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Die Erfindung betrifft einen Perlstrahler mit einem Durchflusselement und einem Verschlusselement zum Einsetzen in eine Auslaufarmatur, wobei das Durchflusselement einen in seine Austrittsseite mündenden Durchtrittkanal aufweist.
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Herkömmliche Perlstrahler können das im Auslauf einer Armatur verbleibende Wasser nicht gegenüber der Umgebungsluft schützen. Die Umgebungsluft kann unter Umständen Keime auf das Wasser übertragen, wodurch die Qualität des Trinkwassers massiv beeinträchtigt wird. Insbesondere nach längeren Stillstandszeiten bestehen gesundheitliche Gefahren, wenn bei der ersten Benutzung die zuerst austretende Wassermenge konsumiert wird.
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Aus diesem Grund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Perlstrahler derart weiterzubilden, dass eine Kontamination des darin enthaltenen Wassers durch in der Umgebungsluft vorhandene Keime ausgeschlossen oder zumindest massiv verringert wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Perlstrahler gelöst, bei dem das Verschlusselement zwischen der Austrittsseite des Durchflusselementes und einem Siebelement angeordnet und in drucklosem Zustand, das heißt ohne Vorhandensein eines Wasserdrucks in der Auslaufarmatur, über ein Federelement gegen die Austrittsseite des Durchtrittkanals gehalten ist.
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Dabei ist die Andruckkraft des Federelementes so gewählt, dass beim Öffnen der Armatur und einem dadurch anstehenden Wasserdruck das Verschlusselement gegen seine Federkraft zurückgedrückt wird und den Fließweg für das Wasser freigibt.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass in drucklosem Zustand mit dem Verschlusselement ein luftdichter Abschluss des in der Armatur befindlichen Restwassers erfolgt und eine bakterielle Verunreinigung dadurch vermieden wird.
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In geöffnetem Zustand dient das Verschlusselement zusätzlich der Strahlzerlegung und Strahlformung. Dieses ist dadurch möglich, dass der Strahl nach dem Austritt aus dem Durchtrittselement unmittelbar auf das geöffnete Verschlusselement trifft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchtrittkanal ringförmig ausgebildet und das Verschlusselement umfasst einen O-Ring, dessen Abmessungen komplementär zu dem ringförmigen Durchtrittkanal gewählt sind. Im drucklosen Zustand legt sich der O-Ring des Verschlusselementes in den ringförmigen Durchtrittkanal und dichtet diesen besonders effektiv nach außen ab. Die Verwendung eines O-Rings stellt eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit der Abdichtung dar.
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Günstigerweise mündet der ringförmig ausgebildete Durchtrittkanal auf der Austrittsseite in eine Ringnut. Die Ringnut sollte hinsichtlich ihrer Abmessungen auf den verwendeten O-Ring abgestimmt sein und diesen in axialer Richtung zumindest teilweise aufnehmen.
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Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn der O-Ring in einer Tragplatte gehalten ist, wobei vorteilhafterweise die Tragplatte ein Befestigungsmittel zum Fixieren des O-Rings aufweisen sollte. Das Verschlusselement umfasst demzufolge sowohl den O-Ring als auch die Tragplatte. Als Befestigungsmittel kann beispielsweise eine ringförmige Nut in der Tragplatte dienen, in welche der O-Ring eingedrückt ist und sich kraftschlüssig verspannt. Alternativ oder zusätzlich kann der O-Ring mit einer Klebeverbindung an der Tragplatte ortsfest zu dieser befestigt sein.
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Die Tragplatte sollte mit einer zentrisch angeordneten Durchtrittsöffnung ausgebildet sein. Die Durchtrittsöffnung erlaubt zusätzlich ein Durchströmen des Wassers durch die Tragplatte hindurch, wodurch eine besonders effektive Strahlzerlegung erfolgt.
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Vorzugsweise findet als Federelement eine Schraubenfeder Verwendung. Diese kann zum Beispiel aus einem rostfreien Stahl gefertigt sein.
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Dabei kann der Durchmesser der Schraubenfeder ungefähr dem Durchmesser des O-Rings entsprechen. Bei derartig abgestimmten Abmessungen zwischen der Schraubenfeder und dem O-Ring beziehungsweise einer ebenfalls ringförmigen mit einer Durchtrittsöffnung versehenen Tragplatte befindet sich die Schraubenfeder in geöffnetem Zustand nicht unmittelbar im Strömungsfluss, so dass ein vergleichsweise geringer Verschleiß und eine entsprechend hohe Lebensdauer zu erwarten sind.
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Zweckmäßigerweise ist das Federelement an einem Haltekörper abgestützt, welcher an dem Durchflusselement angreift. Der Haltekörper nimmt in geschlossenem Zustand die axial wirkenden Kräfte des Federelementes auf. in geöffnetem Zustand muss darüber hinaus der auf den O-Ring und gegebenenfalls die Tragplatte wirkende Wasserdruck in den Haltekörper abgeführt werden. Der Haltekörper kann zum Beispiel mittels Rastelementen an dem Durchflusselement ortsfest befestigt sein. Die Umfangswand des Haltekörpers kann zusätzlich mit Öffnungen zum Wasseraustritt versehen sein.
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Günstigerweise ist der Haltekörper topfförmig ausgeformt und weist in seiner Bodenplatte das Siebelement auf. In der Topfform können zentrisch das Federelement und/oder die Tragplatte und/oder der O-Ring untergebracht sein. Das Siebelement erlaubt einen besonders günstig austretenden Wasserstrahl.
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Vorteilhafterweise ist der Haltekörper an der Austrittsseite des Durchflusselementes angeordnet. Von dieser Seite kann besonders günstig die gesamte in einer Armatur vorhandene Restwassermenge luftdicht abgeschlossen werden.
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Sowohl der Außendurchmesser des Durchflusselementes als auch des Haltekörpers lassen ein Einsetzen der Bauteile in eine Auslaufarmatur zu. Als Werkstoff sind für das Durchflusselement, den Haltekörper und die Tragplatte Kunststoffe besonders geeignet.
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Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen die:
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1: eine Seitenansicht auf einen Perlstrahler mit Verschlusselement;
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2: einen Längsschnitt längs der Schnittebene A-A in 1 bei geschlossener Position des Verschlusselementes;
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3: einen Querschnitt längs der Schnittebene B-B in 2 und
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4: einen Längsschnitt längs der Schnittebene A-A in 1 bei geöffneter Position des Verschlusselementes.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Durchflusselement 1 mit daran adaptierbarem Verschlusselement 2, welches in der Darstellung der 1 innerhalb des Haltekörpers 11 angeordnet ist. Bei dem Durchflusselement 1 handelt es sich gemäß der Figuren um einen Durchflussregler.
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Der das Durchflusselement 1 und das Verschlusselement 2 nebst Siebelement 13 umfassende Perlstrahler wird üblicherweise in eine nicht gezeigte Auslaufarmatur eingesetzt und beim Öffnen der Armatur in Strömungsrichtung X von Wasser durchflossen. Der Außendurchmesser sowohl des Durchflusselementes 1 als auch des Haltekörpers 11 sind daher auf die üblicherweise verwendeten Innendurchmesser von Auslaufarmaturen abgestimmt.
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Wie besonders gut in dem Längsschnitt der 2 zu erkennen ist, trifft das Wasser dabei auf der Eintrittsseite 15 zunächst auf eine Steuerkappe 14, welche sich in ihrem Randbereich über einen flexiblen Steuerring 17 in Form eines O-Rings an einem Hauptkörper 16 des Durchflusselementes 1 abstützt. Zwischen der Steuerkappe 14 und einem dem Hauptkörper 16 zugeordneten feststehenden Dom 19 ist ein ringförmiger Durchtrittkanal 4 ausgebildet, dessen Querschnitt aufgrund der vom durchströmenden Wasser entwickelten Sogwirkung variiert. Die Steuerkappe 14 ist dabei formfest hergestellt; lediglich der Steuerring 17 nimmt Einfluss auf den Querschnitt des Durchtrittkanals 4. Hierdurch ergibt sich eine selbst regulierender Mengenstrom.
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Das in Strömungsrichtung X liegende Ende des Durchtrittkanals 4 mündet in einer in Umfangsrichtung des Durchflusselementes 1 verlaufenden Ringnut 7. In der dargestellten geschlossenen Position des Verschlusselementes 2 bildet die Ringnut 7 einen Sitz für einen O-Ring 6.
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Der O-Ring 6 ist auf einer ebenfalls ringförmigen Tragplatte 8 über Befestigungsmittel 9 an dieser fixiert. Die Befestigungsmittel 9 umfassen im Wesentlichen eine Haltenut zur Aufnahme des O-Rings 6. In dieser Haltenut ist der O-Ring 6 zusätzlich mit der Tragplatte 8 verklebt. Die Tragplatte 8 und der O-Ring 6 bilden zusammen das Verschlusselement 2. Aufgrund der zweistufigen Ausführung der Ringnut 7 kommt zur radialen Abstützung auch die äußere Umfangswand der Tragplatte 8 zur Anlage mit der Ringnut 7. Durch die ringförmige Formgebung der Tragplatte 8 entsteht eine zentrische Durchtrittsöffnung 10, welche in geöffneter Position des Verschlusselementes 2 (siehe 4) einen ungehinderten Wasserdurchfluss ermöglicht.
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Das Verschlusselement 2 wird federbelastet von einer Schraubenfeder 5 in die Ringnut 7 des Durchflusselementes 1 gedrückt, wobei die Schraubenfeder 5 an ihrem gegenüberliegenden Ende ein Widerlager in einer Bodenplatte 12 des Haltekörpers 11 findet. In dieser geschlossenen Position überdeckt der O-Ring 6 in Umfangsrichtung vollständig den Durchtrittkanal 4 und schließt diesen nach außen luftdicht ab.
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Die Bodenplatte 12 begrenzt den Haltekörper 11 auf dessen Austrittsseite 3. Für einen günstigen Wasserabfluss ist die Bodenplatte 12 mit dem Siebelement 13 versehen.
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Die 3 zeigt einen Querschnitt durch den Haltekörper 11 und das Verschlusselement 2. Hierbei ist besonders gut die konzentrische Ausrichtung des O-Rings 6 bezüglich der Tragplatte 8 zu erkennen. Bei geöffneter Position des Verschlusselementes 2 steht dem Wasser als Fließweg die Durchtrittsöffnung 10 und der Ringraum 20 zwischen der Tragplatte 8 und der Umfangswand des Haltekörpers 11 zur Verfügung. In diesen Bereichen ist die Bodenplatte 12 mit dem Siebelement 13 nicht von der Tragplatte 8 überdeckt.
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In der 4 ist ein Längsschnitt entsprechend der 2 dargestellt, bei dem sich jedoch das Verschlusselement 2 in einer geöffneten Position befindet. Diese geöffnete Position wird während der Wasserentnahme aus der Armatur durch einen Bediener verursacht. Das Verschlusselement 2 ist durch den in Strömungsrichtung X wirkenden Wasserdruck in Richtung der Austrittsseite 3 entgegen der Druckkraft der Schraubenfeder 5 gewandert und hat dadurch den Durchtrittkanal 4 beziehungsweise die Ringnut 7 freigegeben. Die Federkraft der Schraubenfeder 5 ist demzufolge geringer als die vom Wasserdruck auf das Verschlusselement 2 übertragene Kraft. Das Wasser kann nunmehr durch an dem Verschlusselement 2 vorbeiströmen und auf der Austrittsseite 3 den Haltekörper 11 verlassen.
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Das Verschlusselement 2 ist mit seinem Haltekörper 11 auf der in Strömungsrichtung X abgewandten Seite des Durchflusselementes 1 an diesem adaptierbar. Hierfür sind an dem Haltekörper 11 Rastelemente 18 vorgesehen, die in eine entsprechend ausgeformte Hinterschneidung an dem Hauptkörper 16 des Durchflusselementes 1 in Eingriff gebracht werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Durchflusselement
- 2
- Verschlusselement
- 3
- Austrittsseite Durchflusselement/Haltekörper
- 4
- Durchtrittkanal
- 5
- Federelement, Schraubenfeder
- 6
- O-Ring
- 7
- Ringnut
- 8
- Tragplatte
- 9
- Befestigungsmittel
- 10
- Durchtrittsöffnung
- 11
- Haltekörper
- 12
- Bodenplatte
- 13
- Siebelement
- 14
- Steuerkappe
- 15
- Eintrittsseite Perlstrahler/Durchflusselement/Haltekörper
- 16
- Hauptkörper Perlstrahler
- 17
- Steuerring
- 18
- Rastmittel
- 19
- Dom
- 20
- Ringraum
- X
- Strömungsrichtung
