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Die
Erfindung betrifft einen Strahlformer, der im Wasserauslauf einer
sanitären
Auslaufarmatur angeordnet ist und einen Durchlasskanal mit einem
unrunden lichten Kanalquerschnitt aufweist, dessen Kanal-Längsseiten
zur Bildung eines Flachstrahles im Vergleich zu den Kanal-Schmalseiten
länger
ausgestaltet sind.
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Im
Zuge der immer größer werdenden
Bandbreite an Gestaltungsvarianten für Sanitärarmaturen und Sanitärarmaturenausläufe spielen
neben den altbekannten runden kreiszylindrischen Wasseraustritten
abweichende Formen, wie insbesondere Rechteckquerschnitte mit belüfteten oder
unbelüfteten breiten
Flachstrahlen, eine immer größere Rolle.
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Ziel
der Armaturengestalter ist es dabei, Gestaltungselemente der Sanitärarmatur
im Wasserstrahl des austretenden Wassers fortzuführen, das heißt, kantige,
quadratische oder rechteckige Geometrieformen der Armatur sollen
nach Möglichkeit auch
auf den ausfließenden
Wasserstrahl übertragen werden,
um ein homogenes Gesamterscheinungsbild zu ergeben.
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Dabei
besteht jedoch regelmäßig das
Problem, dass nicht auf standardisierte und zum großen Teil
auch belüftete
oder unbelüftete
genormte Strahlregler, wie sie beispielsweise in der Europäischen Norm
EN 246 beschrieben sind, zurückgegriffen
werden kann, wenn aus einem rechteckig gestalteten Armaturenkörper oder
Armaturenauslassrohr ein möglichst
transparenter Strahl austreten soll, der eine quadratische oder
breite, aber flache und zeitlich gesehen stabile Kontur aufweist,
das heißt
keine Fluktuationen oder plötzlich
schwankenden Strömungsabrissen
unterliegt.
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Es
besteht daher insbesondere die Aufgabe, einen Strahlformer der eingangs
erwähnten
Art zu schaffen, der einen Strahl mit einem unabhängig von den
Druckschwankungen des öffentlichen
Netzes möglichst
gleichen und konstanten Erscheinungsbild zu formen vermag und der
mit geringem Aufwand auch in Varianten herstellbar ist, die bezüglich des Wassermengenstroms
auf die jeweilige Anwendung – wie
beispielsweise Wannenfüllarmatur
oder Waschtischarmatur – abgestimmt
werden kann. Dabei soll der Wasserstrahl über eine möglichst lange Wegstrecke einer
gewünschten
und durch den Auslaß vorgegebenen
Querschnittsform folgen, ohne sich durch Adhäsionskräfte des Wassers zusammenzuziehen, was
sich andernfalls optisch in einer scheinbaren Drehbewegung des Wasserstrahls,
die nach einigen Zentimetern Strahllänge auftritt, bemerkbar macht.
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Die
erfindungsgemäße Lösung dieser
Aufgabe besteht in den Merkmalen des geltenden Anspruchs 1. Der
erfindungsgemäße Strahlformer
weist einen Durchlasskanal auf, der an einer seiner beiden Kanal-Längsseiten
eine als Querschnittsverengung ausgestaltete Umlenkschräge aufweist,
die in ihrer Umlenkrichtung auf einen an der gegenüberliegenden
Längsseite
vorgesehenen und als Prallfläche ausgebildeten
Wandungsabschnitt der den Durchlasskanal umgrenzenden Innenumfangs- Wandung ausgerichtet
ist. Da die Umlenkschräge
als Querschnittsverengung ausgestaltet ist, die in einen Teilbereich
des Durchlasskanals hineinragt, wird eine Teilmenge des zufließenden Wasserstroms
in Richtung des als Prallfläche
dienenden gegenüberliegenden
Wandungsabschnitts abgelenkt. Durch die Gestaltung dieser Prallfläche, wie
beispielsweise deren Neigung, Wölbung
und Spreizung sowie deren in Ausströmrichtung orientierte Länge, kann
der darauf auftreffende und daran entlanggeführte Wasserstrahl beim Verlassen
der sanitären
Auslaufarmatur signifikant in seinem Erscheinungsbild beeinflusst
werden. Dabei ist von wesentlicher Bedeutung, dass nicht der komplett
zulaufende Wasserstrom über
die Umlenkschräge
zu dem als Prallfläche
dienenden Wandungsabschnitt umgelenkt wird, sondern nur eine Teilmenge
dieses Wasserstroms, die jedoch dann auch die nicht über die
Umlenkschräge
geführte Restmenge
des Wasserstroms beeinflusst. Das Zusammenwirken von Umlenkschräge einerseits
und Prallfläche
anderseits und die spezifische Ausrichtung und Abstimmung aufeinander,
die eventuell auch in Abhängigkeit
der Anströmbedingungen
und der Gestaltung des Armaturenkörpers oder Armaturenauslaufs
variieren kann, sind entscheidende Faktoren zur Beeinflussung des
die Auslaufarmatur verlassenden Wasserstrahls, der die in der Aufgabenstellung
geforderten Anforderungen zu erfüllen
vermag.
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Um
die benötigte
Teilmenge bestmöglich
in Richtung zu dem als Prallfläche
dienenden Wandungsabschnitt umlenken zu können, ist es vorteilhaft, wenn
die Umlenkschräge
eine in Durchströmrichtung
zu ihrem freien, in den Durchlasskanal vorstehenden Längsrand
hin gerundete Außenkontur hat.
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Dabei
sieht eine besonders einfach herstellbare Ausführungsform gemäß der Erfindung
vor, dass die Umlenkschräge
spanförmig über die
Kanal-Längsseite
vorsteht.
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Um
auf den ausströmenden
Wasserstrahl eine strömungsverteilende,
gleichrichtende und/oder strömungsberuhigende
Wirkung auszuüben
und um die Konstanz des von der Prallfläche abströmenden Wasserstrahls zu begünstigen,
ist es vorteilhaft, wenn dem Durchlasskanal zumindest ein Zulaufgitter oder
dergleichen Strömungsrichter
in Durchströmrichtung
vorgeschaltet ist.
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Damit
dieses Zulaufgitter oder dergleichen praktisch als Strömungsgleichrichter
dienen kann, ist es vorteilhaft, wenn die Gitteröffnungen zumindest eines Zulaufgitters
durch in Durchströmrichtung
langgezogene Strömungsführungswände umgrenzt
sind.
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Dabei
sieht eine Ausführungsform
gemäß der Erfindung
vor, dass zumindest ein Zulaufgitter etwa in der durch eine der
Kanallängsseiten
definierten Ebene angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform
wird der durch das Zulaufgitter oder dergleichen durchfließende Wasserstrom
in Richtung zum Durchlasskanal umgelenkt, bevor dieser Wasserstrahl
im Strahlformer in der gewünschten
Weise geformt werden kann. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform
gemäß der Erfindung
vor, dass dem Durchströmkanal
eine ringförmige
Umfangswandung in Durchströmrichtung
vorgeschaltet ist, deren beide Wandungs-Längsseiten jeweils als Zulaufgitter
ausgestaltet sind. Diese ringförmige
Umfangswandung kann am Innenumfang der Auslaufarmatur dicht anliegen,
so dass der in Richtung zum Strahlformer fließende Wasserstrom nur durch
das an zumindest einer der Wandungs-Längsseiten vorgesehene Zulaufgitter
passieren kann.
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Eine
andere Ausführungsform
gemäß der Erfindung
sieht vor, dass zumindest ein Zulaufgitter in einer etwa quer zur
Durch strömrichtung
des Durchlasskanals orientierten Ebene angeordnet ist. Ein solches
Zulaufgitter kann praktisch die zuströmseitige Stirnöffnung des
Durchlasskanals überdecken.
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Möglich ist,
dass der Strahlformer in einem umlenkungsfreien Auslaufendbereich
einer sanitären Auslaufarmatur
angeordnet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung,
die insbesondere auch dem Zeitgeschmack bei der Gestaltung derartiger
Auslaufarmaturen entgegenkommt, sieht demgegenüber vor, dass der Strahlformer
in der Umlenkzone einer vorzugsweise etwa rechtwinklig orientierten
Wasserumlenkung angeordnet ist.
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Der
erfindungsgemäße Strahlformer
kann im Wasserauslauf der sanitären
Auslaufarmatur beispielsweise mit zumindest einer entsprechenden
Befestigungsschraube gehalten sein. Möglich ist aber auch, dass der
Strahlformer mittels einer Rastverbindung vorzugsweise lösbar im
Wasserauslauf der Auslaufarmatur gehalten ist.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung gemäß der Erfindung
sieht jedoch vor, dass der Strahlformer reibschlüssig und vorzugsweise lösbar im
Wasserauslauf der Auslaufarmatur gehalten ist. Um eine möglichst
sichere und feste reibschlüssige
Verbindung des Strahlformers im Wasserauslauf zu begünstigen,
ist es vorteilhaft, wenn zwischen Strahlformer und Wasserauslauf
zumindest ein umlaufender Dichtring vorgesehen ist, der den Strahlformer
vorzugsweise im Presssitz im Wasserauslauf hält.
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Die
einfache und kostengünstige
Herstellung des erfindungsgemäßen Strahlformers
wird begünstigt,
wenn der Strahlformer als ein- oder mehrteiliges Kunststoffspritzgussteil
hergestellt ist.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den Ansprüchen
sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei
einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung
verwirklicht sein.
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Es
zeigt:
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1 in
einem Längsschnitt
einen Strahlformer, der in dem Wasserauslauf einer nur in ihrem auslaufseitigen
Endbereich dargestellten sanitären Auslaufarmatur
montiert ist und einen breiten Flachstrahl formen soll,
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2 den
Strahlformer aus 1 in einer perspektivischen
Darstellung,
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3 einen ähnlich wie
in 1 und 2 ausgebildeten Stahlformer,
dem jedoch ein quer zur Durchströmrichtung
orientiertes und als Strömungsgleichrichter
dienendes Zulaufgitter vorgeschaltet ist,
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4 den
Strahlformer aus 3 in einer perspektivischen
Darstellung,
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5 einen
in einer Auslaufarmatur montierten Strahlformer, an den eine ringförmig umlaufende Umfangswandung
einstückig
angeformt ist, die randseitig zumindest bereichsweise dicht an der
Innenumfangswandung der Auslaufarmatur anliegt und deren Längsseiten
beidseits jeweils als Zulaufgitter ausgestaltet sind,
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6 den
Strahlformer aus 5 in einer perspektivi schen
Darstellung,
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7 einen
in 3 und 4 vergleichbar ausgestalteten
Strahlformer in einem Längsschnitt, der
in den Wasserauslauf einer in ihrem auslaufseitigen Endbereich umlenkungsfrei
ausgestalteten Auslaufarmatur montiert ist,
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8 den
Strahlformer aus 7 in einer längsgeschnittenen Seitenansicht
und
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9 den
in der zum Wasserauslauf führenden
Umlenkzone angeordneten Strahlformer aus 7 und 8,
wobei die Strömungsrichtungen des
Wasserstroms durch Pfeile angedeutet sind.
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In
den 1 bis 9 sind verschiedene Ausführungen 1, 2, 3 eines
Strahlformers dargestellt, der einen breiten und über eine
lange Wegstrecke stabilen Flachstrahl formen soll. Aus den 1, 3, 5, 7 und 9 wird
deutlich, dass der Strahlformer 1, 2, 3 in
dem Wasserauslauf 4 einer hier nur in ihrem auslaufseitigen
Endbereich dargestellten sanitären
Auslaufarmatur 5 angeordnet ist. Der Strahlformer 1, 2 oder 3 weist
einen Durchflusskanal 6 mit einem unrunden lichten Kanalquerschnitt auf,
dessen Kanal-Längsseiten 7, 8 zur
Bildung eines unrunden und breiten Flachstrahles im Vergleich zu den
Kanal-Schmalseiten 9, 10 länger ausgestaltet sind.
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Dabei
ist an der einen der beiden Kanal-Längsseiten 7, 8 – in den 1, 3, 5 und 9 an
der zulaufseitigen Kanal-Längsseite 7 – eine als
Querschnittsverengung ausgestaltete Umlenkschräge 11 vorgesehen,
die in ihrer Umlenkrichtung auf einen an der gegenüberliegenden
Längsseite 8 vorgesehenen
und als Prallfläche 12 ausgebildeten
Wandungsabschnitt der den Durchflußkanal 6 umgrenzenden
Innenumfangswandung ausgerichtet ist.
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Der
erfindungsgemäße Strahlformer 1, 2, 3 weist
einen Durchlasskanal 6 auf, der an einer seiner beiden
Kanal-Längsseiten
eine als Querschnittsverengung ausgestaltete Umlenkschräge 11 aufweist, die
in ihrer Umlenkrichtung auf einen an der gegenüberliegenden Längsseite 8 vorgesehenen
und als Prallfläche 12 ausgebildeten
Wandungsabschnitt der den Durchlasskanal 6 umgrenzenden
Innenumfangswandung ausgerichtet ist. Da die Umlenkschräge 11 als
Querschnittsverengung ausgestaltet ist, die in einen Teilbereich
des Durchlasskanals 6 hineinragt, wird eine Teilmenge des
zufließenden
Wasserstroms in Richtung des als Prallfläche 12 dienenden gegenüberliegenden
Wandungsabschnitts abgelenkt. Durch die Gestaltung dieser Prallfläche 12,
wie beispielsweise deren Neigung, Wölbung und Spreizung sowie deren
in Ausströmrichtung
orientierte Länge kann
der darauf auftreffende und daran entlanggeführte Wasserstrahl beim Verlassen
der sanitären Auslaufarmatur
signifikant in seinem Erscheinungsbild beeinflusst werden. Dabei
ist von wesentlicher Bedeutung, dass nicht der komplett zulaufende
Wasserstrom über
die Umlenkschräge 11 zu
dem als Prallfläche 12 dienenden
Wandungsabschnitt umgelenkt wird, sondern nur eine Teilmenge dieses
Wasserstroms, die jedoch dann auch die nicht über die Umlenkschräge 11 geführte Restmenge
des Wasserstroms beeinflusst. Das Zusammenwirken von Umlenkschräge 11 einerseits
und Prallfläche 12 anderseits
und die spezifische Ausrichtung und Abstimmung aufeinander, die
eventuell auch in Abhängigkeit
der Anströmbedingungen
und der Gestaltung des Armaturenkörpers oder Armaturenauslaufs
variieren kann, sind entscheidende Faktoren zur Beeinflussung des
die Auslaufarmatur 5 verlassenden Wasserstrahls, der die
in der Aufgabenstellung geforderten Anforderungen zu erfüllen vermag.
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In
den 1 bis 9 wird deutlich, dass die hier
spanförmig über die
Kanal-Längsseite 7 vorstehende
Umlenkschräge 11 eine
in Durchströmrichtung
zu ihrem freien, in den Durchlasskanal 6 vorstehenden Längsrand 13 hin
gerundete Außenkontur hat.
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Wie
aus den 3 bis 9 deutlich
wird, kann den Strahlformern 2, 3 zumindest ein
Zulaufgitter 14 bzw. 15 in Durchströmrichtung
vorgeschaltet sein, das auf den vom Strahlformer 2, 3 geformten ausfließenden Wasserstrahl
eine vergleichmäßigende,
beruhigende und stabilisierende Wirkung hat.
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Bei
den in den 3 und 4 sowie 7 bis 9 dargestellten
Strahlformern 2 ist das Zulaufgitter 14 als separates
und in einer etwa quer zur Durchströmrichtung des Durchlasskanals 6 orientierten
Ebene angeordnetes Bauteil ausgebildet, das an der zuströmseitigen
Stirnöffnung
des Strahlformers 2 mittels einer Rastverbindung lösbar gehalten
ist.
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In
den 5 und 6 ist eine demgegenüber anders
ausgestaltete Ausführungsform 3 gezeigt,
bei dem dem Durchströmkanal 6 eine
ringförmige
Umfangswandung 16 in Durchströmrichtung vorgeschaltet ist,
deren beide Wandungs-Längsseiten
jeweils als Zulaufgitter 15 ausgestaltet sind. Das auch
hier strömungsberuhigend
wirkende Zulaufgitter 15, das nahezu parallel zu den Kanal-Längsseiten des
Strahlformers 3 angeordnet ist, begünstigt die Konstanz des von
der Prallfläche 12 abströmenden Wasserstroms
und zeichnet sich ebenfalls durch eine strömungsverteilende, gleichrichtende
und strömungsberuhigende
Wirkung aus.
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Aus
einem Vergleich der 3, 4 und 7 bis 9 einerseits
und der 5 und 6 andererseits
wird deutlich, dass die Zulaufgitter 14, 15 an
den Strahlformer 2 bzw. 3 angeformt oder daran
lösbar
befestigt sein können;
eine hier nicht weiter dargestellte Ausführungsform kann jedoch auch
darin bestehen, dass derartige Zulaufgitter, die als Strömungsgleichrichter
dienen, separat in Durchströmrichtung
vor dem Strahlformer im Armaturenkörper der Auslaufarmatur montiert
sein können.
Die Zulaufgitter oder dergleichen Strömungsgleichrichter 14, 15 können beispielsweise
eine wabenförmige
oder – wie hier – eine gitterförmige Wasserführungsstruktur
aufweisen.
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Die 1 bis 6 und 9 zeigen
den häufigen
Einsatzfall, bei welcher der Strahlformer 1, 2 bzw. 3 in
der Umlenkzone einer vorzugsweise etwa rechtwinklig orientierten
Wasserumlenkung angeordnet ist. Im Bereich dieser Wasserumlenkung
wird der durch den Armaturenkörper
der Auslaufarmatur 5 geführte Wasserstrom umgelenkt
und zu dem etwa beispielsweise rechtwinklig davon angeordneten Wasserauslauf 4 geführt. In
den 7 und 8 ist eine demgegenüber abweichend
ausgestaltete Variante gezeigt, bei welcher der zulaufende Wasserstrom
im Bereich des Strahlformers 2 praktisch umlenkungsfrei
geführt
werden kann und bei welcher der auslaufseitige Endbereich der Auslaufarmatur 5 eine
umlenkungsfreie Strömungsführung umgrenzt.
In den 7 und 8 verläuft die durch die Auslaufarmatur 5 zuströmende Wasserführung nahezu
parallel zu dem aus dem Strahlformer 2 austretenden Wasserstrahl.
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In
den 7 und 8 ist ein mit 3 und 4 vergleichbarer
Strahlformer 2 dargestellt.
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Um
unabhängig
vom Wasserdruck des öffentlichen
Wassernetzes einen stets optisch gleichen Rechteckflachstrahl zu
erhalten, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zuströmseitig – vorzugsweise hinter
dem Drosselventil der Armatur – ein
Durch flussmengenregler eingebaut ist, der auf die jeweilige Literleistung
im konkreten Anwendungsfall abgestimmt ist und diese Literleistung
auf einen bestimmten Maximalwert pro Zeiteinheit begrenzt. Durch
Variation der Literleistung lässt
sich das Strahlbild des Strahlformers ebenfalls in Bezug auf seine
Breite, der nutzbaren parallelen Länge, sowie der Geschwindigkeit
und der Auftreffgeschwindigkeit im Waschbecken oder auf Gegenständen, die
in den Wasserstrahl hineingehalten werden, variieren. Dabei ist
es besonders vorteilhaft, wenn die Lage eines solchen druckunabhängigen Durchflussmengenreglers
zulaufseitig möglichst
weit vom Strahlformer beabstandet ist, um den Wasserstrahl vor Eintritt
in den Strahlformer und dessen Auslaufstruktur möglichst optimal zu vergleichmäßigen.
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In
den 1 bis 9 sind die Strahlformer 1, 2, 3 reibschlüssig und
vorzugsweise lösbar
im Wasserauslauf 4 der Auslaufarmatur 5 gehalten. Dazu
ist in einer am Außenumfang
des Strahlformers 1, 2 bzw. 3 vorgesehenen
Haltenut 16 ein Dichtring 17 vorgesehen, der den
Strahlformer 1, 2, 3 vorzugsweise im
Presssitz im Wasserauslauf 4 hält. Zum Lösen des Strahlformers 1, 2, 3 – beispielsweise
aus Reinigungsgründen
oder zum Spülen
der Auslaufarmatur nach erfolgter Erstinstallation – ist an
der der Sichtseite abgewandten Längsseite 7 in
dem über den
Wasserauslauf 4 vorstehenden Wandungsaußenumfang rückseitig eine Vertiefung 18 angebracht. In
diese Vertiefung 18 kann die Spitze eines Schraubendrehers
eingebracht werden, der durch Abstützen am der Auslaufarmatur 5 zum
Heraushebeln des Strahlformers 1, 2, 3 verwendet
werden kann.
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Die
hier dargestellten Ausführungen 1, 2, 3 eines
Strahlformers zeigen, dass die den Wasserauslauf des Strahlformers 1, 2, 3 umgrenzenden Ränder scharfkantig
ausgestaltet werden können,
so dass diese Ränder
oder Kanten 19 stets als Abtropfkanten wirken und sich
das ausströmende
Wasser nicht durch seine Adhäsion
zum Strahlformer 1, 2, 3 an diesem unerwünscht entlang
zieht und eventuell über
Kapillarwirkungen an die Unterseite der Auslaufarmatur 5 gelangt,
um an der Auslaufarmatur 5 entlang weiterzulaufen, was
im Laufe der Zeit zu unschönen
Verschmutzungen führen
kann.
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In 9 ist
erkennbar, dass der an der Auslaufarmatur 5 tiefer gelegene
Teilbereich der Strahlformer-Umfangswandung mit Überstand über den Wasserauslauf 4 der
Auslaufarmatur 5 vorsteht, so dass das Wasser stets an
der Unterkante des Strahlformers abtropft und nicht außenseitig
an die Auslaufarmatur 5 entlang laufen kann.
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Aus
einem Vergleich der 1 bis 9 wird deutlich,
dass die hier dargestellten Strahlformer 1, 2, 3 sowohl
als einteiliges als auch als mehrteiliges Kunststoffspritzgussteil
hergestellt werden können.