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Die
Erfindung betrifft einen Strahlregler mit einem Strahlreglergehäuse,
dessen Gehäuse-Innenraum eine im Vergleich zur Tiefe größere
Breite hat und in dem ein Strahlzerleger mit einer Vielzahl von Durchflussöffnungen
vorgesehen ist.
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Man
hat bereits außergewöhnliche und ästhetisch
ansprechende sanitäre Auslaufarmaturen geschaffen, die
zur Erzeugung eines flachen Strahlbandes einen Wasserauslauf mit
einem lichten Austrittsquerschnitt haben, der eine im Vergleich
zur Tiefe größere Breite aufweist. Um auch bei
solchen Auslaufarmaturen das ausströmende Wasser zu einem nicht-spritzenden
und über eine möglichst lange Wegstrecke homogenen
Strahlband zu formen, ist in den Wasserauslauf dieser Auslaufarmaturen
ein Strahlregler der eingangs erwähnten Art einsetzbar, dessen
Strahlreglergehäuse an den lichten Austrittsquerschnitt
formangepasst ist und einen Gehäuse-Innenraum umgrenzt,
der ebenfalls eine im Vergleich zur Tiefe größere
Breite hat (vgl.
WO
2008/037341 A1 ). In dem Gehäuseinnenraum ist ein
Strahlzerleger mit einer Vielzahl von Durchflussöffnungen
vorgesehen, der das zum Strahlregler strömende Wasser in eine
entsprechende Anzahl von Einzelstrahlen unterteilt. Diese Einzelstrahlen
erfahren in den den lichten Durchflussquerschnitt verengenden Durchflussöffnungen
des Strahlzerlegers eine derartige Beschleunigung, dass auf der
Abströmseite des Strahlzerlegers ein Unterdruck entsteht,
welcher Unterdruck die zur Durchmischung mit dem Wasser benötigte
Luft in den Gehäuse-Innenraum ansaugt. Das derart mit Luft
durchmischte Wasser wird in einer dem Strahlzerleger in Strömungsrichtung
nachgeschalteten Strahlreguliereinrichtung und in einem abströmseitig angeordneten
Strömungsgleichrichter zu einem perlend-weichen Auslaufstrahl
geformt und vereint.
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Damit
die Einzelstrahlen in den Durchflussöffnungen des Strahlzerlegers
eine ausreichende Beschleunigung erfahren und damit der vorbekannte Strahlregler
funktionsgerecht arbeiten kann, ist ein nicht unerheblicher Wasserdruck
erforderlich, der jedoch nicht in allen Regionen und insbesondere
in Ländern mit Schwerkraft-Systemen nicht immer zur Verfügung
steht, bei denen in der Regel der Wasserdruck durch die Höhendifferenz
zwischen Zapfstelle und Wasservorratsbehälter, der meist
auf dem Dach angeordnet ist, vorgegeben ist.
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Es
besteht daher insbesondere die Aufgabe, einen Strahlregler der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, der bereits bei geringen Wasserdrücken
einen nicht-spritzenden, über eine lange Wegstrecke homogenen
und gegebenenfalls auch perlend-weichen Wasserstrahl zu formen vermag.
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Eine
erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe
besteht bei dem Strahlregler der eingangs erwähnten Art
insbesondere darin, dass der Strahlzerleger trichterförmig
ausgestaltet ist, dass der abströmseitig angeordnete Trichterboden
eine Prallfläche bildet, dass zumindest an einer der Trichterwandungen
wenig stens eine Durchflussöffnung vorgesehen ist, und dass
zumindest eine Durchflussöffnung in einem sich in Strömungsrichtung
wenigstens abschnittsweise verjüngenden Flüssigkeitskanal
mündet.
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Der
erfindungsgemäße Strahlregler weist einen Strahlzerleger
auf, der den zufließenden Wasserstrom in eine Vielzahl
von Einzelstrahlen aufteilt. Der Strahlregler ist trichterförmig
ausgestaltet und weist zumindest in seinem auslaufseitigen Teilbereich
einen im Wesentlichen V-förmigen Längsschnitt auf.
Dabei bildet der abströmseitige Boden dieser V- oder Trichterform
eine Prallfläche, die das zuströmende Wasser abbremst
und zu der wenigstens einen Durchflussöffnung umlenkt,
die in einem Flüssigkeitskanal mündet. Der Flüssigkeitskanal
verjüngt sich in Strömungsrichtung derart, dass
der von der wenigstens einen Durchflussöffnung kommende
Einzelstrahl eine solche Beschleunigung erfährt, dass auf
der Abströmseite des Strahlzerlegers ein Unterdruck entsteht,
der bis in den Flüssigkeitskanal wirksam wird. Ist der
erfindungsgemäße Strahlregler beispielsweise als
belüfteter Strahlregler ausgestaltet, der an seinem Gehäuseumfang
zumindest eine Belüftungsöffnung hat, kann mit
Hilfe des durch den Strahlzerleger erzeugten Unterdrucks Umgebungsluft
in das Gehäuseinnere und von dort bis in den Flüssigkeitskanal
angesaugt werden, wobei diese Luft dort und auf der Abströmseite
des Strahlzerlegers mit dem Wasser gut durchmischt wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform gemäß der
Erfindung sieht vor, dass der Flüssigkeitskanal von dem
Strahlzerleger und zumindest einer innenumfangsseitigen Gehäusewandung
begrenzt ist.
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Damit
sich der Flüssigkeitskanal in Strömungsrichtung
verjüngen kann, sieht eine bevorzugte Ausführungsform
vor, dass die den Flüssigkeitskanal umgrenzenden Strahlzerleger-
und Gehäusewandungen abweichende Neigungswinkel gegenüber
der Strahlregler-Längsachse aufweisen.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn von den den Flüssigkeitskanal
begrenzenden Wandungen die innenumfangsseitige Gehäusewandung
gegenüber der Strahlzerlegerwandung einen größeren Neigungswinkel
relativ zur Strahlregler-Längsachse hat.
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Es
hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, dass gegenüber
der Strahlregler-Längsachse die Strahlzerlegerwandung einen
Neigungswinkel α zwischen 5 und 15° und/oder die
Gehäusewandung einen Neigungswinkel β zwischen
5 und 25° aufweist.
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Ein
weiterer Vorschlag zur Lösung der oben gestellten Aufgabe,
der zusätzlich oder stattdessen verwirklicht sein kann
und dem eine eigenständige schutzwürdige Bedeutung
zukommt, sieht vor, dass zur Erzeugung eines erhöhten Wasservolumens
in den Eckbereichen des durch den Strahlregler fließenden
Wasserstrahlbandes die an den Schmalendbereichen des Strahlzerlegers
vorgesehenen Durchflussöffnungen im Vergleich zu den im
Mittenbereich des Strahlzerlegers angeordneten Durchflussöffnungen
einen größeren Durchflussquerschnitt bilden.
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Der
erfindungsgemäße Flachstrahlregler weist einen
Strahlzerleger auf, der Durchflusslöcher hat, die zur Erzeugung
eines erhöhten Wasservolumens in den Eckbereichen des durch
den Strahlregler fließenden Wasserstrahlbandes an den Schmalendbereichen
des Strahlzerlegers im Vergleich zum Mittenbereich einen größeren
Durchflussquerschnitt bilden. Da zumindest an den Schmalendbereichen des
Strahlzerlegers ein vergleichsweise großer Durchflussquerschnitt
zur Verfügung steht, kann auch bei geringem Wasserdruck
ein ausreichendes Wasservolumen den Strahlzerleger passieren, um auf
der Abströmseite des Strahlzerlegers erforderlichenfalls
mit Luft durchmischt oder zu einem nicht-spritzenden Wasserstrahl
geformt zu werden. Da der größere Durchflussquerschnitt
auch ein größeres Wasservolumen in den Eckbereichen
des durch den Strahlregler fließenden Wasserstrahlbandes
zur Folge hat, stehen in den Eckbereichen größere
Wasser-Teilmengen zur Verfügung, die nach dem Ausströmen
aus dem Strahlregler über eine längere Wegstrecke
ein homogenes Strahlband prägen können, bevor
sich dieses Strahlband schließlich zusammenzieht und in
sich zusammenfällt. Der erfindungsgemäße
Strahlregler ist daher schon bei geringen Wasserdrücken
vorteilhaft einsetzbar und zeichnet sich auch über eine
längere Wegstrecke des austretenden Wasserstrahls durch
ein homogenes Strahlband aus.
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Der
Strahlzerleger des erfindungsgemäßen Flachstrahlreglers
kann als Lochplatte ausgebildet sein, die in ihren Schmalendbereichen
eine erhöhte Anzahl von Durchflussöffnungen und/oder
Durchflussöffnungen mit einem vergrößerten
lichten Öffnungsquerschnitt aufweist. Eine bevorzugte Weiterbildung gemäß der
Erfindung sieht jedoch vor, dass der Strahlzerleger trichterförmig
ausgestaltet ist, dass der abströmseitig angeordnete Trichterboden
eine Prallfläche bildet und dass zumindest an einer der Trichterwandungen
insbesondere in ihrem an den Trichterboden angrenzenden Wandungs-Teilbereich wenigstens
eine Durchflussöffnung vorgesehen ist. Bei dieser bevorzugten
Weiterbildung gemäß der Erfindung ist der Strahlzerleger
somit praktisch als Düse ausgebildet.
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Um
auch bei geringen Wasserdrücken das durch den Strahlzerleger
fließende Wasser ausreichend beschleunigen zu können,
damit sich auch bei geringen Wasserdrücken auf der Abströmseite
des Strahlzerlegers ein hoher Unterdruck aufbaut, ist es vorteilhaft,
wenn zumindest die an den Längsseiten des Strahl zerlegers
vorgesehenen Durchflussöffnungen in einem sich in Strömungsrichtung
verjüngenden Flüssigkeitskanal münden.
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Zur
besonders guten Aufbereitung des durch den Strahlzerleger fließenden
Wassers und gegebenenfalls auch zur Luftdurchmischung ist es zweckmäßig,
wenn das Wasser von der Prallfläche des Strahlzerlegers
in Richtung zu den Durchflussöffnungen umgelenkt wird und
wenn die von den Durchflussöffnungen kommenden Einzelstrahlen
im Flüssigkeitskanal in Richtung zur auslaufseitigen Gehäuseöffnung
des Strahlreglergehäuses umgelenkt wird. Bei dem erfindungsgemäßen
Strahlregler wird das zuströmende Wasser im Bereich des
Strahlzerlegers somit zumindest zweimal umgelenkt.
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Damit
der Strahlzerleger praktisch über die gesamte Längserstreckung
des erfindungsgemäßen Strahlreglers die ihm zugedachte
Funktion gut erfüllen kann, ist es vorteilhaft, wenn der
Strahlzerleger leistenförmig ausgebildet und/oder im Längsschnitt V-förmig
ausgestaltet ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform gemäß der
Erfindung sieht vor, dass dem Strahlzerleger eine Lochplatte oder
eine Gitter- oder Netzstruktur in Strömungsrichtung mit
Abstand vorgeschaltet ist. Eine solche Lochplatte oder eine Gitter-
oder Netzstruktur kann auch als Vorsatzsieb dienen, das die im Wasser eventuell
mitgeführten Schmutzpartikel rechtzeitig ausfiltert, bevor
diese Schmutzpartikel im Gehäuse-Innenraum des Strahlreglers
zu Funktionsstörungen führen können.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass eine gegebenenfalls
auch als Vorsatzsieb dienende Lochplatte eine vorregulierende Wirkung hat,
die für eine zusätzliche Beruhigung des aus dem Strahlregler
austretenden Wasserstrahles sorgt.
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Möglich
ist es, dass der Strahlregler als unbelüfteter oder vorzugsweise
als belüfteter Strahlregler ausgebildet ist.
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Damit
die aus dem Strahlzerleger austretenden Einzelstrahlen mit der in
das Gehäuse-Innere eingesaugten Luft gut durchmischt werden
können und damit diese Einzelstrahlen anschließend
wieder zu einem homogenen Austrittsstrahl zusammengeführt
werden können, ist es vorteilhaft, wenn dem Strahlregler
in Strömungsrichtung mit Abstand eine als Strahlreguliereinrichtung
dienende Gitterstruktur nachgeschaltet ist.
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Ein
homogenes Strahlbild des aus dem erfindungsgemäßen
Strahlregler austretenden Wassers wird noch zusätzlich
begünstigt, wenn am Auslaufende des Strahlreglergehäuses
eine vorzugsweise wabenzellenartig ausgestaltete Lochplatte als
Strömungsgleichrichter vorgesehen ist. Es hat sich überraschender
Weise gezeigt, dass eine wabenzellige Auslaufstruktur bei einem
Flachstrahlregler gegenüber einer fertigungstechnisch einfacher
herzustellenden Rechteckgitter-förmigen Auslaufstruktur,
wie sie beispielsweise in
WO
2008/037341 gezeigt ist, ein verbessertes Strahlbild, das
einen gleichmäßigeren und ruhigeren Auslaufstrahl
hat, erzeugt.
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Die
als Strömungsgleichrichter dienende Lochplatte kann auch
als Vandalismussicherung dienen, wenn sie in das Strahlreglergehäuse
eingeformt ist.
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Weiterbildungen
gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie der Zeichnung. Nachstehend wird die Erfindung anhand eines
in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles
noch näher beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 einen
Flachstrahlregler in einer Draufsicht auf seine zuströmseitige
Stirnfläche, wobei der Strahlregler zur Erzeugung eines
flachen Strahlbandes ein im Querschnitt langgestrecktes Strahlreglergehäuse
hat,
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2 den
Strahlregler aus 1 in einem perspektivisch dargestellten
Längsschnitt durch Schnittebene II-II aus 1,
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3 den
Strahlregler aus 1 und 2 in einem
perspektivisch dargestellten und gegenüber 2 um
90° gedrehten Längsschnitt durch Schnittebene
III-III aus 1,
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4 den
Strahlregler aus 1 und 2 in einem
Längsschnitt durch Schnittebene III-III aus 1,
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5 die
Bestandteile des Strahlreglers aus den 1 bis 4 in
einer auseinandergezogenen perspektivischen Einzelteil-Darstellung,
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6 den
Strahlregler aus den 1 bis 5 in einem
gegenüber 4 um 90° gedrehten Längsschnitt
durch Schnittebene II-II aus 1, und
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7 den
Strahlregler aus den 1 bis 6 in einem
Detail-Längsschnitt aus 6.
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In
den 1 bis 7 ist ein Strahlregler 1 dargestellt,
der zur Erzeugung eines nicht-spritzenden Wasserstrahles in den
Wasserauslauf einer hier nicht weiter gezeigten sanitären
Auslaufarmatur einsetzbar ist. Der Strahlregler 1 hat ein
Strahlreglergehäuse 2, dessen Gehäuse-Innenraum 3 eine
im Vergleich zur Tiefe größere Breite hat. Der
Strahlregler 1 soll das aus dem Wasserauslauf austretende
Wasser zu einem Strahlband formen, das sich über eine vergleichsweise
lange Wegstrecke durch ein homogenes Strahlbild auszeichnet, bevor
der Wasserstrahl sich letztendlich doch zu einem im wesentlichen
runden Strahlquerschnitt zusammenzieht.
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Im
Gehäuse-Innenraum 3 des Strahlreglergehäuses 2 ist
ein Stahlzerleger 4 mit einer Vielzahl von Durchflussöffnungen 5, 6 vorgesehen,
von denen die an den Schmalendbereichen des Strahlzerlegers 4 vorgesehenen
Durchflussöffnungen 5 im Vergleich zu den im Mittenbereich
des Strahlzerlegers 4 vorgesehenen Durchflussöffnungen 6 einen
größeren Durchflussquerschnitt bilden.
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Aus
den Längsschnitten in 3 und 4 ist
zu erkennen, dass der Strahlzerleger 4 leistenförmig
ausgebildet ist und sich über nahezu den gesamten lichten
Gehäusequerschnitt des Strahlreglergehäuses 2 erstreckt.
Aus den um 90° gedrehten Längsschnitten in den 2, 6 und 7 ist entnehmbar,
dass der Strahlzerleger 4 trichterförmig ausgebildet
ist und dass der abströmseitig angeordnete Trichterboden
eine Prallfläche 7 bildet. An den beiden, die
Trichterwandungen 8 bildenden Längsseiten des
trichterförmigen Strahlzerlegers 4 sind in den
an den Trichterboden angrenzenden Wandungs-Teilbereichen die Durchflussöffnungen 5, 6 vorgesehen.
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Da
der Strahlzerleger 4 eine an den Stirnseiten offene V-Form
hat, sind auch an den Stirnseiten des Strahlzerlegers 4 Durchflussöffnungen 5 vorgesehen.
Da somit an den Schmalendbereichen des Strahlzerlegers 4 eine
im Vergleich zum Mittenbereich vergrößerte Anzahl
von Durchflussöffnungen 5 vorgesehen ist und da
zumindest einzelne der Durchflussöffnungen 5 an
den Schmalendbereichen des Strahlzerlegers 4 einen größe ren
lichten Öffnungsquerschnitt haben, wird in den Eckbereichen
des durch den Strahlregler 1 fließenden Wasserstrahlbandes
ein erhöhtes Wasservolumen erzeugt.
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Da
zumindest an den Schmalendbereichen des Strahlzerlegers 4 ein
vergleichsweise großer Durchflussquerschnitt zur Verfügung
steht, kann auch bei geringem Wasserdruck ein ausreichendes Wasservolumen
den Strahlzerleger 4 passieren, um erforderlichenfalls
auf der Abströmseite mit Luft durchmischt und/oder zu einem
nicht-spritzenden Wasserstrahl geformt zu werden. Da der größere Durchflussquerschnitt
auch ein größeres Wasservolumen in den Eckbereichen
des durch den Strahlregler 1 fließenden Wasserstrahlbandes
zur Folge hat, stehen in diesen Eckbereichen größere
Wasser-Teilmengen zur Verfügung, die nach dem Ausströmen aus
dem Strahlregler über eine längere Wegstrecke ein
homogenes Strahlband prägen können. Der Strahlregler 1 ist
daher schon bei geringen Wasserdrücken vorteilhaft einsetzbar
und zeichnet sich auch über eine längere Wegstrecke
des austretenden Wasserstrahles durch ein homogenes Strahlbild aus.
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Das
in den Strahlregler 1 einfließende und durch den
Strahlzerleger 4 hindurchströmende Nasser wird
von der Prallfläche 7 des Strahlzerlegers 4 in Richtung
zu den Durchflussöffnungen 5, 6 umgelenkt.
Zumindest die an den Längsseiten des Strahlzerlegers vorgesehenen
Durchflussöffnungen 5, 6, hier aber auch
die an den Schmalenden vorgesehenen Durchflussöffnungen 5,
münden in einem sich in Strömungsrichtung verjüngenden
Flüssigkeitskanal 9. In diesem Flüssigkeitskanal 9,
der den Strahlzerleger 4 allseits umgibt, wird das von
den Durchflussöffnungen 5, 6 kommende
Wasser in Richtung zur auslassseitigen Gehäuseöffnung
des Strahlreglergehäuses 2 erneut umgelenkt und
derart beschleunigt, dass auf der Abströmseite des Strahlzerlegers 4 ein Unterdruck
entsteht, der ein Ansau gen von Umgebungsluft in den Gehäuse-Innenraum 3 bewirkt.
Der Strahlregler 1, der hier als belüfteter Strahlregler
ausgebildet ist, weist an seinem Gehäuseumfang Belüftungsöffnungen 10 auf,
durch welche die Umgebungsluft in den Gehäuse-Innenraum 3 des
Strahlreglers 1 angesaugt werden kann.
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Das
auf der Abströmseite des Strahlzerlegers 4 mit
Luft durchmischte Wasser wird in einer Strahlreguliereinrichtung 15 noch
zusätzlich durchmischt und abgebremst. Diese Strahlreguliereinrichtung 15 ist
hier als Gitterstruktur ausgebildet, die durch Scharen einander
kreuzender achsparalleler Gitterstäbe gebildet wird. Diese
Gitterstäbe sind auf ihrer Zuströmseite dachgiebelartig,
gerundet oder sonst wie entgegen der Strömungsrichtung
verjüngend ausgestaltet. Die als Strahlreguliereinrichtung 15 dienende
Gitterstruktur ist an einem Wandungsabschnitt 11 des Strahlreglergehäuses 2 angeformt, wobei
die Gitterstruktur seitlich vom Gehäuse-Umfang aus schubladenartig
in den Gehäuseinnenraum 3 eingeschoben werden
kann.
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Am
Auslaufende des Strahlreglergehäuses 2 ist ein
Strömungsgleichrichter vorgesehen, der durch eine hier
wabenzellenartig ausgestaltete Lochplatte 12 gebildet ist.
In dieser Lochplatte werden die wabenzellenartig ausgebildeten und
aneinander angrenzenden Durchflusslöcher durch Führungswandungen
umgrenzt, welche das durchströmende Wasser zu einem homogenen
Austrittsstrahl formen. Die Lochplatte 12 ist abströmseitig
an das Strahlreglergehäuse 2 angeformt und dient
somit gleichzeitig auch als Vandalismussicherung.
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Dem
Strahlzerleger 4 ist eine Lochplatte 13 in Strömungsrichtung
vorgeschaltet, die auch als Vorsatzsieb dient. Diese als Vorsatzsieb
dienende Lochplatte 13 hat eine vorregulierende Wirkung,
welche die Erzeugung eines homogenen Strahlbildes noch zusätzlich
begünstigt.
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Der
in die Auslaufstirnseite des Wasserauslaufs einsetzbare Strahlregler 1 kann
dort beispielsweise mit Hilfe einer Madenschraube gesichert werden,
die in eine Schraubenöffnung am Armaturenumfang eingeschraubt
wird und derart in den Armaturen-Innenraum vorsteht, dass die Madenschraube mit
ihrem freien Schraubenende bis in eine am Strahlreglergehäuse 2 seitlich
vorgesehene Öffnung 14 eingreift, in der sich
ein Gewinde befindet oder in der sich eine Madenschraube beim Eindrehen
selbst ein Gewinde einformt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2008/037341
A1 [0002]
- - WO 2008/037341 [0020]