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QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S.-Patentanmeldung Nr. 12/146,025, die am 25. Juni 2008 angemeldet wurde und deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme eingeführt wird.
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HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Duschkopf für eine Notfalleinrichtung.
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Es ist allgemein bekannt, einen Duschkopf für eine Notfalleinrichtung vorzusehen. Ein solcher Duschkopf ist üblicherweise ausgestaltet, um Wasser zu versprühen, um in einer Notfallsituation einen Benutzer zu durchnässen (oder um beispielsweise ein Feuer zu löschen, eine gefährliche Substanz abzuwaschen, usw.).
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Es wäre vorteilhaft, einen Duschkopf für eine Notfalleinrichtung zur Verfügung zu stellen. Es wäre ferner vorteilhaft, einen Duschkopf zur Verfügung zu stellen, der ein gleichmäßigeres Sprühmuster erzeugt. Es wäre außerdem vorteilhaft, einen Duschkopf zur Verfügung zu stellen, der ein gleichmäßigeres Sprühmuster aus einem einzigen Auslass erzeugt, um die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens durch Schmutz oder anderer Ablagerungen im Wasser zu reduzieren. Es wäre wünschenswert, einen Duschkopf für eine Notfalleinrichtung zur Verfügung zu stellen, der eine oder mehrere dieser oder anderer vorteilhaften Eigenschaften hat. Das Bereitstellen eines preiswerten, zuverlässigen und in weitem Umfang anpassbaren Duschkopfes für eine Notfalleinrichtung, mit Hilfe dessen für die vorstehend aufgeführten und andere Probleme gelöst werden können, würde in der Technik einen wesentlichen Vorteil bedeuten.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer Fluidströmung in einer Notfalleinrichtung. Die Vorrichtung beinhaltet ein erstes Steuerelement, das zumindest teilweise in dem Körper angeordnet und ausgestaltet ist, um in der Fluidströmung eine Rotation zu bewirken. Das erste Steuerelement hat einen Einlass, in den Fluid einströmt, und einen Auslass, mittels dessen die Fluidströmung in mindestens einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufgeteilt wird. Der Auslass hat einen ersten Auslassbereich und einen zweiten Auslassbereich. Der erste Auslassbereich leitet den ersten Bereich der Strömung als eine axiale Strömung aus dem ersten Steuerelement heraus. Der zweite Auslassbereich bewirkt eine Rotation des zweiten Bereichs der Strömung relativ zu der axialen Strömung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung einer Fluidströmung in einer Notfalleinrichtung. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Duschkopfes mit einem ersten Steuerelement; das Bereitstellen einer Fluidströmung zum Einlass des Duschkopfes; das Strömen der Fluidströmung in das erste Strömungssteuerelement und das Aufspalten der Fluidströmung in einen ersten Strömungsbereich und einen zweiten Strömungsbereich; das Strömen des ersten Strömungsbereichs durch einen ersten Auslass auf einem Pfad koaxial zu einer Achse des ersten Steuerelements; und das Strömen des zweiten Strömungsbereichs durch einen zweiten Auslass auf einem Pfad, der relativ zur Achse des ersten Steuerelements rotiert.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Notfalleinrichtung, die ausgestaltet ist, um ein Fluid zu liefern. Die Notfalleinrichtung enthält ein Ventil; einen Duschkopf, der mit dem Ventil gekoppelt ist und einen Körper hat, ein Strömungsvolumensteuerelement und ein Strömungsrotationssteuerelement. Das Strömungsvolumensteuerelement ist ausgestaltet, um das Volumen der Fluidströmung zu steuern. Das Strömungsrotationssteuerelement ist stromabwärts bezüglich des Strömungsvolumensteuerelements angeordnet und ausgestaltet, um in der Fluidströmung eine Rotation zu erzeugen. Das Strömungsrotationssteuerelement hat einen Einlass, der Fluid von dem Strömungsvolumensteuerelement empfängt, sowie einen Auslass. Der Auslass hat einen ersten Auslassbereich, der durch eine Bohrung für einen ersten Bereich der Fluidströmung definiert ist, und einen zweiten Auslassbereich für einen zweiten Bereich der Fluidströmung, der durch eine ringförmige Öffnung definiert ist, die die Bohrung des ersten Auslassbereichs umgibt. Mindestens ein Bauteil erstreckt sich über die ringförmige Öffnung und weist eine Ablenkfläche auf, die relativ zur Richtung des ersten Bereichs der Strömung so abgewinkelt ist, dass während der Benutzung Flüssigkeit von der Ablenkfläche abgelenkt wird. Der erste Auslassbereich leitet den ersten Bereich der Strömung aus dem Strömungsrotationssteuerelement als eine axiale Strömung heraus, und der zweite Auslassbereich bewirkt eine Rotation des zweiten Bereichs der Strömung relativ zur axialen Strömung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem verschiedene Merkmale und Kombinationen von Merkmalen, die in den offenbarten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben sind. Weitere Möglichkeiten, wie die Eigenschaften und Merkmale der offenbarten Ausführungsformen realisiert werden, sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert oder werden für den Fachmann offensichtlich, nachdem er diese Beschreibung gelesen hat. Es ist beabsichtigt, dass diese Möglichkeiten in den Schutzbereich der offenbarten Ausführungsformen fallen, sofern sie innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche liegen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Seitenansicht einer Notfalleinrichtung (Dusche), die eine Duschkopfbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung aufweist, die bündig an der Decke montiert ist.
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2 ist eine Explosionsansicht einer Duschkopfbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung.
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3 ist eine Draufsicht auf einen Strömungsregler für die Duschkopfbaugruppe aus 2 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung.
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4 ist eine Querschnittsansicht von einem Strömungsteiler aus 2 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung entlang Linie 4-4.
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5 ist eine Draufsicht auf ein Strömungsrotationssteuerelement für die Duschkopfbaugruppe aus 2 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung.
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6 ist eine Querschnittsansicht des Strömungsrotationssteuerelements aus 5 entlang Linie 6-6.
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7 ist eine Querschnittsansicht von einem Bereich des Strömungsrotationssteuerelements aus 5 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung entlang Linie 7-7, die die abgewinkelte Ablenkfläche zeigt.
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8 ist eine Querschnittsansicht von einem Bereich der Duschkopfbaugruppe aus 2 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung, die schematisch die Fluidströmung durch den Strömungsteiler und das Strömungsrotationssteuerelement zeigt.
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9 ist eine Draufsicht auf den Hauptkörper der Duschkopfbaugruppe aus 2, die schematisch den ersten und zweiten Fluidpfad durch den Einlassbereich und den Mündungsbereich der durch den Hauptkörper gebildeten Düse zeigt.
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10 ist eine Querschnittsansicht von einem Bereich des Hauptkörpers der Duschkopfbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung aus 2, die schematisch die Fluidströmung durch die Düse zeigt.
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11 ist eine perspektivische Ansicht von einer Vorrichtung zum Testen der Notfalleinrichtung.
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12 ist eine Seitenansicht der Duschkopfbaugruppe aus 2, die gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung montiert ist.
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13 ist eine Seitenansicht der Duschkopfbaugruppe aus 2, die gemäß einer anderen beispielhaften Ausgestaltung montiert ist.
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14 ist eine Seitenansicht von einer freistehenden Notfalleinrichtung (Dusche), die eine Duschkopfbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst.
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Bevor eine Anzahl von bevorzugten, beispielhaften und alternativen Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben wird, soll angemerkt werden, dass die Erfindung nicht auf die Details der Konstruktion und der Anordnung der Komponenten beschränkt ist, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben oder in den Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung kann durch andere Ausgestaltungen oder auf verschiedene Weise realisiert oder durchgeführt werden. Es soll ferner verstanden werden, dass die hier verwendete Wortwahl und Terminologie nur dem Zwecke der Beschreibung dient und nicht als Einschränkung zu verstehen ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN UND BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN
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Bevor die detaillierte Beschreibung der bevorzugten und beispielhaften Ausgestaltungen fortgesetzt wird, folgen einige Kommentare hinsichtlich der allgemeinen Anwendbarkeit und deren Schutzbereich.
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Erstens: Obwohl die Komponenten der offenbarten Ausgestaltungen als ein Duschkopf dargestellt sind, der für eine Notfallduscheinrichtung ausgestaltet ist, finden die Merkmale der offenbarten Ausgestaltungen sehr viel breitere Anwendungsbereiche. Beispielsweise ist die Konstruktion des Duschkopfes für andere Anwendungen anpassbar, bei denen ein gewünschtes Sprühmuster bzw. eine gewünschte Wassermenge erforderlich ist, wie z. B. bei häuslichen, kommerziellen und industriellen Installationen.
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Zweitens: Die bestimmten Materialien, die verwendet werden, um die beispielhaften Ausgestaltungen herzustellen, sind nur darstellender oder beispielhafter Natur. Zum Beispiel wird durch spritzgegossenes Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ein beispielhaftes Verfahren bzw. Material realisiert, um die Düse und den Spinner herzustellen, und durch spritzgegossenen Acetal-Kunststoff wird ein beispielhaftes Verfahren bzw. Material realisiert, um die Strömungssteuerung herzustellen (der O-Ring besteht aus EPDM-Gummi), wobei aber auch andere Materialien verwendet werden können, einschließlich andere thermoplastische Kunstharze, wie zum Beispiel Polypropylen, Polyethylen mit hoher Dichte, andere Arten von Polyethylen, Polyurethan, Nylon, irgendeiner von einer Vielfalt von Homopolymer-Kunststoffen, Copolymer-Kunststoffen, Kunststoffen mit speziellen Additiven, gefüllten Kunststoffen, usw. Ferner können zur Herstellung dieser Komponenten auch andere Formungsverfahren verwendet werden wie zum Beispiel Blasformen, Rotationsformen, etc. Die Komponenten des Duschkopfes können auch aus gegossenen oder geschmiedeten Metallen hergestellt werden, einschließlich (aber nicht hierauf beschränkt) Edelstahl oder Aluminium.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Notfalleinrichtung 10 als eine Notfalldusche gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung gezeigt. Solche Einrichtungen 10 sind häufig in Laboratorien oder anderen Umgebungen vorgesehen, wo gefährliche Zustände infolge von Feuer oder Chemikalien entstehen können. In solchen Umgebungen, wo die Augen oder der Körper einer Person korrosiven oder sonstigen gefährlichen Stoffen ausgesetzt sind, kann mit Hilfe der Notfalleinrichtungen 10 ein schnelles Durchnässen oder Abwaschen des Körpers durchgeführt werden. Notfalleinrichtungen 10 können eine Augenwaschstation (nicht gezeigt), um die Augen eines Benutzers zu spülen, und/oder einen Überkopf-Duschkopf 16 umfassen, mit Hilfe dessen der Körper eines Benutzers durchnässt wird. Notfalleinrichtungen 10 werden allgemein durch ein Ventil 12 gesteuert, das durch einen Mechanismus aktiviert wird (der in 1 als eine Zugschnur gezeigt ist, aber auch ein Hebel, ein Knopf oder ähnliches sein kann), wodurch ermöglicht wird, dass Wasser oder eine andere Substanz durch Rohrleitungen 14 strömt, um von der Augenwaschstation und/oder dem Duschkopf 16 ausgegeben zu werden. Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausgestaltungen können die Rohrleitungen 14 für die Notfalleinrichtung 10 vollständig freiliegen, teilweise freiliegen oder in den Wänden oder in der Decke verborgen sein. Wie beispielsweise in 1 und 12 gezeigt, kann der Duschkopf 16 in der Decke eingefügt sein, und eine Abdeckung, eine Verkleidungsplatte oder ein anderes Verkleidungsteil 18 kann montiert werden, um das Loch zu verkleiden. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung, wie in 13 und 14 gezeigt, kann der Duschkopf 16 unter der Decke (z. B. an einer freistehenden Einheit) montiert sein, und das Verkleidungsteil 18 kann eine Schale sein, die mit dem Duschkopf 16 gekoppelt ist.
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Es wird nun auf 2 Bezug genommen, in der eine Duschkopfbaugruppe 16 gezeigt ist, mit Hilfe derer ein gleichmäßigeres Sprühmuster erzeugt wird, und es ist beabsichtigt, sowohl die Bestimmungen der Vereinigten Staaten (z. B. lokal, staatlich und/oder bundesstaatlich) und Europas zu erfüllen als auch ein verbessertes Abwaschen durch einen einzigen Auslass zu bewirken. Die Duschkopfbaugruppe 16 beinhaltet ein Hauptgehäuse bzw. Körper 20, ein Strömungsvolumensteuerelement 40, einen Strömungsteiler 50 und ein Strömungsrotationssteuerelement 60. Die Strömungsvolumensteuerelemente 40 und der Strömungsteiler 50 sind in einem Strömungsrotationssteuerbauteil bzw. -element 60 gehalten, das wiederum in einem Hauptkörper 20 gehalten ist. Mit Hilfe des Strömungsvolumensteuerelements 40, des Strömungsteilers 50 und des Strömungsrotationssteuerelements 60 wird die Strömung des Wassers verändert, die der Duschkopfbaugruppe 16 zugeführt wird.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 10 hat der Hauptkörper bzw. Gehäuse 20 einen Kopfbereich 34, einen Halsbereich 35 und einen Glockenbereich 36. Der Kopfbereich 34 kann Gewindegänge aufweisen, um die Duschkopfbaugruppe 16 mit einer Rohrleitung 14 zu koppeln (z. B. mit einer Gewindekopplung). Außerdem kann ein Verkleidungsteil (gezeigt in 13) vorgesehen sein, das über zusätzliche Gewindevorsprünge 38 mit dem Hauptkörper 20 gekoppelt ist. Der Hauptkörper 20 hat eine Bohrung 22, die sich von dem Kopfbereich 34, durch den Halsbereich 35 zum Glockenbereich 36 erstreckt. Die Bohrung 22 hat einen ersten Bereich, der das Strömungsrotationssteuerelement 60 aufnimmt, und einen zweiten Bereich stromabwärts bezüglich des ersten Bereichs, durch den eine Düse 26 bildet ist (wie am besten in 10 gezeigt).
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Unter Bezugnahme auf 2, 9 und 10 sind längsgerichtete Aussparungen oder Nuten 24 in dem ersten Bereich der Bohrung 22 ausgebildet. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung sind in der Bohrung 22 vier Nuten 24 ausgebildet, die gleichmäßig beabstandet um die Bohrung 22 herum vorgesehen sind. Zumindest eine der Nuten 24 nimmt einen Vorsprung 64 an dem Strömungsrotationssteuerelement 60 auf, um während des Betriebs der Duschkopfbaugruppe 16 eine Rotation des Strömungsrotationssteuerelements 60 relativ zum Hauptkörper 20 zu verhindern, wie nachfolgend in größerem Detail beschrieben wird. Durch die Nuten 24 werden außerdem Ablaufkerben zur Verfügung gestellt, die ein Strömen von Luft und/oder Wasser durch die Bohrung 22 zwischen dem Strömungsrotationssteuerelement 60 und dem Hauptkörper 20 begünstigen. Ein ausreichendes Ablaufen ist gewünscht, um ein Ansammeln von stehendem Wasser in der Duschkopfbaugruppe 16 zu reduzieren, wodurch Bedingungen für das Wachstum von Schimmel, Bakterien oder anderen unerwünschten Organismen entstehen können.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Strömungsvolumensteuerelement 40 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung gezeigt. Das Strömungsvolumensteuerelement 40 ist ein Strömungsregler, der ausgestaltet ist, um in einem Bereich von Drücken eine allgemein konstante Strömungsrate beizubehalten. Ein beispielhafter Strömungsregler ist ein L-Typ-Strömungsregler, Modell Nr. 58.6668.1, käuflich erhältlich über NEOPERL Inc. in Waterbury, CT. Das Strömungsvolumensteuerelement 40 enthält ein äußeres Bauteil 42 mit einer mittleren Öffnung und einem inneren Bauteil 44, das in das äußere Bauteil 42 eingesetzt ist. Ein elastisches Bauteil, wie zum Beispiel ein O-Ring 46, ist zwischen den Endwänden des inneren Bauteils 44 und des äußeren Bauteils 42 an der stromabwärts gelegenen Seite des Strömungsvolumensteuerelements 40 eingeschlossen. Wenn die Druckdifferenz über dem Strömungsvolumensteuerelement 40 ansteigt (z. B. zwischen der stromaufwärts und der stromabwärts gelegenen Seite), wird der O-Ring 46 in die mittlere Öffnung des Strömungsvolumensteuerelements 40 gedrückt, wodurch die Strömungsrate der Flüssigkeit durch das Strömungsvolumensteuerelement 40 reduziert (d. h. gesteuert) wird. Wenn sich die Druckdifferenz verringert, wird der O-Ring 46 aus der mittleren Öffnung zurückgezogen und das innere Bauteil 44 stromaufwärts gedrückt. Die Strömung 80 (10) durch das Strömungsvolumensteuerelement 40 wird außerdem durch Speichen 48 an dem inneren Bauteil 44 blockiert. Die Größe und/oder Anzahl der Speichen 48 an einem Steuerbauteil 40 kann vermindert oder erhöht werden, um die Strömung durch das Steuerbauteil 40 zu erhöhen oder zu vermindern. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung begrenzt das Strömungsvolumensteuerelement 40 die Strömungsrate auf zwischen etwa 17 und 24 Gallonen pro Minute (64,3518 bis 90,8496 Liter pro Minute). Beispielsweise kann das Strömungsvolumensteuerelement bei geringem Druck, z. B. 20 psi (137,896·103 Pa), die Strömung auf 17 Gallonen pro Minute (64,3518 Liter pro Minute) begrenzen. Bei einem höheren Druck, z. B. 50 psi (344,74103 Pa), kann das Strömungsvolumensteuerelement die Strömung auf 24 gpm (90,8496 Liter pro Minute) begrenzen.
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Gemäß weiterer beispielhafter Ausgestaltungen ist das Strömungsvolumensteuerelement 40 nicht im Hauptkörper 20 angeordnet und kann bezüglich der Duschkopfbaugruppe 16 weiter stromaufwärts vorgesehen sein. Gemäß weiterer beispielhafter Ausgestaltungen kann das Strömungsvolumensteuerungselement 40 ein anderes Volumensteuerelement sein, wie z. B. ein Ventil.
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Nachdem das Wasser durch das Strömungsvolumensteuerelement 40 geströmt ist, strömt es durch den Strömungsteiler 50. Der Strömungsteiler 50 ist ausgestaltet, um die Strömung 80 umzuleiten. Es wird nun auf 4 Bezug genommen, in der der Strömungsteiler 50 ein becherförmiges Bauteil ist, das eine Endwand 52, eine oder mehrere Seitenöffnungen 54 sowie einen Flansch 56 aufweist. Der Strömungsteiler 50 ist in dem zweiten Steuerelement 60 angeordnet, wobei der Flansch 56 an einer inneren Schulter oder Kante 65 des zweiten Steuerelements 60 anliegt, wie in 6 gezeigt. Wasser, das durch den Strömungsteiler 50 strömt, trifft gegen die Endwand 52 und wird durch die Seitenöffnungen 54 umgeleitet. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung sind vier Öffnungen 54 vorgesehen, die gleichmäßig um den Umfang des Strömungsteilers 50 herum beabstandet sind. Die Strömung 80 durch den Strömungsteiler 50 ist schematisch in 8 gezeigt.
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Unter Bezugnahme auf 5 bis 7 ist das zweite Steuerelement (Strömungsrotationselement) 60 gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung gezeigt. Das zweite Steuerelement 60 bewirkt eine Rotation von mindestens einem Bereich der durch die Duschkopfbaugruppe 16 strömenden Strömung. Das zweite Steuerelement 60 ist ein im Wesentlichen rohrförmiges Bauteil mit einem Einlass 62, der das Strömungsvolumensteuerelement 40 und den Strömungsteiler 50 aufnimmt, und einem Auslass 66. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung stehen zwei Vorsprünge 64 von gegenüberliegenden Seiten des zweiten Steuerelements 60 nach außen gerichtet vor. Die Vorsprünge 64 sind längliche Elemente, die in Nuten 24 aufgenommen sind, die in der Bohrung 22 des Hauptkörpers 20 ausgebildet sind. Da das zweite Steuerelement 60 eine Rotation der Strömung bewirkt, wird eine entgegengesetzte Rotationskraft auf das zweite Steuerelement 60 aufgebracht. Wenn die Vorsprünge 64 in den Nuten 24 sitzen, wird das zweite Steuerelement 60 an einer Drehung relativ zum Hauptkörper 20 gehindert. Gemäß weiteren beispielhaften Ausgestaltungen kann das zweite Steuerelement 60 mit einem weiteren Mechanismus an einer Drehung relativ zum Hauptkörper 20 gehindert werden. Zum Beispiel kann das zweite Steuerelement 60 mit einem Klebstoff, einem Befestigungsmittel oder irgendeinem anderen geeigneten Mechanismus festgehalten werden. Durch eine sich nach innen erstreckende Schulter oder Kante 65 wird eine Oberfläche bewirkt, gegen die der Teiler 50 anliegt, wie am besten in 8 gezeigt.
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Der Auslass 66 des zweiten Steuerelements 60 hat einen ersten Auslassbereich 68 (z. B. Anschluss, Öffnung, Loch, usw.) und einen zweiten Auslassbereich 70 (z. B. Anschluss, Öffnung, Loch, usw.). Der erste Auslassbereich 68 ist allgemein durch eine Bohrung (z. B. zylindrisch, konisch, elliptisch, rechteckig, usw.) gebildet, die mit der Längsachse des zweiten Steuerelements 60 ausgerichtet ist. Der zweite Auslassbereich 70 ist durch eine ringförmige Öffnung gebildet, die den ersten Auslassbereich 68 umgibt. Ein oder mehrere radiale Bauteile 72 erstrecken sich über den zweiten Auslassbereich 70. Die radialen Bauteile 72 bilden eine abgewinkelte Ablenkfläche 74, wie am besten in 7 gezeigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung hat die abgewinkelte Ablenkfläche 74 einen Winkel θ zwischen 10 Grad und 80 Grad. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung hat die abgewinkelte Ablenkfläche 74 einen Winkel θ von etwa 40 Grad.
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Unter Bezugnahme auf 6, 7 und 8 wird die Strömung 80 durch den Auslass 66 in einen ersten Bereich 82 und einen zweiten Bereich 84 aufgeteilt. Der erste Strömungsbereich 82 ist eine im Wesentlichen axiale Strömung, die durch den ersten Auslassbereich 68 und parallel zur Längsachse des zweiten Steuerelements 60 strömt. Der zweite Strömungsbereich 84 strömt durch den zweiten Auslassbereich 70. Der zweite Strömungsbereich 84 wird durch die abgewinkelte Ablenkflächen 74 umgeleitet (gezeigt in 7), so dass er um den ersten Strömungsbereich 82 rotiert, wie am besten in 9 gezeigt.
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Es wird nun auf 10 Bezug genommen, in der der axiale erste Strömungsbereich 82 und der rotierende zweite Strömungsbereich 84 von dem zweiten Steuerelement 60 in die Düse 26 strömen. Die Düse 26 hat einen Einlassbereich 28, eine Mündung 30 und einen Auslassbereich 32. Der Einlassbereich 28 hat einen anfänglichen Querschnitt, der etwa die gleiche Größe wie der Querschnitt der Bohrung 22 in der Nähe des zweiten Steuerelements 60 hat. Der Querschnitt des Einlassbereichs 28 wird mit zunehmender stromabwärts gerichteter Distanz von dem zweiten Steuerelement 60 kleiner. Die Mündung 30 bildet den minimalen Querschnitt der Düse 26. Der Querschnitt des Auslassbereichs 32 wird mit zunehmender stromabwärts gerichteter Distanz von der Mündung 30 größer bis er sich in den Glockenabschnitt 36 öffnet.
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Mindestens ein Bereich des zweiten Strömungsbereichs. 84 strömt an den Wänden der Düse 26 entlang. In der Nähe des zweiten Steuerelements 60 hat der zweite Strömungsbereich 84 eine im Wesentlichen stabile (z. B. organisierte, gleichmäßige, vorhersagbare, usw.) Strömung. Wenn der zweite Strömungsbereich 84 stromabwärts gerichtet durch die Mündung 30 strömt, wird dieser zu einer instabilen turbulenten Strömung. Die instabile Strömung bewirkt, dass der zweite Strömungsbereich 84 dispergiert und divergiert, wenn er von der Mündung 30 zum Auslass 32 und aus der Duschkopfbaugruppe 16 strömt, um einen Benutzer zu durchnässen. Der erste Strömungsbereich 82 strömt im Wesentlichen weiter entlang der Längsachse der Düse 26 und bildet den inneren Bereich des Sprühmusters, während sich der zweite Strömungsbereich ausweitet, um den äußeren Bereich des Sprühmusters zu erzeugen.
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Durch Verwendung einer einzigen großen Öffnung (z. B. Auslass 32), um Wasser aus der Duschkopfbaugruppe 16 auszugeben, anstelle eines größeren Kopfes mit mehreren Auslässen, um Wasser auf bestimmte Gebiete zu lenken, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass Dreck oder andere Partikel in dem Wasser den Auslass blockieren und die Wirksamkeit der Notfalleinrichtung 10 vermindern. Außerdem wird ein einziger großer Auslass 32 weniger als mehrere kleinere Auslässe durch den Aufbau von Korrosionen beeinträchtigt.
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Um zu gewährleisten, dass das aus dem Duschkopf 16 ausströmende Wasser in ausreichendem Maße den Körper eines Benutzers überdeckt, müssen die Aufweitung und das Sprühmuster sorgfältig gesteuert werden. Beispielsweise erfordert es der Europäische Standard EN15154-1, dass Körperduschen mit Wasseranschluss ein Testverfahren bestehen müssen, das beinhaltet, dass Wasser auf eine Vorrichtung fällt, die eine Reihe von Kreisen umfasst, wie in 11 gezeigt. Mit einem Abstand von 700 mm unter dem Duschkopf 50 fallen 40 +/– 10% des Wassers in einen Kreis mit einem Durchmesser von 400 mm. Außerdem dürfen das Wasser, das in einen 100 mm-Kreis fällt, und das Wasser, das in ringförmige Gebiete zwischen dem 100 mm-Kreis und dem 200 mm-Kreis sowie zwischen dem 300 mm-Kreis und dem 400 mm-Kreis fällt, jeweils um weniger als 30% vom Mittelwert abweichen. Außerdem müssen 95% des Wassers in einen Kreis mit einem Durchmesser von 800 mm fallen.
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Zum Zwecke dieser Offenbarung soll der Begriff ”gekoppelt” eine Verbindung von zwei Bauteilen bedeuten, und zwar direkt oder indirekt. Eine solche Verbindung kann stationärer oder beweglicher Natur sein. Eine solche Verbindung kann mit zwei Bauteilen erreicht werden, oder die beiden Bauteile und irgendwelche Zwischenbauteile sind integriert als ein einziger unitärer Körper miteinander oder mit den beiden Bauteilen gebildet, und irgendwelchen zusätzlichen Zwischenbauteilen sind miteinander verbunden. Eine solche Verbindung kann dauerhafter Natur sein, oder sie kann alternativ entfernbar oder lösbar sein. Eine solche Verbindung kann sich auf mechanische, flüssige oder elektrische Beziehungen zwischen den beiden Komponenten beziehen.
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Es ist außerdem wichtig anzumerken, dass die Konstruktion und die Anordnung der Elemente des Duschkopfes, wie er in den bevorzugten und weiteren beispielhaften Ausgestaltungen gezeigt ist, lediglich darstellender Natur sind. Obwohl nur wenige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in dieser Offenbarung detailliert beschrieben wurden, wird es für den Fachmann, der diese Offenbarung liest, offensichtlich sein, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen hinsichtlich Größe, Dimension, Struktur, Form und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Materialien, Farben, Ausrichtungen, usw.), ohne materiell von den neuen Lehren und Vorteilen des in den Patentansprüchen beanspruchten Gegenstands abzuweichen. Folglich ist es beabsichtigt, dass alle diese Modifikationen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung enthalten sind, der durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist. Die Reihenfolge oder Abfolge von irgendwelchen Prozess- oder Verfahrensschritten kann variiert oder gemäß alternativen Ausführungsbeispielen neu geordnet werden. In den Ansprüchen ist es beabsichtigt, dass eine ”means-plus-function”-Formulierung die Strukturen abdeckt, die hier beschrieben sind, und zwar als Durchführung der genannten Funktion und nicht nur strukturelle Äquivalente, sondern auch äquivalente Strukturen. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Veränderungen und/oder Weglassungen können hinsichtlich des Designs, der Betriebszustände und Anordnung der bevorzugten und weiterer exemplarischer Ausgestaltungen erfolgen, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Patentansprüchen zum Ausdruck kommt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Offenbart ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Fluidströmung in einer Notfalleinrichtung. Die Vorrichtung weist ein erstes Steuerelement auf, das zumindest teilweise in dem Körper angeordnet und ausgestaltet ist, um in der Fluidströmung eine Rotation zu bewirken. Das zweite Steuerelement weist einen Einlass, der Fluid empfängt, und einen Auslass auf, der die Fluidströmung in mindestens einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufteilt. Der Auslass hat einen ersten Auslassbereich und einen zweiten Auslassbereich. Der erste Auslassbereich leitet den ersten Bereich der Strömung als eine axiale Strömung aus dem Strömungsrotationselement heraus, und der zweite Auslassbereich bewirkt eine Rotation des zweiten Bereichs der Strömung relativ zu der axialen Strömung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Europäische Standard EN15154-1 [0040]
