DE2035150A1

DE2035150A1 - Wasserstrahlbelüfter

Info

Publication number: DE2035150A1
Application number: DE19702035150
Authority: DE
Inventors: der Anmelder E03f ist
Original assignee: Knapp, Alfons, Dr , 7951 Biberach
Priority date: 1969-07-15
Filing date: 1970-07-15
Publication date: 1971-01-28
Also published as: BE753467A; SE366084B; GB1282957A; FR2055093A5; NL7010376A; CH507424A

Description

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37 - Be/mo

Dr. AIfons KNAPP Biberach / Riss, Bleicherstraße 3

Wasserstrahlbelüfter

Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlbelüfter der für Entnahmeventile, insbesondere bei Waschbecken verwendeten Art. ,'■■'.""

Im Hydraulikfach unter der Bezeichnung "Perlator" oder "Aerator" bekannte Strahlbelüfter weisen gewöhnlich ein Paar hintereinander angeordneter feinmaschiger Siebe auf, die von dem zu belüftenden Wasserstrahl durchströmt werden und zwischen denen eine Luft-Ansaugöffnung nach außen mündet. Andere bekannte Einrichtungen können als der vorstehend angeführten gleichwertig angesehen werden. Alle diese Einrichtungen weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Die aus Metall bestehenden engmaschigen Siebe setzen der sie durchfließenden Strömung einen beträchtlichen Widerstand

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entgegen, wodurch ein starker Druckabfall und damit eine spürbare Verringerung der Wasserabgabe eintritt. Darüber hinaus sind die im übrigen zur Erzielung einer befriedigenden Belüftung unerläßlichen, von den Maschen der Siebe gebildeten engen Durchlässe schnell verstopft, sei es durch im Wasser mitgeführte und sich in den Sieben festsetzende Verunreinigungen oder durch die Bildung von Kalk- und Kieselsäureablagerungen. Daher müssen die bekannten Belüfter sehr häufig ersetzt werden.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, die angeführten Nachteile bekannter Vorrichtungen zu vermeiden und einen Wasserstrahbelüfter zu schaffen, dessen Durchlässe einen größeren Querschnitt und daher einen geringen Strömungswiderstand aufweisen, wodurch eine große Wasserabgabe erzielbar und jede Möglichkeit der Verstopfung ausgeschaltet ist. · .

Ein Wasserstrahlbelüfter nach der Erfindung weist einen Strömungsteiler auf, in welchem jeweils von einem Teil der zu belüftenden Strömung durchströmbare Durchlaßöffnungen derart gefromt und angeordnet sind, daß damit gegenseitig konvergierende, in einer begrenzten Zone aufeinandertreffende und sich in dieser Zone gegenseitig zerstäubende Einzelstrahlen erzeugbar sind.

Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip besteht also darin, daß die Wasserströmung in eine bestimmte Anzahl Einzelstrahlen geteilt und deren Zerstäuben bei ihrem heftigen Zusammentritt erzielt wird. Die sich dabei ergebende Belüftung der zerstäubten Strömung kommt dadurch zustande, daß das Zerstäuben in einem über Lufteinlässe mit der Außenluft in Verbindung stehenden Raum erfolgt. Falls erforderlich,

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kann der belüftete Strahl anschließend noch vor Verlassen 'der Austrittsmündung des Belüfters stabilisiert werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung- ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In dieser ist:

Pig. 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Wasserstrahlbelüfters,

Fig. 2 eine Axialansicht eines Strömungsteilers,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer angeänderteii Ausführungsform eines Strömungsteilers und

Fig. 4 eine Axialansicht eines Strahlstabilisators.

In der dargestellten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Strahlbelüfter einen durch Verschrauben oder in anderer Weise, an der Mündung eines Zapfventils 2 oder dergl. befestigbaren, zuweilen auch einstückig mit der Mündung hergestellten Halter 1 auf. An der Zulaufseite des Halters 1 ist eine zum Unterteilen der Strömung in eine bestimmte Anzahl von Einzelstrahlen bestimmte Einrichtung angeordnet. Die Einzelstrahlen werden durch den Strömungsteiler derart ausgerichtet, daß sie anschließend mit hoher Geschwindigkeit zusammenfließen und sich dabei gegenseitig zerstäuben. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 hat der Strömungsteiler eine mittels des Halters 1 gehaltene Scheibe 3 mi-t einer mittleren Erhebung 4, in deren konischer Wandung mehrere Öffnungen 5 gebildet sind. Es sind beispielsweise acht Öffnungen 5 vorgesehen, die gegenüber der Strömungsrichtung und

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der Achse des Halter 1 geneigt verlaufende Durchlässe bilden. In der dargestellten. Ausführungsform., die sich in der Praxis als.sehr wirksam und vorteilhaft erwiesen hat, sind die durch die Öffnungen 5 gebildeten Durchlässe stark konvergent, da sie jeweils durch eine in axialer Richtung und eine in radialer Richtung verlaufende Wandung begrenzt sind.

Bei der Abgabe von Wasser strömt dieses durch das Mundstück 2 und den Belüfter, wobei durch die verschiedenen von den Öffnungen 5 gebildeten Durchlässe Einzelstrahlen in Richtung der Pfeile F3 hindurchtreten und zu einem Punkt P in der Achse des Halters 1 hin konvergieren. Aufgrund der durch den Strömungsteiler 3,4,5 bewirkten Verengung des Strömungsquerschnitts erhält das Wasser in den Einzelstrahlen 3?3 eine erhöhte Geschwindigkeit, so daß die am Punkt P zusammentreffenden verschiedenen Strahlen heftig aufeinandertreffen und sich dabei gegenseitig zerstäuben..Aus dem Zerstäubungsbereich am Punkt P treten die Wasserstrahlen zerstäubt hervor.

Da die begrenzten Wandungen für die Durchlässe stark konvergieren, durchströmt das vom Mundstück 2 zugeführte Wasser diese mit konvergierenden Stromlinien, wobei die inneren in der Hauptströmungsrichtung F^ und die äußeren in radialer Richtung P₂ verlaufen. Daraus'ergibt sich schon an der Austrittsseite der Durchlässe 5 eine gewisse Neigung der Strahlen P^ zum ZerstcTuben, woraus schließlich eine noch feinere Zerstäubung der Strahlen i\ resultiert.

Die Luftzufuhr zu den zerstäubten Strahlen erfolgt mittels

einer in den Halter 1 eingesetzten Muffe 7, die einen Zwischenraum 8 begrenzt, der mit dem Inneren des Halters 1, in

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dein sich die Zerstäub r:i ons P befindet, und über radial im Halter 1 ^.!bildet,, Luftcuisau^öffnungen darstellende .Öffnungen 9 Kit der froieii Umgebung s tr b'raungs verbund en ist. Die Öffnungen 9 können aus einer Reihe von Löchern bestehen oder auch aus oinom or!er mehreren, sich entlang dem Umfang erstreckenden .Schlitzen. Durch die Öffnungen 9 und den Zwischenraum 8 tritt die Luft ungehindert zur Zone P, wo sie in dem zerstäubten Strahl aufgenommen und mitgerissen wird, wenn dieser, nunmehr belüftet durch den Auslaß 11 austritt.

Wenn ein so belüfteter Strahl Neigung zur Instabilität zeigt, also sich zeitlich unregelmäßig verlagert, empfiehlt sich eine im übrigen nicht unerläßliche Stabilisierung durch Einsetzen eines gleichmäßig geformten Körpers, beispielsweise einer Kugel 12, in den letzten Teil des Halters 1 vor dessen Auslaß 11 oder sogar etwas über diesen vorstehend (Fig. 1). Die Kugel 12 kann mittels an der Muffe 7 oder dem Halter 1 selbst befestigter Streben 13 in der zweckmäßigen Stellung zentriert gehalten sein. Ebenso kann die Kugel 12 auch mittels eines hinter der Erhebung 4 des Strömungsteilers geführten Stiels gehalten sein.

Eine wirksame Stabilisierung des zerstäubten und belüfteten Strahls ist auch dadurch erzielbar, daß, wie aus der Zeichnung hervorgeht, zwischen der Muffe 7 und der leicht verengten Austrittsöffnung des Halters 1 eine ringförmig umlaufende Ausnehmung gebildet ist. Diese erzeugt in dem Strahl Turbulünaerncheinungen, die durch ein Zusammenwirken von noch nicht völlig geklärten Einzelerscheinungen eine ausgezeichnGte Stabilisierung hervorrufen.

DLe Anzahl dor Durchlässe 5 durch den Übromungnteiler 3,4 nowie ihre Weite tut innerhalb v/ei tor Grenzen willkürlich wählbfir. T)Rr ο trömungs teiler selbst kann aus Metall oder vorteilhaft auch aus Kunotstoff 3ei.11. ·

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Die Anordnung der Durchläasse 5 in einer konischen Wandung entsprechend der beschriebenen Ausführungsform ist insofern günstig, als dabei die zur Erzielung des Zusammenprallens und der gegenseitigen Zerstäubung notwendigen Konvergenz der einzelnen Strahlen l\ mit geringster Ablenkung der Strömungsrichtung und damit bei geringstem Widerstand und Druckabfall erzielbar ist. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Wirkung jedoch auch dann erzielbar, wenn die Einzelstrahlen in radialer oder nahezu radialer Richtung aufeinander gerichtet sind. Dies ist z.B. der Fall, wenn die Durchlässe 5 in der Wandung einer im wesentlichen zylindrischen Erhebung 4 gebildet sind. Auch die Form der Durchlässe kann abgewandelt sein.

Fig. 3 zeigt ein in der angegebenen Weise geändertes Ausführungsbeispiel. Darin hat di-e über die Scheibe 3 des Strömungsteilers vorstehende Erhebung 4' eine zylindrische Wandung, in der Durchlässe 5' als eine Folge runder, radial geführter Bohrungen gebildet sind. Bei der gezeichneten Ausführungsform ist außerdem ein axialer Durchlaß 5" vorgesehen, der jedoch auch entfallen kann. Durch den. Durchlaß 5" hindurch bildet sich ein nicht abgelenkter axialer Teilstrahl, der aber beim Zusammentreffen mit den übrigen Teilstrahlen in der von der Konvergenz der durch die radialen Durchlässe 5¹ geleiteten Teilstrahlen bestimmten Zerstäubezone in der geometrischen Achse der Vorrichtung ebenfalls zerstäubt wird. Selbstverständlich kann ein dem Durchlaß 5" in Fig. 3 entsprechender Durchlaßt auch im Strömungsteiler nach Fig. 1 vorgesehen sein.

Tier Strömungsteiler 3» 4 ist Vorzugs v/eise aus einem wenigstens otwau elastischen oder nachgiebigen Kunststoff hergestellt, £',o daß beim Einbau entsprechend der Darstellung in Fig. 1

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bequem eine Abdichtung zwischen dem Halter T und dem Mundstück 2 ohne besondere Einrichtungen eraielbar ist. Die mittels der Kugel 12 bewirkte Stabilisierung läßt sich, falls erwünscht, auch mittels eines oder mehrerer, relativ grobmaschiger Dralltsiebe erreichen.

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Claims

Patentansprüche

\») Wasser« tralilbelüfter, gekennzeichnet durch einen Strömungsteiler (3>4), in welchem jeweils von einem Teil der zu "belüftenden Strömung durchströmbare Durchlaßöffnungen (5) derart geformt und angeordnet sind, daß damit gegenseitig konvergierende, in einer Zone (P) mit hoher Geschwindigkeit aufeinandertreffende ■ und sich in dieser Zone gegenseitig zerstäubende Einzeloder Teilstrahlen (F-,) erzeugbar sind. ~ .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (5,5^f ) wenig- .-stens teilweise radial verlaufen. .
3. Vorrrichtung nach" Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (.5) gegenüber der Strömungsrichtung und der geometrischen Achse des Strömungstellers (3,4) geneigt verlaufen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennze ichnet, daß die Durchlaßöffnungen (5) in einer im wesentlichen konischen Erhebung (4) des Strömungsteilers (3»4) gebildet sind.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geken nzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (5) stark konvergent sind, indem sie durch eine im wesentlichen axial verlaufende und durch eine zweite, im wesentlichen radial verlaufende Innenwandung begrenzt sind.

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6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche

1 "bis 5, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß sie eine oder mehrere axial verlaufende Durchlaßöffnungen (5") aufweist, die der Hervorbringung von Teilstrahlen dienen, welche mit anderen, mittels wenigstens teilweise radial angeordneter DurchlaßÖffnungen (5') erzeugter Teilstrahlen konvergieren.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche

1 bis 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Strömungsteiler (3,4) in einem rohrförmigen Halter (1) angeordnet ist, in dem weiterhin eine einem mit der Zerstäubungszone (P) der Teilstrahlen strömungsverbundenen Zwischenraum (8) begrenzende Muffe (7) enthalten und Öffnungen (9) zur Verbindung des Zwischenraums (8) mit der Umgebungsluft gebildet sind. ·
8. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Muffe (7) und dem leicht verengten Auslaß (11) des Halters (1) eine auf den zerstäubten Strahl stabilisierend wirkende, ringförmig umlaufende Ausnehmung gebildet ist.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e η η ζ e i^;c h η e t ,daß sie eine an der Abströmseite der Zerstäubungszone (P) angeordnete zusätzliche Stabilisierungseinrichtung (12) aufweist.
10* Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungseinrichtung im wesentlichen die Form einer Kugel (12) hat und mit im wesentlichen radial verlaufenden Streben (13) gehalten ist.

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11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche

1 Ms 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (1) mit Einrichtungen zu seiner Schraub- oder sonstigen Befestigung an der Austrittsöffnung eines Mundstückes (2) versehen ist.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche

1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (3>4) aus wenigstens etwas elastischem oder nachgiebigem Kunststoff gefertigt ist und gleichzeitig eine Dichtung bildet.

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