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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Sprühköpfe. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Sprühkopf, der ein Tropfschutzelement zur Vermeidung von Tropfen oder Nachlaufen des Sprühkopfs nach Beendigung des Bewässerungsvorgangs umfasst.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Sprühköpfe, insbesondere Sprühköpfe der Duschkopfart, sind im Stand der Technik allseits bekannt. Nach Beendigung des Bewässerungsvorgangs enthalten einen großen Duschkopfdurchmesser umfassende Sprühköpfe eine große Menge an Restflüssigkeit in dem Sprühkopf. Aufgrund von Schwerkraft tropft die Restflüssigkeit aus dem Sprühkopf. Das Heraustropfen wird von einem Benutzer als Auslaufen bemerkt. Darüber hinaus besteht das Problem, dass die Restflüssigkeit in dem Sprühkopf gefrieren und dabei den Sprühkopf beschädigen kann.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Sprühkopf bereitzustellen, der Restflüssigkeit (insbesondere Wasser) im Inneren des Sprühkopfs vermeidet. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden bevorzugte Ausführungsformen gegeben. Falls nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben wird, können Ausführungsformen der Erfindung nach Belieben miteinander kombiniert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auf einen Sprühkopf. Der Sprühkopf umfasst einen Sprühkopfbasiskörper und eine Düsenplatte, die an dem Sprühkopfbasiskörper angebracht ist. Der Sprühkopfbasiskörper umfasst mindestens einen Flüssigkeitskanal zur Zufuhr eines Flüssigkeitsstroms durch den Sprühkopfbasiskörper zur Düsenplatte. Zur Vermeidung von Restflüssigkeit in dem Sprühkopf ist ein Tropfschutzelement zwischen dem Sprühkopfbasiskörper und der Düsenplatte positioniert. Das Tropfschutzelement umfasst mindestens eine Öffnung, die mit dem Flüssigkeitskanal zur Zufuhr eines Fluidstroms in einen Raum zwischen dem Tropfschutzelement und der Düsenplatte strömungsgekoppelt ist. Mindestens ein oberer Abschnitt des Tropfschutzelements ist in einer Sprühkopfkammer zur Durchführung einer Hubbewegung beweglich befestigt. Der obere Abschnitt des Tropfschutzelements ist derart vorgespannt, dass der obere Abschnitt auf der Düsenplatte oder einem Zwischenglied ruht und der obere Abschnitt von der Düsenplatte oder dem Zwischenglied abgehoben wird, falls ein Flüssigkeitsstrom durch den Flüssigkeitskanal in den Raum zwischen dem oberen Abschnitt und der Düsenplatte oder dem Zwischenglied zugeführt wird. Das Zwischenglied kann eine einzige Komponente, z. B. eine plattenförmige Komponente, die Flüssigkeitsöffnungen zur Zufuhr eines Flüssigkeitsstroms durch das Zwischenglied umfasst, sein. Das Zwischenglied kann ein lose eingesetztes Glied sein, wodurch die Montagekräfte reduziert werden.
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Vorteilhafterweise wird aufgrund des Tropfschutzelements ein langsames Tropfen oder Nachlaufen des Sprühkopfs nach dem Bewässerungsvorgang vermieden. Darüber hinaus wird die Frostbeständigkeit erhöht, da die in dem Sprühkopf enthaltene Flüssigkeit nach Beendigung des Bewässerungsvorgangs aus dem Inneren des Sprühkopfs entfernt wird. Des Weiteren wird das Gewicht des Duschkopfs reduziert, wodurch die Handhabung des Duschkopfs verbessert wird. Letztlich werden Kalkablagerungen und Algenwachstum stark reduziert.
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Gemäß Ausführungsformen wird das Tropfschutzelement durch eine aus einem elastischen Material hergestellte Membranhaut gebildet. Dadurch wird aufgrund der Elastizität des Tropfschutzelements die Hubbewegung und Rückstellung des oberen Abschnitts erreicht. Das Tropfschutzelement kann als eine einstückige Membranhaut ausgebildet sein, die Befestigungsmittel zum Koppeln des Tropfschutzelements an dem Sprühkopfbasiskörper umfasst.
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Gemäß Ausführungsformen ist der obere Abschnitt gemäß der Kontur der Düsenplatte ausgeführt, um eine formschlüssige auf der Düsenplatte ruhende Fläche bereitzustellen. So wird der obere Abschnitt nach Beendigung des Bewässerungsvorgangs zur Düsenplatte bewegt, wodurch die Restflüssigkeit aus dem Sprühkopf entfernt wird. Aufgrund der Formschlüssigkeit des oberen Abschnitts kann der obere Abschnitt vollständig auf der Düsenplatte aufliegen, wodurch im Wesentlichen die gesamte Menge an Restwasser aus dem Sprühkopf entfernt wird.
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Gemäß Ausführungsformen ist das Tropfschutzelement durch mindestens einen Kopplungsabschnitt mit dem Sprühkopfbasiskörper gekoppelt, wobei der Kopplungsabschnitt durch flexible U-förmige oder zickzackförmige Materialabschnitte gebildet wird. Der Kopplungsabschnitt kann eine Membran bilden, die ein Paar von zwei parallelen Schenkeln (U-förmiger Kopplungsabschnitt) umfasst, wobei die Länge der Schenkel aufgrund einer Rollbewegung variiert werden kann, d.h. einer der Schenkel wird verlängert und der weitere Schenkel wird verkürzt. Der Kopplungsabschnitt ist dazu ausgeführt, in seine ursprüngliche Position zurückzukehren, wodurch eine Umkehrhubbewegung des oberen Abschnitts bewirkt wird. Darüber hinaus können weitere Kopplungsabschnitte in der Nähe zu der Öffnung zur Bereitstellung eines Durchgangs für durch den Flüssigkeitskanal zugeführte Flüssigkeit oder in der Nähe zu in dem Tropfschutzelement vorgesehenen Düsendurchgängen vorgesehen sein.
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Gemäß Ausführungsformen ist der Kopplungsabschnitt, der im Folgenden auch als Rollmembran bezeichnet wird, dazu ausgeführt, den oberen Abschnitt des Tropfschutzelements zur Düsenplatte hin vorzuspannen. Bei Abbruch des Flüssigkeitsstroms durch den Sprühkopf kehrt der obere Abschnitt in eine Position neben der Düsenplatte zurück (z. B. aufgrund von durch die elastischen Kopplungsabschnitte angelegten Vorspannkräften), wodurch Restflüssigkeit aus dem Sprühkopf entfernt wird. Anders ausgedrückt drückt die Rückstellkraft des membranhautartigen Tropfschutzelements den oberen Abschnitt in eine obere Position. In der oberen Position ruht der obere Abschnitt auf der Düsenplatte oder befindet sich in der Nähe zur Düsenplatte, wodurch Restflüssigkeit aus dem Sprühkopf herausgetrieben wird. Die an den oberen Abschnitt des Tropfschutzelements angelegten Vorspannkräfte hängen hauptsächlich von der Shorehärte des Kopplungsabschnitts (der Rollmembran), der Materialdicke des Kopplungsabschnitts und der Länge der Schenkel des U-förmigen Kopplungsabschnitts (der Rollmembran) ab.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst das Tropfschutzelement einen Dichtungsabschnitt, der eine Abdichtung zwischen dem Sprühkopfbasiskörper und der Düsenplatte bereitstellt. Der Dichtungsabschnitt kann ein ringförmiger Dichtungsabschnitt sein, der den Außenrand des Tropfschutzelements bildet. Der Dichtungsabschnitt kann zur Anordnung zwischen einem oberen Rand des Sprühkopfbasiskörpers und der Düsenplatte zur umfangsmäßigen Abdichtung des Sprühkopfs ausgeführt sein. Der Dichtungsabschnitt kann ein integraler Teil des einstückigen Tropfschutzelements sein. Dadurch können zusätzliche Dichtungselemente vermieden werden.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst der Dichtungsabschnitt eine Vertiefung zur Aufnahme eines entsprechenden Vorsprungs des Sprühkopfbasiskörpers. Die Vertiefung kann durch den radial äußeren Schenkel des Kopplungsabschnitts und eine von dem Kopplungsabschnitt radial vorstehende Umrandung gebildet werden. Der zwischen der Umrandung und dem äußeren Schenkel eingeschlossene Winkel kann weniger als 90°, z. B. weniger als 80°, insbesondere weniger als 70°, betragen. Dadurch wird eine Formschlüssigkeit zwischen dem Dichtungsabschnitt und dem Sprühkopfbasiskörper erreicht. Die Formschlüssigkeit stellt sicher, dass sich der Dichtungsabschnitt während des Montageprozesses nicht radial nach innen bewegt. Vorzugsweise wird der obere Abschnitt des Tropfschutzelements während des Montageprozesses vorgespannt, d.h. der obere Abschnitt wird entgegen der Rückstellkraft des Kopplungsabschnitts (der Rollmembran) nach unten gedrückt. Diese Vorspannung kann zu einer Verformung des Dichtungsabschnitts führen, die durch den Vorsprung des Sprühkopfbasiskörpers verhindert wird, der in der darunter ausgebildeten Vertiefung bzw. in der Nähe zu dem Dichtungsabschnitt aufgenommen ist.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst der Dichtungsabschnitt eine ringförmige Dichtungsumrandung, die einen spitzwinkligen Rand oder eine schräge Dichtungslippe umfasst, wobei der spitzwinklige Rand oder die schräge Dichtungslippe dahingehend mit der Düsenplatte zusammenwirkt, die Dichtungswirkung zu erhöhen. Beispielsweise bildet der spitzwinklige Rand einen dreikantigen Rand, der an dem oberen Abschnitt der Dichtungsumrandung vorgesehen ist. Im Falle einer schrägen Dichtungslippe kann die Dichtungslippe nach innen geneigt sein. Beim Drücken der Düsenplatte auf den spitzwinkligen Rand oder die schräge Dichtungslippe wird der obere Abschnitt des spitzwinkligen Rands bzw. der Dichtungslippe verformt, wodurch ein Wulst erhalten wird, der die Flüssigkeitsundurchlässigkeit zwischen der Düsenplatte und dem Sprühkopfbasiskörper weiter verbessert.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst das Tropfschutzelement mindestens einen Durchlass zur Bereitstellung eines Sprühdüsendurchgangs. Beispielsweise kann der Sprühkopf mehrere Bewässerungsmodi umfassen, wobei ein erster Bewässerungsmodus brausenartig ist und ein zweiter Bewässerungsmodus strahlartig durch Bereitstellung durch eine Sprühdüse sein kann. Es kann eine Dichtung geben, die um die Sprühdüse herum vorgesehen ist, wobei die Dichtung ein integraler Teil des Tropfschutzelements ist. Darüber hinaus kann ein Kopplungsabschnitt um den Sprühdüsedurchgang herum vorgesehen sein, der eine Hubbewegung des oberen Abschnitts des Tropfschutzelements gestattet, wohingegen die Dichtung um den Sprühdüsendurchgang herum stationär befestigt ist.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst der Sprühkopfbasiskörper mindestens eine Entlüftungsöffnung. Die Entlüftungsöffnung kann in der Außenwand des Sprühkopfbasiskörpers angeordnet sein. Aufgrund der Entlüftungsöffnung kann durch die Hubbewegung verdrängte Luft dazu in der Lage sein, aus dem Inneren des Sprühkopfs zu entweichen. Dadurch wird die Bewegung des oberen Abschnitts nicht durch komprimierte Luft blockiert.
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Gemäß Ausführungsformen ist ein Stützelement bezogen auf die Flüssigkeitsstromrichtung vor dem Tropfschutzelement zur Beschränkung der Bewegung des oberen Abschnitts des Tropfschutzelements vorgesehen. Das Stützelement kann einen oder mehrere Stützabschnitte umfassen, die durch einen oder mehrere Vorsprünge gebildet werden. Die Stützabschnitte können Anschlagabschnitte zum Beschränken der Hubbewegung des oberen Abschnitts bereitstellen. Dadurch wird eine unerwünschte Überdehnung des Tropfschutzelements vermieden.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst das Stützelement eine oder mehrere elastische Rippen, wobei die elastischen Rippen zum Unterstützen der Rückstelleigenschaften des Tropfschutzelements ausgeführt sind. Die elastischen Rippen können in der Richtung zu dem oberen Abschnitt des Tropfschutzelements hin vorstehen. Bei einer Bewegung des oberen Abschnitts des Tropfschutzelements zu dem Stützelement hin werden die elastischen Rippen reversibel gebogen. Bei Beendigung des Bewässerungsvorgangs unterstützt die Rückstellung der elastischen Rippen die Zurückbewegung des oberen Abschnitts in seine Ausgangsposition, in der die obere Fläche des oberen Abschnitts auf der Düsenplatte liegt.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst das Stützelement eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen. Die durch den sich bewegenden oberen Abschnitt verdrängte Luft kann durch die in dem Stützelement vorgesehenen Entlüftungsöffnungen aus dem Raum zwischen dem Stützelement und dem Tropfschutzelement entweichen und kann dann aus dem Inneren des Sprühkopfbasiskörpers durch in der Außenwand des Sprühkopfbasiskörpers ausgebildete Entlüftungsöffnungen entweichen. Dadurch wird die Bewegung des oberen Abschnitts des Tropfschutzelements nicht durch komprimierte Luft blockiert.
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Gemäß Ausführungsformen werden die Düsenplatte und das Tropfschutzelement durch ein einstückiges Element gebildet. Beispielsweise kann die Düsenplatte aus Gummi oder Silikon hergestellt sein und kann eine oder mehrere Düsen umfassen, die integral auf der Düsenplatte ausgebildet sind. Die Düsenplatte und das Tropfschutzelement können in einem einzigen Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die Düsenplatte kann durch einen Scharnierabschnitt, insbesondere ein Filmscharnier, mit dem Tropfschutzelement gekoppelt sein, um eine Positionierung der Düsenplatte über dem Tropfschutzelement zu gestatten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Sprühvorrichtung. Die Sprühvorrichtung kann einen Sprühkopf gemäß der obigen Beschreibung umfassen. Ausführlicher kann die Sprühvorrichtung eine in der Hand gehaltene Sprühvorrichtung sein, die dazu ausgeführt ist, Fluid, insbesondere Wasser, flüssigkeitsaufnehmenden Objekten zuzuführen. Die Sprühvorrichtung kann eine Sprühvorrichtung für den Außengebrauch oder ein Duschkopf für Sanitäreinrichtungen sein.
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Die in der Erfindung verwendeten Begriffe „im Wesentlichen“ oder „ungefähr“ bedeuten Abweichungen vom exakten Wert um +/–10 % vorzugsweise um +/–5 % und/oder Abweichungen in Form von Änderungen, die für die Funktion unerheblich sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die verschiedenen Aspekte der Erfindung, einschließlich ihrer bestimmten Merkmale und Vorteile, gehen ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen hervor, in den Zeichnungen zeigen:
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1 einen Sprühkopf ohne Anwendung eines Flüssigkeitsstroms durch einen Flüssigkeitskanal, der in dem Inneren des Sprühkopfs vorgesehen ist, in einer lateralen Schnittansicht;
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2 einen Sprühkopf bei Anwendung eines Flüssigkeitsstroms durch den Flüssigkeitskanal in einer lateralen Schnittansicht;
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3 eine detaillierte Schnittansicht des Sprühkopfs gemäß 2;
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4 einen Sprühkopf mit einer an dem Tropfschutzelement integral ausgebildeten Düsenplatte in einer lateralen Schnittansicht;
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5 einen brausenartigen Sprühkopf, der eine Düse zur Durchführung mindestens eines weiteren Bewässerungsmodus umfasst, in einer auseinandergezogenen Ansicht;
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6 den Sprühkopf gemäß 5 in einem zusammengebauten Zustand;
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7 die Abdichtung des Sprühkopfs durch Verwendung des Tropfschutzelements basierend auf einer lateralen Schnittansicht des Sprühkopfs;
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8 detaillierter die Abdichtung des Sprühkopfs basierend auf dem Tropfschutzelement;
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9 detaillierter eine weitere Ausführungsform einer Abdichtung des Sprühkopfs basierend auf dem Tropfschutzelement;
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10 eine weitere Ausführungsform eines Sprühkopfs mit einer Düsenplatte und einem Tropfschutzelement in einer lateralen Schnittansicht; und
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11 eine in der Hand gehaltene Sprühvorrichtung, die einen Sprühkopf gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen gezeigt werden, umfassender beschrieben. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht als auf die hier angeführten Ausführungsformen beschränkt angesehen werden. In der gesamten folgenden Beschreibung werden ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente, Teile, Objekte oder Merkmale, sofern zutreffend, verwendet.
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1 zeigt einen Sprühkopf 1, der zur Verwendung in einer Sprühvorrichtung, z. B. einer Sprühpistole zur Versorgung von Blumen oder Pflanzen mit Wasser oder einem Duschkopf, der in Bädern verwendet wird, ausgeführt ist. Der Sprühkopf 1 umfasst einen Sprühkopfbasiskörper 2 und eine Düsenplatte 3, die durch einen Gewindering 3.1 an dem Sprühkopfbasiskörper 2 angebracht ist, d.h. der Sprühkopfbasiskörper 2 umfasst ein Außengewinde und der Gewindering 3.1 ist dazu ausgeführt, zum Sichern der Düsenplatte 3 an dem Sprühkopfbasiskörper 2 auf das Außengewinde aufgeschraubt zu werden. Der Sprühkopf 1 kann ferner einen Kopplungsabschnitt 2.3 zum Koppeln des Sprühkopfs 1 mit einem Sprühvorrichtungsbasiskörper umfassen.
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Der Sprühkopfbasiskörper 2 umfasst einen Flüssigkeitskanal 4 zum Zuführen eines geleiteten Flüssigkeitsstroms von dem Kopplungsabschnitt 2.3 zu der Düsenplatte 3. Die Flüssigkeit kann in einer gewissen Strömungsrichtung SR (durch einen Pfeil in 2 dargestellt) durch den Flüssigkeitskanal 4 strömen. Die Düsenplatte 3 kann aus einem Blechmaterial hergestellt sein, wobei das Blechmaterial mehrere Öffnungen zur Bereitstellung eines brausenartigen Flüssigkeitsstroms durch die Düsenplatte 3 umfasst. Die Öffnungen können zur Bereitstellung einer gleichmäßigen Bewässerung über die Düsenplatte 3 räumlich verteilt sein. Die Düsenplatte 3 kann aus einem beliebigen geeigneten Material, beispielsweise Metall, Kunststoff, Gummi oder Silikon, hergestellt sein. Die Öffnungen der Düsenplatte 3 können durch Bohrungen oder durch Düsen gebildet werden.
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Zur Vermeidung von langsamem Tropfen oder Nachlaufen des Sprühkopfs 1 nach dem Bewässerungsvorgang umfasst der Sprühkopf 1 ferner ein Tropfschutzelement 10. Das Tropfschutzelement 10 kann in einer Sprühkopfkammer 5 angeordnet sein, die in dem Inneren des Sprühkopfs 1 enthalten ist. Genauer gesagt kann das Tropfschutzelement 10 zwischen dem Kopplungsabschnitt 2.3 und der Düsenplatte 3, d.h. im Bezug auf die Strömungsrichtung vor der Düsenplatte 3, angeordnet sein. Das Tropfschutzelement 10 umfasst eine Öffnung 11, die mit dem Flüssigkeitskanal 4 zur Bereitstellung eines Flüssigkeitsstroms durch das Tropfschutzelement 10 strömungsgekoppelt ist.
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1 zeigt die Situation, in der kein Flüssigkeitsstrom durch den Flüssigkeitskanal 4 zur Düsenplatte 3 hin bereitgestellt wird. Der obere Abschnitt 12 des Tropfschutzelements 10 ist derart vorgespannt, dass die obere Fläche des oberen Abschnitts 12 gegen die Rückseite der Düsenplatte 3 gedrückt wird. Die Mittel zum Vorspannen können integrale Vorspannmittel, d.h. mindestens ein integraler Teil des Tropfschutzelements 10, oder externe Vorspannteile, d.h. mindestens eine Feder oder ein federartiges Glied, das zum Drücken des Tropfschutzelements 10 in eine obere Position ausgeführt ist, sein. Die Vorspannmittel werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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In dem Fall, dass ein Flüssigkeitsstrom durch den Flüssigkeitskanal 4 bereitgestellt wird (2), insbesondere, wenn Flüssigkeit mit einem Druck über einem bestimmten Druckschwellenwert (z. B. einem Druck von mehr als 0,5 bar) der Düsenplatte 3 zugeführt wird, wird der obere Abschnitt 12 des Tropfschutzelements 10 von der Düsenplatte 3 abgehoben. Dadurch wird ein Raum 6 zwischen der Düsenplatte 3 und dem oberen Abschnitt 12 des Tropfschutzelements 10 erzeugt, in dem die durch den Flüssigkeitskanal 4 zugeführte Flüssigkeit aufgenommen wird, und alle Öffnungen der Düsenplatte 3 werden mit Flüssigkeit versorgt.
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Wie in 1 und 2 gezeigt wird, kann der obere Abschnitt 12 des Tropfschutzelements 10 eine Kreisringform umfassen, wobei in der Mitte des Tropfschutzelements 10 die Öffnung 11 (zur Ermöglichung des Flüssigkeitsstroms durch das Tropfschutzelement 10) vorgesehen ist. Dadurch werden eine gleichmäßige Druckverteilung innerhalb des Raums 6 und eine gleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit entlang der Düsenplatte erzielt. Wenn der Flüssigkeitsstrom durch den Sprühkopf 1 unterbrochen wird, wird der obere Abschnitt 12 des Tropfschutzelements 10 durch die oben erwähnten Vorspannmittel zur Düsenplatte gedrückt, wodurch die Flüssigkeit aus dem Raum 6 entfernt wird und wodurch ein Tropfen oder Nachlaufen des Sprühkopfs 1 vermieden werden. Anders ausgedrückt führt der obere Abschnitt 12 des Tropfschutzelements 10 eine Hubbewegung in der Sprühkopfkammer 5 durch, wobei durch die Hubbewegung die Restflüssigkeit aus dem Sprühkopf entfernt wird, wodurch ein Auslaufen des Sprühkopfs 1 nach Beendigung des Bewässerungsvorgangs vermieden wird. In Abhängigkeit von der Beweglichkeit des oberen Abschnitts 12 und der Vorspannmittel kann der Tropfschutzabschnitt 10 auch einen Druckregler in dem Sprühkopf 1 vorsehen, da der obere Abschnitt 12 bei Druckschwankungen verschoben werden kann, wodurch die Druckschwankungen zumindest teilweise ausgeglichen werden.
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3 zeigt das Tropfschutzelement 10 detaillierter. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Vorspannmittel des Tropfschutzelements 10 durch Kopplungsabschnitte 13 gebildet, wobei die Kopplungsabschnitte einen U-förmigen Querschnitt umfassen. Anders ausgedrückt werden die Kopplungsabschnitte 13 durch Falten gebildet, die zwei parallele oder im Wesentlichen parallele Schenkel 13.1 umfassen, die durch einen Knieabschnitt 13.2 gekoppelt sind. Insbesondere kann ein erster Kopplungsabschnitt 13a in der Mitte des Tropfschutzelements 10 um die Öffnung 11 herum angeordnet sein, und ein zweiter Kopplungsabschnitt 13b kann in der Nähe zur Außenwand des Sprühkopfbasiskörpers 1 angeordnet sein. Anders ausgedrückt ist der Kopplungsabschnitt 13 eine Rollmembran.
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Die Kopplungsabschnitte 13 können dazu ausgeführt sein, den oberen Abschnitt 12 basierend auf durch die Elastizität des Materials der Kopplungsabschnitte 13 bewirkten Kräften zu der Düsenplatte 3 hin vorzuspannen. Beispielsweise ist das die Kopplungsabschnitte 13 umfassende Tropfschutzelement 10 integral ausgebildet und kann aus einem elastischen Material, z. B. Gummi oder Silikon, hergestellt sein. So erfolgt die axiale Bewegung des oberen Abschnitts 12 durch eine Rollbewegung des Kopplungsabschnitts 13, wobei ein erster Schenkel 13.1 des Kopplungsabschnitts 13 verlängert wird und ein zweiter Schenkel 13.1 des Kopplungsabschnitts 13 verkürzt wird. Dadurch wird eine zuverlässige Bewegung des oberen Abschnitts 12 ohne jegliche Reibung zwischen dem Tropfschutzelement 10 und dem Sprühkopfbasiskörper 2 erreicht. Die Shorehärte und die Dicke der Wand des Kopplungsabschnitts 13 beeinflusst die Nachgiebigkeitseigenschaften des Kopplungsabschnitts 13 und somit die Zeitspanne, die zum Drücken von Restwasser aus dem Sprühkopf 1 heraus erforderlich ist.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Tropfschutzelements 10. Das Tropfschutzelement 10 ist mit einer mehrere Düsen 3.2 umfassenden Düsenplatte 3 integral ausgebildet. So ist die Düsenplatte 3 aus demselben Material, z. B. einem elastischen Material, z. B. Silikon, hergestellt. Das Tropfschutzelement 10 kann mit der Düsenplatte 3 über einen Scharnierabschnitt, z. B. ein Filmscharnier, gekoppelt sein. Dadurch können die Düsenplatte 3 und das Tropfschutzelement 10 in einem einzigen Herstellungsschritt (z. B. einem Spritzgussverfahren unter Verwendung eines einzigen Spritzgusswerkzeugs) hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Teileanzahl reduziert werden und der Montageprozess kann rationalisiert werden.
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5 und 6 zeigen Ausführungsformen eines Sprühkopfs 1, die eine Düsenplatte zur Abgabe von Flüssigkeit in einem ersten Bewässerungsmodus und – zusätzlich dazu – eine oder mehrere Düsen 8, durch die Flüssigkeit in mindestens einem zweiten Bewässerungsmodus abgegeben wird, umfassen. Die Düsen 8 werden durch einen Durchlass 15 durch das Tropfschutzelement 10 geführt.
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Zum Abdichten des Durchgangs der Düse 8 oder des Verbindungsbereichs zwischen dem Flüssigkeitskanal 4 und dem Raum 6, in dem Flüssigkeit zum Abheben des oberen Abschnitts von der Düsenplatte 3 aufgenommen wird, kann das Tropfschutzelement 10 mehrere Dichtungsabschnitte umfassen. Zur Bereitstellung eines flüssigkeitsdichten Übergangs zwischen dem Tropfschutzelement 10 und der Seitenwand der Düse 8 bzw. der Wand des Flüssigkeitskanals 4 weisen diese Wände eine Stufenform auf. Das Tropfschutzelement 10 umfasst einen Dichtungsrand, der an diese Stufenform angepasst ist. Der Dichtungsrand 16 umfasst eine obere Fläche, die zur Aufnahme von Flüssigkeitsdruck zum Drücken des Dichtungsrands 16 zu der um die Düse 8 bzw. den Flüssigkeitskanal 4 herum vorgesehenen Stufe, wodurch die Dichtungswirkung verstärkt wird, ausgeführt ist. Des Weiteren liegt die um die Düse 8 bzw. den Flüssigkeitskanal 4 herum vorgesehene Außenfläche des Schenkels 13.1 des Verbindungsabschnitts 13 an der Außenwand der Düse 8 bzw. des Flüssigkeitskanals 4 an. Bei Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck in den Raum 6 wird der Dichtungsrand 16 bzw. der Schenkel 13.1 gegen die Wand der Düse 8 bzw. des Flüssigkeitskanals 4 gedrückt, wodurch die Dichtungswirkung verstärkt wird. Diese Wirkung wird sogar durch die taschenartige Form des Verbindungsabschnitts 13 verstärkt.
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Zur Vermeidung einer Blockierung der Bewegung des oberen Abschnitts 12 das Tropfschutzelements 10 aufgrund der Komprimierung von in dem Sprühkopfbasiskörper 2 eingeschlossener Luft sind Entlüftungsöffnungen 2.2 in der Seitenwand des Sprühkopfbasiskörpers 2 vorgesehen. Bei Bewegung des oberen Abschnitts 12 des Tropfschutzelements 10 in dem Sprühkopfbasiskörper 2 nach unten kann die verdrängte Luft durch die Entlüftungsöffnungen 2.2 (1 und 2) entweichen.
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Mit Bezug auf 1–3 kann der Sprühkopf 1 ein Stützelement 7 umfassen. Das Stützelement 7 kann unter dem Tropfschutzelement 10, d.h. zwischen dem Tropfschutzelement 10 und dem Kopplungsabschnitt 2.3, angeordnet sein. Das Stützelement 7 kann einen oder mehrere Stützabschnitte umfassen, die zum Beschränken der Hubbewegung des bewegbaren Abschnitts des Tropfschutzelements 10, d.h. des oberen Abschnitts 12, ausgeführt sind. Beispielsweise können die Stützabschnitte durch einen oder mehrere Vorsprünge 7.3 gebildet werden, die dazu ausgeführt sind, Kontaktflächen für die Unterseite des oberen Abschnitts 12 zu bilden. Falls eine Flüssigkeit mit hohem Flüssigkeitsdruck der Düsenplatte 3 durch den Flüssigkeitskanal 4 zugeführt wird, wird der obere Abschnitt 12 von der Düsenplatte 3 abgehoben und bewegt, bis der Unterteil des oberen Abschnitts 12 auf die Stützabschnitte trifft. Dadurch wird eine Überdehnung oder Zerstörung der Kopplungsabschnitte 13 vermieden. Das Weiteren kann das Stützelement 7 eine oder mehrere Rippen umfassen, die zum Biegen durch die Hubbewegung des oberen Abschnitts 12, wodurch die Bewegung des oberen Abschnitts 12 zurück zur Düsenplatte 3 bei Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms durch den Sprühkopf 1 unterstützt wird, ausgeführt sind.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Stützelement 7 eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 7.2. Aufgrund der Hubbewegung des oberen Abschnitts 12 des Tropfschutzelements 10 wird Luft verdrängt. Diese Luft kann durch die Entlüftungsöffnungen 7.2 und die Entlüftungsöffnungen 2.2 aus dem Sprühkopfbasiskörper 2 entweichen, wobei eine Blockierung der Hubbewegung vermieden wird.
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7 und 8 zeigen detaillierter die Abdichtung des Sprühkopfs 1 an seiner Außenseite. Wie bereits zuvor erwähnt wurde, umfasst das Tropfschutzelement 10 einen Dichtungsabschnitt 14, der zum Abdichten des Verbindungsabschnitts zwischen der Düsenplatte 3 und dem Sprühkopfbasiskörper 2 ausgeführt ist. Anders ausgedrückt ist ein Dichtungsabschnitt 14 an dem Tropfschutzelement 10 integral ausgebildet. Auf der Unterseite kann der Dichtungsabschnitt 14 eine Vertiefung 14.1 zur Aufnahme eines entsprechenden Rands oder Vorsprungs 2.1 des Sprühkopfbasiskörpers 2 umfassen. Die Vertiefung 14.1 kann durch einen parallel zu einem Wandabschnitt des Sprühkopfbasiskörpers 2 angeordneten Schenkel 13.1 des Kopplungsabschnitts 13 und eine von dem Schenkel 13.1 radial vorstehende und eine Dichtungsumrandung 14.2 bildende Erweiterung gebildet werden. Vorzugsweise können der Schenkel 13.1 und die radiale Erweiterung einen Winkel von unter 90°, vorzugsweise unter 75°, ziehen. Der Rand oder der Vorsprung 2.1 des Sprühkopfbasiskörpers 2 kann einen entsprechenden Winkel aufweisen, um in die Vertiefung 14.1 zu passen.
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Am oberen Abschnitt der Dichtungsumrandung 14.2 kann ein spitzwinkliger Rand 14.3 vorgesehen sein. Der spitzwinklige Rand 14.3 kann dazu ausgeführt sein, mit einem planaren Abschnitt der Düsenplatte 3 dahingehend zusammenzuwirken, eine Abdichtung zwischen der Dichtungsumrandung 14.2 und der Düsenplatte 3 bereitzustellen. Der spitzwinklige Rand 14.3 kann so ausgeführt sein, dass, wenn die Düsenplatte 3 durch den Gewindering 3.1 gegen die Dichtungsumrandung 14.2 gedrückt wird, der sich verjüngende spitzwinklige Rand 14.3 nach innen (zur Mittelachse des Sprühkopfs 1) gebogen wird. Dadurch wird ein Wulst bereitgestellt, wodurch die Dichtigkeit des Sprühkopfs 1 erhöht wird.
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Der Sprühkopf 1 kann so konstruiert sein, dass zumindest die Düsenplatte 3 und das Tropfschutzelement von dem Sprühkopf 1 zur Ermöglichung einer Reinigung des Inneren des Sprühkopfs 1 entfernt werden können. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Sprühkopf 1 durch Entfernen des Gewinderings 3.1 zerlegt werden.
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9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Dichtungsabschnitts 14, der an dem Tropfschutzelement 10 vorgesehen ist. Der Dichtungsabschnitt 14 umfasst an seiner Dichtungsumrandung 14.2 eine schräge Dichtungslippe 14.4. Die Dichtungslippe 14.4 ragt nach oben vor und ist dazu ausgeführt, dahingehend mit einem planaren Abschnitt der Düsenplatte 3 zusammenzuwirken, eine Abdichtung zwischen der Dichtungsumrandung 14.2 und der Düsenplatte 3 bereitzustellen. Vorzugsweise ist die Dichtungslippe 14.4 nach innen, d.h. zur Mittelachse des Sprühkopfs 1, abgeschrägt. Die Dichtungslippe 14.4 kann so ausgeführt sein, dass, wenn die Düsenplatte 3 durch den Gewindering 3.1 gegen die Dichtungsumrandung 14.2 gedrückt wird, die Dichtungslippe 14.4 nach innen (zur Mittelachse des Sprühkopfs 1) gebogen wird. Dadurch wird die Dichtigkeit des Sprühkopfs 1 erhöht.
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10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Sprühkopfs 1, der eine ähnliche technische Struktur wie der oben in Verbindung mit 4 beschriebene Sprühkopf 1 umfasst. Die Grundstruktur des Sprühkopfs 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit der Ausführungsform von 4 identisch, deshalb werden lediglich die Unterschiede im Folgenden erläutert. Im Bezug auf andere Merkmale der Ausführungsform von 10 wird auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen.
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Ein erster Hauptunterschied liegt darin, dass das Tropfschutzelement 10, insbesondere der obere Abschnitt 12, eine oder mehrere Vertiefungen 12.1 umfasst. Diese Vertiefungen können auf der Unterseite des oberen Abschnitts 12, d.h. auf der der Düsenplatte 3 gegenüberliegenden Seite, angeordnet sein. Beispielsweise können die Vertiefungen 12.1 ringförmig sein. Insbesondere kann mindestens eine ringförmige Vertiefung 12.1 mittig bezüglich der Mittelachse des Sprühkopfs 1 angeordnet sein. Falls mehrere ringförmige Vertiefungen 12.1 an dem oberen Abschnitt 12 vorgesehen sind, können diese Vertiefungen konzentrisch angeordnet sein. Durch die Vertiefungen 12.1 kann die Verformung des Tropfschutzelements 10 bestimmt werden. So ist beispielsweise eine schrittweise Aktivierung kreisförmiger Reihen von Düsen 3.2 möglich, da Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem in den Raum zwischen der Düsenplatte 3 und dem Tropfschutzelement 10 zugeführten Flüssigkeitsdruck nur den inneren Düsen 3.2 zugeführt wird oder Flüssigkeit allen Düsen 3.2 der Düsenplatte 3 zugeführt wird.
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Des Weiteren umfasst das Stützelement zusätzlich zu den Entlüftungsöffnungen 7.2 einen Entlüftungskanal 7.4. Der Entlüftungskanal 7.4 kann ein zentraler Entlüftungskanal sein, d.h. der Entlüftungskanal 7.4 kann um den Flüssigkeitskanal 4 herum angeordnet sein. Der Flüssigkeitskanal 7.4 kann einen zusätzlichen Durchgang für durch die Hubbewegung des Tropfschutzelements 10 verdrängte Luft bereitstellen.
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Im Falle von großflächigen Sprühköpfen 1 kann das Tropfschutzelement 10 über seine gesamte Fläche hinweg vorgespannt werden. Die Hubbewegung des oberen Abschnitts 12 wird aufgrund einer elastischen Komprimierung des gesamten oberen Abschnitts 12 erreicht. Vorzugsweise ist das Tropfschutzelement 10 derart konstruiert, dass der obere Abschnitt 12 gegen die Düsenplatte 3 oder ein zwischen dem oberen Abschnitt 12 und der Düsenplatte 3 angeordnetes Zwischenglied gedrückt wird. Dadurch werden alle Öffnungen der Düsen 3.2 dicht abgedichtet und ein Heraustropfen von in den Düsen 8 enthaltener Flüssigkeit wird verhindert.
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Darüber hinaus umfasst das Tropfschutzelement 10 gemäß 10 einen oder mehrere Niederhalterabschnitte 17. Die Niederhalterabschnitte 17 können in der Nähe zur Mitte des Tropfschutzelements 10 angeordnet sein und können durch mehrere gleichmäßig verteilte Rippen gebildet werden. Insbesondere können die Niederhalterabschnitte 17 um die Öffnung des Flüssigkeitskanals 4, durch die Flüssigkeit in das Innere des Sprühkopfs 1 strömt, herum angeordnet sein. Beispielsweise können die Niederhalterabschnitte 17 durch Rippen gebildet werden. Durch die Niederhalterabschnitte 17 wird das Tropfschutzelement 10 zuverlässig positioniert, da die Niederhalterabschnitte 17 sicherstellen, dass das Tropfschutzelement 10 durch die Düsenplatte 3 oder ein zwischen der Düsenplatte 3 und dem Tropfschutzelement 10 angeordnetes Zwischenglied gegen den Auslass des Flüssigkeitskanals 4 drückt. Anders ausgedrückt drücken die Niederhalterabschnitte 17 das Tropfschutzelement 10 flüssigkeitsdicht auf eine ringförmige Rippe, die um die Öffnung des Flüssigkeitskanals 4 herum vorgesehen ist. Dadurch wird ein Austreten von Flüssigkeit aufgrund einer inkorrekten Montage des Tropfschutzelements 10 verhindert.
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Der oben beschriebene Sprühkopf 1 kann in einer in 11 gezeigten Sprühvorrichtung 20 verwendet werden. Die Sprühvorrichtung 20 kann eine in der Hand gehaltene Vorrichtung, z. B. eine Sprühpistole, zur Zufuhr von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu flüssigkeitsaufnehmenden Objekten, beispielsweise Blumen oder Pflanzen, sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sprühvorrichtung 20 ein Duschkopf in Sanitäranlagen sein. Die Sprühvorrichtung 20 kann ein Gehäuse mit einem Griffabschnitt 21 zum manuellen Halten der Sprühvorrichtung 20 umfassen. Die Sprühvorrichtung 20 kann ferner eine Ventilanordnung umfassen, die mindestens ein Flüssigkeitsventil umfasst, das in dem Inneren der Sprühvorrichtung 20 enthalten ist. Darüber hinaus kann die Sprühvorrichtung 20 ferner Aktivierungsmittel 22, z. B. einen Knopf, umfassen, wobei die Aktivierungsmittel 22 zum Aktivieren/Deaktivieren oder Steuern eines Flüssigkeitsstroms durch die Sprühvorrichtung 20 mit der Ventilanordnung gekoppelt sind.
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Es versteht sich, dass die Beschreibung und Zeichnungen lediglich die Prinzipien der vorgeschlagenen Verfahren und Systeme veranschaulichen. Ein Fachmann ist in der Lage, verschiedene Anordnungen, die, obgleich hier nicht explizit beschrieben oder gezeigt, die Prinzipien der Erfindung enthalten, zu implementieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sprühkopf
- 2
- Sprühkopfbasiskörper
- 2.1
- Vorsprung
- 2.2
- Entlüftungsöffnung
- 2.3
- Kopplung
- 3
- Düsenplatte
- 3.1
- Gewindering
- 3.2
- Düse
- 4
- Flüssigkeitskanal
- 5
- Sprühkopfkammer
- 6
- Raum
- 7
- Stützelement
- 7.1
- elastische Rippe
- 7.2
- Entlüftungsöffnung
- 7.3
- Vorsprung
- 8
- Düse
- 10
- Tropfschutzelement
- 11
- Öffnung
- 12
- oberer Abschnitt
- 13
- Kopplungsabschnitt
- 13a
- erster Kopplungsabschnitt
- 13b
- zweiter Kopplungsabschnitt
- 13.1
- Schenkel
- 13.2
- Knieabschnitt
- 14
- Dichtungsabschnitt
- 14.1
- Vertiefung
- 14.2
- Dichtungsumrandung
- 14.3
- Rand
- 15
- Durchlass
- 16
- Dichtungsrand
- 20
- Sprühvorrichtung
- 21
- Griffabschnitt
- 22
- Aktivierungsmittel
- SR
- Strömungsrichtung
