wasserauslassöffnung 13 auftreten.
Der Gleichrichter 3 besitzt an seinen Seiten mehrere Aufnahmen 31 mit
Rastzungen, mit welchen am Einsatz 1 angeformte Zapfen 19 verrasten
können.
Die Zapfen 19 greifen dabei durch schlitzförmige Öffnungen
in der Tülle 2 hindurch,
so dass insgesamt eine feste Verbindung zwischen den drei Einzelteilen
entsteht.
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Ein
Schnitt durch die Baueinheit aus 5 ist in 6 wiedergegeben.
Hier wird deutlich, wie die Tülle 2 den
konturbildenden Einsatz 1 mit ihrem u-förmigen Flansch 24 umschließt. Der
Schnitt zeigt die Baueinheit bei geschlossenem Ventil, so dass kein
Wasserdruck ansteht. Im Bereich der Wasseraustrittsöffnung 13 liegen
die obere und untere Elastomerlippe 21, 22 nahezu
aufeinander und verschließen
die Wasserauslassöffnung 13 somit.
Bei anstehendem Wasserdruck werden die Elastomerlippen verformt,
die schlitzförmige Öffnung der
Tülle 2 wird aufgeweitet
und die Elastomerlippen 21, 22 schmiegen sich
in Abhängigkeit
vom anstehenden Druck bzw. in Abhängigkeit von ihrer Elastizität ganz oder teilweise
an die Innenwand des konturbildenden Einsatzes 1 an. Nach
dem Schließen
des Ventils kehren die Elastomerlippen 21, 22 in
ihre ursprüngliche
Ausgangslage zurück
und verschließen
die Wasserauslassöffnung 13 wieder.
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7 zeigt
einen Schnitt durch einen Auslauf 4 einer Sanitärarmatur
mit einer eingebauten Baueinheit aus Gleichrichter 3, Tülle 2 und
Einsatz 1.
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Im
Auslauf 4 ist eine Kante 41 als Anschlag für die Baueinheit
vorgesehen, so dass diese nicht weiter stromaufwärts in den Auslauf geschoben
werden kann und die Abrisskante des Wasserstrahls gegenüber dem
Auslauf 4 definiert ist. Die Fixierung der Baueinheit und
deren Sicherung bei anstehendem Wasserdruck erfolgt über die
Dichtkontur 25 der Tülle 2,
die für
eine sichere reibschlüssige
Verbindung mit der Innenkontur des Auslaufs 4 sorgt.
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- 1
- Konturbildender
Einsatz
- 12
- Wassereinlassöffnung
- 13
- Wasserauslassöffnung
- 14a,
15a, 16, 15b, 14b, 17
- gekrümmte Kurven
- 18
- geneigte
Fläche
- 19
- Zapfen
- 2
- Tülle
- 21
- obere
Elastomerlippe
- 22
- untere
Elastomerlippe
- 23
- Steg
- 24
- U-förmiger Flansch
- 25
- Dichtkontur
- 3
- Gleichrichter
- 31
- Aufnahmen,
- 32
- Gitter-,
Waben-, Siebstruktur etc.
- 4
- Auslauf
- 41
- Anschlag