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Die Erfindung betrifft eine Sanitärarmatur mit Schwingungsdämpfer.
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Es ist bekannt, dass Sanitärarmaturen Geräusche erzeugen, beispielsweise beim Schließen eines Ventils. Solche Geräusche können sich über die in den Wasserleitungen stehenden Wassersäulen fortpflanzen. Um dies zu verhindern oder einzuschränken, sind Dämpfungselemente bekannt, die in der Regel aus einem von einer elastischen Membran umgebenen luftgefüllten Hohlraum bestehen.
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Beispielsweise enthält eine in der Gebrauchsmusterschrift
DE 76 10 076 U1 offenbarte Wasserauslaufarmatur einen Dämpfungseinsatz, der durch einen in eine Wandöffnung des Armaturengehäuses von außen her einschraubbaren Stopfen gebildet ist, der einen ein Luftpolster begrenzenden, elastisch nachgiebigen Wandteil trägt.
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Bei einer weiteren geräuscharmen Wasserauslaufarmatur, wie sie in der Patentschrift
DE 24 21 372 C3 offenbart ist, ist vorgesehen, in der Armatur selbst rohrförmige, aus Elastomermaterial bestehende Dämpfungseinsätze anzubringen, die von einem Luftraum umgeben sind.
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Aber auch die Sanitärarmaturen selbst, die über metallische Verbindungen mit den ebenfalls metallischen Leitungen verschraubt sind, können Geräusche erzeugen, die dann über die Leitungen der Hausinstallation fort gepflanzt werden.
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Zur Verhinderung oder Verringerung der Auswirkungen von mechanischen Schwingungen sind Schwingungstilger bekannt. Diese enthalten eine Masse, die pendelnd aufgehängt ist und im Gegentakt zu der Schwingung des schwingungsfähigen Systems schwingt. Dabei muss die Eigenfrequenz oder eine Eigenfrequenz des Schwingungstilgers der Frequenz des Systems entsprechen, dessen Schwingung verringert werden soll. Durch diese Schwingung verringern die Schwingungstilger die Amplitude der Schwingung des schwingungsfähigen Systems. Solche Schwingungstilger werden bei Hochhäusern und Brücken verwendet.
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Zur Verringerung der Schwingung und auch der akustischen Belastung der Umwelt ist aus der Patentschrift
DE 10 2007 039 548 B3 ein System und Verfahren zur Schwingungsbeeinflussung bekannt, bei dem Eigenschaften des Schwingungstilgers, beispielsweise seine Resonanzfrequenz, geändert werden. Die dafür erforderliche Energie wird vollständig aus der Schwingung selbst entnommen. Hierzu dient ein piezoelektrisches Element. Als Federelement wird hier ein Biegebalken verwendet. Die Resonanzfrequenz kann durch Verlagern der schwingenden Masse, durch Veränderung der Befestigung an dem zu dämpfenden Objekt oder durch Änderungen der Federsteifigkeit der Feder geändert werden. Dieses System dient insbesondere der Schwingungsverringerung bei einem Flugzeug, bei dem sich die Frequenz des Motors ändert.
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Bei einem sanitären Montagerahmen ist es aus der Offenlegungsschrift
DE 36 13 341 A1 bekannt, diesen mithilfe von Winkelstücken an der Wand zu befestigen, die aus schalldämmendem Material bestehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Geräuschentwicklung bei Sanitäranlagen zu verringern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Sanitärarmatur mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Während es sich im Stand der Technik um Schwingungen relativ großen Amplitude und mehr oder weniger konstanter Frequenz handelt, die sich im Fall eines Hubschrauberrotors auch nur langsam ändert, handelt es sich bei den Geräuschen von Sanitärarmaturen um Schwingungen mit einem eine Vielzahl von Frequenzen enthaltenden Schwingungsspektrum. Überraschenderweise gelingt es durch die Anordnung eines oder mehrerer Schwingungsdämpfer an dem Armaturengehäuse, die Ausbreitung von Geräuschen über das Leitungsnetz der Hausinstallation zu verringern und zu unterdrücken.
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Die Erfindung schlägt vor, dass ein Schwingungsdämpfer ein Piezoelement aufweist, insbesondere ein piezokeramisches Element. Dieses Element wird in dem Schwingungsdämpfer derart angeordnet, dass es der Schwingung des Armaturengehäuses direkt oder indirekt ausgesetzt ist. Die Aufgabe dieses Piezoelements besteht darin, die mechanische Vibrationsenergie in elektrische Energie umzusetzen. Die elektrische Energie kann dann auf unterschiedliche Weise weiter benutzt werden.
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Die von dem Piezoelement gelieferte Energie wird, gegebenenfalls verstärkt, zum Ansteuern eines Aktuators verwendet, der die mechanische Energie in Form einer gegenläufigen Schwingung in das Gehäuse der Sanitärarmatur einkoppelt. Hier dient das Piezoelement in erster Linie zur Ermittlung der Schwingungsfrequenzen.
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Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass ein Schwingungsdämpfer an der Außenseite des Armaturengehäuses angebracht ist. Sinnvollerweise wird der Schwingungsdämpfer an einer Stelle des Armaturengehäuses angebracht, wo die das Geräusch verursachende Schwingung des Armaturengehäuses besonders groß ist.
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Es ist aber ebenfalls möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass ein Schwingungsdämpfer an der Innenseite des Armaturengehäuses angebracht ist. Dies hat nicht nur den optischen Vorteil, dass der Schwingungsdämpfer das Aussehen der Armatur nicht beeinträchtigt, sondern auch den Vorteil, dass ein Benutzer oder ein Installateur beim unachtsamen Handhaben den Schwingungsdämpfer nicht entfernen oder beschädigen kann.
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Bei den Schwingungsdämpfern gibt es Geräte, die eine Energieversorgung beispielsweise in Form einer Batterie benötigen, also so genannte aktive Schwingungsdämpfer. Die Erfindung schlägt als eine Möglichkeit vor, einen aktiven Schwingungsdämpfer zu verwenden.
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Es ist aber ebenfalls möglich, einen passiven Schwingungsdämpfer zu verwenden, der ohne fremde Energiequellen auskommt.
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Eine Möglichkeit, wie der mit einem Piezoelement ausgestattete Schwingungsdämpfer arbeiten kann, besteht darin, dass er einen ohmschen Widerstand aufweist, um die von dem Piezoelement gelieferte elektrische Energie in Wärmeenergie umzusetzen.
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Zur Verbesserung der schwingungsdämpfenden Eigenschaften eines solchen Schwingungsdämpfers kann dieser eine Abschlussimpedanz aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass diese Umwandlung der Energie mithilfe des Schwingungsdämpfers durch die Hinzufügung einer zusätzlichen Induktivität zur Bildung eines elektrischen Schwingkreises deutlich gesteigert werden kann.
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Als besonders sinnvoll hat es sich herausgestellt, wenn das Piezoelement eines Schwingungsdämpfers eine piezokeramische Folie ist.
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Erfindungsgemäß kann auch der Aktuator ein Piezoelement aufweisen oder von einem Piezoelement gebildet sein. Dieses wird vorzugsweise an einer von dem die Schwingungen aufnehmenden Piezoelement entfernten Stelle angeordnet. Auch für den Aktuator kann eine piezokeramische Folie verwendet werden.
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Es ist aber ebenfalls möglich, je nach den Umständen des Einzelfalls, dass auch das als Sensor wirkende Piezoelement und der als Piezoelement ausgebildete Aktuator nebeneinander angeordnet sind. Dies kann auf der gleichen piezokeramische Folie sein.
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Die Erfindung schlägt ebenfalls die Verwendung eines Schwingungsdämpfers, wie er hierin beschrieben wird, zur Verringerung der Geräuschentwicklung einer Sanitärarmatur vor.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 einen Schnitt durch das Gehäuse einer Sanitärarmatur;
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2 einen Schnitt durch ein weiteres Armaturengehäuse einer Sanitärarmatur.
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Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Gehäuse einer Sanitärarmatur. Das Gehäuse enthält einen Einlassanschluss 1 und einen Einlassanschluss 2, die zur Verbindung mit Wasserleitungen der Hausinstallation bestimmt sind. Einer der beiden Einlassanschlüsse ist für kaltes Wasser und der andere für warmes Wasser bestimmt. Über in dem Armaturengehäuse angeordnete Kanäle 3, 4 gelangt das Wasser zu einem Aufnahmeraum 5 für eine Mischerkartusche. Die Mischerkartusche ist in der Figur nicht dargestellt. Von der Mischerkartusche gelangt das Wasser dann in einen zylindrischen Innenraum 6, an dessen anderem Ende einen Aufnahmeraum 7 für ein Thermostatventil ausgebildet ist. Durch das in dem Gehäuse strömende Wasser können Schwingungen in dem Gehäuse entstehen, die sich über die metallischen Einlassleitungen und Ausgangsleitungen auf die Hausinstallation übertragen.
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An der Rückseite des Gehäuses, das heißt der der Wand zugewandeten Seite, ist ein elektronischer Schwingungsdämpfer 8 befestigt, der in einem kompakten Gehäuse untergebracht ist. Der Schwingungsdämpfer 8 ist derart mit dem Gehäuse der Sanitärarmatur verbunden, dass die Vibrationen des Gehäuses auf ihn übertragen werden.
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Die 2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse einer Sanitärarmatur nach einer zweiten Ausführungsform. Dieses Gehäuse wird mit seiner Unterseite 9 auf einer horizontalen Fläche befestigt, und durch die Unterseite her werden Zugangsleitungen durch eine Öffnung 10 eingeführt. Von der gegenüberliegenden Oberseite, in der ein Aufnahmeraum 11 für eine Kartusche untergebracht ist, wird eine Mischerkartusche in das Gehäuse eingesetzt und dort befestigt. Die von der Unterseite durch die Öffnung 10 hindurch geführten Leitungen werden mit dem Boden der Mischerkartusche verbunden. Seitlich nach vorne ist an dem Gehäuse ein Auslauf 12 ausgebildet, durch den hindurch das aus der Mischerkartusche austretende Wasser zu einem nicht dargestellten Auslaufelement gelangt, dass in einer speziellen Öffnung 13 der Auslaufschnauze ausgebildet ist.
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An der Stelle, wo die Zugangsleitungen mit dem Boden der Kartusche verbunden werden, ist innerhalb des Gehäuses ein elektronischer Schwingungsdämpfer 18 angeordnet, der ähnlich wie bei der Ausführungsform nach 1 so mit dem Gehäuse verbunden ist, dass Vibrationen des Gehäuses auf den Schwingungsdämpfer 18 übertragen werden.
