DE2050749B2 - Strahlregler für Wasserleitungshähne - Google Patents
Strahlregler für WasserleitungshähneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlregler nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannt sind Austrittsdüsen für Wasserleitungshähne od. dgl. (DE-OS 16 09071), innerhalb welche Siebe
gegeneinander federnd angeordnet sind. Am Außenumfang des in der Austrittsdüse oberen Siebes sind Federn
nach unten herausgebogen und stützen sich gegen das untere Sieb ab. Es können auch zwischen den Sieben
Blattfedern oder ein federnder Ring angeordnet sein. Bei Annäherung der beiden Siebe legen sich die Stege
des oberen Siebes auf die Löcher des unteren Siebes. Auf diese Weise wird der Siebquerschnitt beim
Heruntergehen des in der Austrittsdüse oberen Siebes immer mehr verkleinert, wodurch eine regelnde
Wirkung eintritt.
Derartige Austrittsdüsen eignen sich im allgemeinen zur Regulierung der Wasserströmung innerhalb eines
Druckniveaus, welches keinen zu starken Schwankungen unterworfen ist Strahlregler für Wasserleitungshähne, welche insbesondere in sanitären Installationen
zur Anwendung gelangen, sollen jedoch auch zu einer konstanten Strömung beitragen, wenn starke und
plötzliche Druckunterschiede im Leitungssystem auftreten. Derartige Druckunterschiede, können bei hohem
Druckniveau in der Wasserleitung bereits dann entstehen, wenn der Absperrhahn der Leitung sehr
schnell geöffnet wird. In diesem Fall soll absolut sicher vermieden werden, daß der Strahl zu heftig aus dem
Strahlregler bzw. der Austrittsdüse austritt, da das Wasser sonst verspritzt wird. Mit Hilfe der vorstehend
genannten Siebe in Austrittsdüsen für Wasserleitungshähne ist es jedoch nicht möglich, derart großen
Druckschwankungen zu begegnen, da die maximale Sperr- und Regelungswirkung der Siebe dann erreicht
ist, wenn die Siebe maximale Annäherung besitzen und der verfügbare Siebquerschnitt für den Durchfluß des
Wassers dadurch festgelegt ist
Davon ausgehend iieyt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen Strahlregler der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß die Wasserströmung auch bei
größeren Druckunterschieden, insbesondere bei großen Druckstößen während des öffnens eines Wasserhahnes,
konstant bleibt Auch sollen größere Druckschwankungen des Wasserleitungsnetzes ausgeglichen werden,
ohne daß die Durchflußrate des Strahlreglers verändert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs
1.
Der Strahlregler arbeitet selbst bei größeren Drücken und Druckdifferenzen und trägt zu einer konstanten
Wasserströmung bei, da die Vorsprünge des Scheibenkörpers, wenn dieser in Richtung der Lochscheibe
gedrückt wird, verformt werden und so der Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen in zunehmen-
dem Maße verengt wird und sogar vollständig geschlossen werden kann. Das Ausmaß der Verengung
des Öffnungsquerschnitts der Lochscheibenöffnungen ist also nicht durch die Anlage des Scheibenkörpers auf
der Lochscheibe festgelegt, sondern läßt sich bei zunehmendem Wasserleitungsdruck ständig verringern.
Auf diese Weise läßt sich der Strahlregler bei plötzlichen Druckstößen vollständig sperren, d. h., ein
durch derartige Druckstöße bzw. -Schwankungen hervorgerufenes unstetes Strömungsverhalten kann
verhindert werden.
Die beiden Scheiben, d. h. der Scheibenkörper mit seinen Vorsprüngen und die parallel zu diesem
angeordnete Lochscheibe können auf billige Weise gefertigt werden; so kann der Scheibenkörper selbst,
wie die an ihm angeordneten Vorsprünge, aus einem verformbaren, gummielastischen Material bestehen,
während die Lochscheibe aus einem biegesteifen Material gefertigt wird, z. B. aus Metall oder einem
geeigneten steifen Kunststoff. Die Formgebung der Vorsprünge, ihre Anzahl und ihre Position am
Scheibenkörper als auch ihre örtliche Zuordnung zu den Durchströmöffnungen sind wahlweise entsprechend
den jeweils gegebenen Erfordernissen bestimmbar. In gleicher Weise ist die Anzahl der Lochscheibenöffnungen,
ihre Größe und ihre Zuordnung in der Lochscheibe entsprechend den Gegebenheiten bestimmbar. So kann
es erwünscht sein, mit Hilfe der Vorsprünge die Lochscheibenöffnungen vollständig abzuschließen,
wenn ein vorbestimmter Druck erreicht ist. Es kann auch zweckmäßig sein, trotz Verformung der Vorsprünge
einen Minimalöffnungsquerschnitt zu belassen. In jedem Fall ist es von Vorteil, daß sich der Öffnungsquerschnitt
infolge der stetig zunehmenden Verformung der
Vorsprünge in Abhängigkeit vom Leitungsdruck verringert
und sich bei Abnahme des Leitungsdruckes wieder vergrößert
Da die beiden Scheiben eine im wesentlichen konstante Strömung liefern, d h. die Strömungsmenge
bzw. Strömungsgeschwindigkeit bleibt im wesentlichen unverändert, können derartige Strahlregler bevorzugt
auch in sogenannten Trinkbrunnen verwendet werden, in welchen ein gerichteter, einen vorbestimmten
Kurvenverlauf aufweisender Wasserstrahl erzeugt wird. Bei derartiger Anwendung ist es von besonderem
Vorteil, daß der Wasserstrahl den Strahlregler ohne Druckschwankungen mit konstanter Menge verläßt
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Patentansprüche
2 bis 7.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert
Fig. 1 ist die Draufsicht auf eine Ausföhrungsform
eines gummielastische Vorsprünge aufweisenden Scheibenkörpers,
Fig.2 ist ein Schnitt entlang der waagerechten Mittellinie des Scheibenkörpers nach F i g. 1,
F i g. 3 ist die Draufsicht auf eine Lochscheibe,
Fig.4 ist ein waagerechter Schnitt entlang der
waagerechten Mittellinie der Lochscheibe nach F i g. 3;
F i g. 5 ist ein Schnitt eines ganzen Strahlreglers, und
Fig.6 ist ein vergrößerter Detailschnitt eines einzelnen Vorsprungs des Scheibenkörpers.
Der in Fig.5 im zusammengebauten Zustand
dargestellte Strahlregler für Wasserleitungshähne weist einen flexiblen Scheibenkörper FD und eine Lochscheibe
SD auf. Der Scheibenkörper FD und die Lochscheibe SD sind übereinander im Gehäuse H des Strahlreglers
angeordnet, wobei der Scheibenkörper FD auf der Zustromseite der aus einem biegesteifen Material
bestehenden Lochscheibe SD angeordnet ist. Gegebenenfalls kann auch zusätzlich ein Sieb SC Verwendung
finden, welches zustromseitig des Scheibenkörpers FD angeordnet ist. Das Sieb SC kann auf einer Hülse FL
angeordnet werden, die das Sieb unter einem bestimmten Abstand von der rückseitigen Oberfläche des
Scheibenkörpers FD hält.
Aus F i g. 1 und 2 geht hervor, daß der Scheibenkörper FD mit mehreren Durchströmöffnungen versehen
ist, die im wesentlichen zylindrisch geformt sind und parallel zueinand-,τ liegen. Die zentrale Durchströmöffnung
ist mit /4i bezeichnet, während sechs weitere, die
Durchströmöffnung /4i umgebende Durchströmöffnungen
mit Au bezeichnet sind. Die Durchströmöffnungen A π weisen gegenseitig als auch bezüglich der zentralen
Durchströmöffnung A% gleichen Abstand auf, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Außer den Durchströmöffnungen
weist der Scheibenkörper FD eine Vielzahl von Vorsprüngen P auf, die in der aus F i g. 1 und 2
ersichtlichen Weise in drei Ringformationen angeordnet sind. Die Vorsprünge P des äußeren Ringes sind mit P1
bezeichnet, die Vorsprünge des mittleren Ringes mit Pn
und die Vorsprünge des innersten Ringes mit P21.
Die zentrale Durchströmöffnung A^ bestimmt einen
axialen Strömungsweg für den Scheibenkörper FD, während die Durchströmöffnungen Au die Strömungswege am Umfang bilden. Die Vorsprünge P21 können als
Satelliten-Vorsprünge der zentralen Durchströmöffnung A\ betrachtet werden. Jede andere Durchströmöffnung,
beispielsweise die Durchströmöffnung Au, ist von einer Gruppe von Satelliten-Vorsprüngen umgeben.
Zwei der Vorsprünge für jede Durchströmöffnung befinden sich in dem äußeren Ring, zwei weitere im
mittleren Ring und die restlichen Vorsprünge im innersten Ring. Jede weitere Durchströmöffnung Au ist
von einer ähnlichen Gruppe von Satelliten-Vorsprüngen umgebea
In Fig.2 ist ein Schnitt der allgemein halbkugelförmig
ausgebildeten Vorsprünge /»wiedergegeben. F i g. 6
zeigt einen vergrößerten Schnitt eines einzelnen Vorsprungs. Die einzelnen Vorsprünge Psind aus einem
vorzugsweise gummielastischen, verformbaren Material gefertigt Wird der Scheibenkörper FD gegen die
Lochscheibe SD angedrückt, dann verformen sich die Vorsprünge P und verengen den Öffnungsquerschnitt
der nachfolgend beschriebenen Lochscheibenöffnungen der Lochscheibe SD. Die Vorsprünge P des Scheibenkörpers
FD sind vorzugsweise halbkugelförmig geformt und können materialeinheitlich mit dem Scheibenkörper
ausgebildet sein. Die in den F i g. 3 und 4 gezeigte steife Lochscheibe SD weist eine groBe Anzahl von
Lochscheibenöffnungen A50 auf. Jede dieser Lochscheibenöffnungen
ist zylindrisch geformt. Der Durchmesser jeder Lochscheibenöffnung ist kleiner als der Durchmesser
der Durchströmöffnungen A\ und Au des
flexiblen Scheibenkörpers FD. Die Lochscheibe SD ist mit einem Vorsprung RS ausgestattet, welcher in eine
ringförmige Nut APdes Scheibenkörpers FD paßt, wie
in den F i g. 1 und 2 dargestellt, ist Die Lochscheibe SD ist ferner mit einem Fortsatz SK ausgestattet, der sich in
Längsrichtung des Strömungsweges erstreckt, wie in F i g. 4 dargestellt ist. Das Gehäuse H des Strahlreglers
besitzt eine Schulter SH, an welcher sich der Fortsatz SK der Lochscheibe SD abstützt. Der oberhalb der
Lochscheibe SD vorgesehene, flexible Vorsprünge P
-S5 aufweisende Scheibenkörper FD ist mittels einer Muffe
PG, die mit dem Gehäuse H verschraubt ist, gegenüber
der Lochscheibe SD befestigt.
Wie aus F i g. 5 hervorgeht, sind die Vorsprünge fdes
flexiblen Scheibenkörpers FD im entlasteten Zustand in Berührung mit der zustromseitigen Oberfläche der
Lochscheibe SD. Wenn der Druck des Wassers auf den Scheibenkörper FD einwirkt, dann werden die einzelnen
gummielastischen und verformbaren Vorsprünge P flachgedrückt und beeinflussen dadurch den Strömungsquerschnitt
der Lochscheibenöffnungen Λ50 der steifen
Lochscheibe SD, derart, daß der Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen proportional zur Höhe des
auf den Scheibenkörper FD einwirkenden Strömungsmitteldruckes verringert wird.
Unter Normalbedingungen wirkt der Druck des Wassers gemäß F i g. 5 in Richtung des Pfeils, so daß das
Wasser das gegebenenfalls vorhandene Sieb SC durchquert und gegen den Scheibenkörper FD andrückt.
Das Wasser durchströmt sowohl den Scheibenkörper FD als auch die Lochscheibe SD und wird dann
durch die Hauptöffnung bzw. zentrale öffnung des Gehäuses H abgelassen. Wenn der Druck des Wassers
etwas unterhalb eines festgesetzten Wertes liegt, beispielsweise unterhalb von 2,1 bar, dann ist die
so Durchbiegung des Scheibenkörpers FD bzw. die
Verformung der Vorsprünge P verhältnismäßig klein, möglicherweise sogar vollständig vernachlässigbar.
Demzufolge wird die die beiden Scheiben durchquerende
Wassermenge im wesentlichen nicht verringert und
f>5 der nicht abgeschwächte Strahl tritt durch die
Hauptöffnung im Gehäuse Hats Strahlreglers aus.
Wenn der Druck des Wassers über den vorbestimmten Wert, beispielsweise über 2,1 bar, ansteigt, dann
kommt der erhöhte Druck auf der Zustromseite des flexiblen Scheibenkörpers FD zur Wirkung. Als Folge
dieses Druckes wird nicht nur der Abstand zwischen den beiden Scheiben verkleinert, es wird gleichzeitig auch
der Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen entsprechend der Verformung der Vorsprünge P
verringert. Der Strömungsmittelfluß durch die Hauptöffnung des Strahlreglers bleibt dabei im wesentlichen
konstant, d.h. mit Hilfe der Regelanordnung ist es möglich, den Fluß des Strömungsmittels trotz unter- ι ο
schiedlicher Druckwerte im wesentlichen konstant zu halten. Es besteht somit nicht die Notwendigkeit, den
Wasserstrahl ständig mit der Hand durch Betätigung des vorgeschalteten Wasserhahns nachzuregeln.
Wenn sich der Druck des einströmenden Wassers '5
weitex erhöht, dann wird der Scheibenkörper FD immer mehr in Richtung der Lochscheibe SD sowie nach außen
in Richtung auf den Innenumfang des Gehäuses H gepreßt. Der auf die Innenwand des Gehäuses H
einwirkende Druck trägt zu einer verbesserten Abdichtung zwischen dem flexiblen Scheibenkörper FD und
der Innenwand des Gehäuses //bei, so daß keine durch
erhöhten Wasserdruck auftretende Leckage in Kauf zu nehmen ist. Das Wasser muß also insgesamt die
öffnungen beider Scheiben passieren, um die abstrom- ?">
seitige Hauptöffnung oder Düse des Strahlreglers zu erreichen.
In F i g. 6 ist einer der Vorsprünge P im Detailschnitt dargestellt. Die Formgebung der Vorsprünge, welche
vorzugsweise halbkugelförmig und materialeinheitlich mit dem Scheibenkörper ausgebildet sind, bestimmt sich
durch mehrere konstruktive Gegebenheiten, so durch den Elastizitätsmodul des gummielastischen Materials,
aus welchem die Vorsprünge Pund der Scheibenkörper FD gebildet sind, ferner durch den Abstand und die
Größe der Vorsprünge P, durch den Abstand der Vorsprünge von den Durchströmöffnungen im Scheibenkörper
FD, durch die Fläche der Durchströmöffnungen im Scheibenkörper FD und durch den Abstand und
die Größe sowie die Anzahl der Lochscheibenöffnungen in der Lochscheibe SD.
Die Anordnung des Strahlreglers ist nicht auf die in F i g. 5 dargestellte Winkellage beschränkt, d. h. der
Strahlregler kann unter einem bestimmten Winkel angeordnet sein, um eine vorbestimmte Bahn der
austretenden Flüssigkeit zu erreichen. So kann der Strahlregler beispielsweise für einen Trinkbrunnen
benutzt werden, wobei die Strömungsbahn des Strahlreglers unabhängig von Druckschwankungen im wesentlichen
konstant verbleibt. In einem gewählten Ausführungsbeispiel wurde der flexible Scheibenkörper
FD so gegossen, daß dieser einen Gesamtdurchmesser von 2,06 cm und eine Dicke von 0,23 cm aufwies. Jeder
Vorsprung Pwar auf einen Durchmesser von annähernd 0,15 cm abgerundet Die Lochscheibe SD hatte den
gleichen Gesamtdurchmesser wie der Scheibenkörper FD. Jede Lochscheibenöffnung der Lochscheibe hatte
einen Durchmesser von 0,071 cm. Die Lochscheibe wurde aus Messing oder aus Kunststoff (POM)
hergestellt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Strahlregler für Wasserleitungshähne mit einer Lochscheibe und einem stromaufwärts davon
angeordneten, elastisch vom Wasserdruck in Richtung der Lochscheibe bewegbaren und Durchströmöffnungen
aufweisenden Scheibenkörper, welcher den Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen
bei steigendem Leitungsdruck verengt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Scheibenkörper (FD) auf seiner der Lochscheibe (SD)
zugewandten Seite mit durch den Wasserdruck elastisch gegen die Lochscheibenöffnungen (Ax)
verformbaren, gummielastischen Vorsprüngen (P)
versehen ist
2. Strahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (SD) au«·· einem
biegesteifen Material besteht
3. Strahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibenöffnungen
(Αχ) einen kleineren Querschnitt haben und in
größerer Anzahl vorhanden sind als die Durchströmöffnungen (A\ und Au) des Scheibenkörpers
(FD).
4. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen
(Ai bzw. Au) jeweils von einer Gruppe von Vorsprüngen ^umgeben sind.
5. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (P) des
Scheibenkörpers (FD) normalerweise mit der Lochscheibe (SD)\n Berührung stehen.
6. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (P) des
Scheibenkörpers (FD) halbkugelförmig und materialeinheitlich mit dem Scheibenkörper ausgebildet
sind.
7. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dab der Scheibenkörper
(FD) auf seiner der Lochscheibe zugewandten Seite eine ringförmige Nut (AP) aufweist, in welche ein
entsprechender Vorsprung (RS) der Lochscheibe (SDJeingreift.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |