DE2147931C - Vorrichtung zum Ansaugen und Bei mischen von Zusatzstoffen in einen Flus sigkeitsstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom mittels einer Injektoreinrichtung, die aus einer sich in Strömungsrichtung erweiternden Bohrung und darin radial einmündenden Ansaucbohrungen besteht, wobei in Strömungsrichtung vor der Injektordüse ein Flüssigkeitsrücksaugunterbrecher in Form einer mit der Außenluft durch entsprechende Durchbrüche in Verbindung siehende Freistrahlluftkammer angeordnet ist, die von der durch die Düsenbohrung zu einem feinen Strahl gebündelten Flüssigkeit überbrückt wird.

Solche Vorrichtunger dienen beispielsweise dazu, flüssige Badezusätze au> einem Vorratsbehälter dosiert dem Wasserstrahl einer Dusche beizumischen. Die Freistrahlluftkammer hat dabei die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß bei einem Rückströmen des Wassers aus der Duschenleitung in das Leitungsnetz kein Zusatzmittel angesaugt wird und in das Leitungsnetz gelangen kann.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (schweizerische Patentschrift 491 256) sind die zur Erzeugung des freien Strahls, der die Länge der Freistrahlluftkammer möglichst verlustfrei überbiücken soll, getroffenen Maßnahmen zu ungünstig, als daß eine den Vorschriften entsprechende Länge der Freistrahüufikammer einwandfrei überbrückt werden könnte und hinter der Luftkammer noch eine genügend starke Ansaugwirkung erzielt werden kann. Außerdem können mit dieser bekannten Vorrichtung nur vollkommen rückstaufreie Mundstücke, keinesfalls aber Brauseköpfe mit feinstrahliger Wasscverteilung verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, durch geeignete Maßnahmen eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß einerseits die Freislrahlstrecke mit der vorschriftsmäßigen Länge von mindestens 20 bis 25 mm bei normalem Wasserdruck einwar '^ftvi und verlustlos überbrückt wird und anderen.^ *r< ^ines bei der Verwendung von Brauseköpfei, ii 1 feinstrahli- ger Wasserverteilung nicht zu verrntv.enden Rückstaues eine gute Ansaugwirkung der injeKtorduse gewährlci' <<'t ist.

Die errmdungsgc-mäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der einströmseitig in die Freisirahl/uftfcammer mündenden Düsenbohrung eine in Strömungsrichtung konvergierende Bescbleunigungskammcr mit einem konzentrisch darb angeordneten, ebenfalls in Strömungsrichtung konvergierenden Laminator vorgeordnet ist.

Durch diese Maßnahme wird auf einfache Weise einerseits eine sehr starke Beschleunigung des Wasserstrahls und andererseits gleichzeitig eine wirbclfreie Homogenisierung des Wasserstrahls erzielt, die auch bei verhältnismäßig niederem Wasserdruck zu einer völlig verlustlosen Überbrückung einer in ihrer Länge den Vorschriften entsprechenden

Freistrahlluftkammer und in der Injektordüse emc genügend große Saugwirkung _2um Ansaugen des Zusatzmittels gewahrleistet. ^

Zweckmäßigerweise ist in weiterer Ausbilden« d-r Erfindung der Laminator em tropfenförmiger W = kegelförmiger Korper, dessen Divergenz«inkei «roßerist als der Divergenzwinkel der BeschIeununnW karrmer, derart, daß sich eine zumindest annähernd kontinuierliche Verringerung des DurchlaUquerschnittes zur Dusenbohrung hin creibi Diese Aus i„ gestaltung ,st nicht nur ! ^„^, der Erzieht der erforderlichen Strömung- -chwind»_akeit und homogenen Strahlb.ldurv. _{in d}, rveistrahllufikammer vorteilhaft, sondern „ ;„, _{sich damu auch} eine vollkommen turhj|_rti,f , Strömung des Nk- i, diams erzielen, wa> f«, ,„_c Lherbrückun- P -.._eV.._r Freisfrahlluitkammen- ^ehr wichtig ist ~

Eine weitere reiinafte Au* findung besteht dann, daß der La gehende zentrische Axialbohrun-· ,.csi^i

Durch diese Maßnahme wird'd- Strahlbildun« in " der Dusenbohrung sehr vorteilhaft beeinflußt Wie praktische Versuchsergebnisse bestätigen, wird dadurch namhch eine wesentlich arößere Unabhän«ioke.t von der Größe des jeweils -.orhandenen bzw a₅ nd.gen Wasserdrucks in der Zufühninssleitur,- :. so daß auch bei niedrigem Leitungsdruck nur eine verlustlose Überbrückung der Frei- ·, sondern auch noch eine genügend

ordüse selbst

besteht darin. üei ' * ' '

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^P e^ Laminators F ^aU.^SgcdrUL;^k1' ^{daß d}^ Lami-

wird ^{e medianische Einflüsse} "^m-

We.terc vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale be-SIUiLn dann, daß der Laminator mittels eines zeiitriscnen z.aprens tow_ Hohlzapfens und eines mit

< hih'n ™ ^Dlir-^hki«^en versehenen teller-, scneiDcn- oaer sternförmigen Hnliers einslrömseitig im Rohrkorper der Beschleunigungskammer "ösbar. konzentrisch befestigt ist

Zwcckmaßigenveise befindet sich die Beschleunigungskammer und die Düsenbohrung in einem auswecnselDar im Rohrkorper eingesetzten Rohrstück. wobei das Rohrstuck und/oder der Laminator vorzuoswc.se aus «nein Kunststoff bestehen.

Uiese Maßnahmen dienen einerseits einei Ve,- ;-bilhgung und Vereinfachung der Herstellung und Mo".age and sind andererseits hir.sichthch der Wartung solcher Vorrichtungen sehr v. rteühaft. wobei die Verwendung von Kunststoff der Ablagerung von Kalk oder anderen Verunreinigungen wirksam ent-

Wichtig fur die Ausgestaltung der crfindungsgema-Uen Vorrichtung ist auch, daß die sich ausströmscitig an die Fieistrahlluftkammer anschließende bohrung zylindrisch ist und mit annähernd dem gleichen oder nur geringfügig i;röüerem Durchmesser wie die Dusenbohrung ausgeführt ist und an der Einrmindungsstelle der radialen Ansaucbohrungen stufenförmig zur Bohrung erweitert ist.

uadurch · ird einerseits eine maximale Ansaugwirkung und andererseits der fertigungstechnische Vorteil erzielt, daß die Injektordüse ausströmscitig zylindrisch gestaltet werden kann.

Zweckmäßigerweise befindet sich die Bohrung in emem Einsatz aus Kunststoff, der auswechselbar in einem Rohrstiick angeordnet ist.

Das Rohrstück, in dem sich die Bohrung befindet, und der Rohrkorper mil der Düsenbohrung und der Beschleunigungskammer sind im Bereich der Freistrahüuftkammer lösbar miteinander \ erschraubt.

Im folgenden wird nun die Erfindung an Harn' der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Durchbrause mit 'njcktordüse. Zusai/stoffbehälier. Freistrahlluftkammer und Beschleunigungskammer im Längsschnitt.

F i g. 2 d'w Beschieunmungskammer mil einer anderen Ausführungsform des Laminators.

Fig. 3 eine rechte Seitenansicht der Fig. 2.

F.in Brausekopf 1. der mit einem verstellbaren. Brauseboden 2 versehen ist. ist mi; einem Kugel· kopf 3 schwenkbar »erbunden. der seinerseits an einem Wjnkelrohrstüc}·· 4 befestigt ist. Das Winkelroh rstück 4 ist in den iihrförmigen Kopf 5 eines Vorratsbehälters 6 eingebaut. Im Vorratsbehälter (·■ befindet sich flüssige Seife, die durch ein Ansaugrohr 7 über ein Rückschlagventil 8 in den Kopf 5 angesaugt wird. Der Vorratsbehälter 6 ist mit dem KopfS mittels einer Renkverbindung 9 verlanden.

!m rohrförmigen Kopf 5 des Vorratsbehälters 6 befindet sich ein metallisches Rohrstück 10. das mittels eines Gewindes 11 eingeschraubt ist und am äußeren Ende einen Flansch 12 aufweist.

Im Rohrstück 10 befindet sich ein zylindrischer Einsatz 13 aus Kunststoff mit einer zylindrischen Bohrung 14 und einer ausströmseitigen zylindrischen Bohrung 15 größeren Durchmessers. Die Bohrunge : 14 und 15 bilden eine Injektordüse. An ihrer Übergangsstelle 16 befinder sich mehrere radiale Au saugbohrungen 17, die gemeinsam in eine Ringnut 18 am Außenumfang des Einsatzes 13 münden. Die Ringnut 18 steht ihrerseits über mehrere Radialbohrungen 19 des Rohrstücks 10 mit einer Ringnut 20 am Außenumfang des Rohrstücks 10 und über diese sowie durch eine Bohrung 21 im Boden des Kopfes 5 über das Rückschiagvenii: S mit dem Ansaugrohr 7 des Vorratsbehälter* 6 in Verbindung.

Der durch die Durchmesseranterschiede der Boh rungen 14 und 15 gebildete Ansatz erzeugt eine ■enturirohrartige Ansaugwirkung, so daß beim Durchströmen des Wassers durch die Bohrungen 14 und IS in Richtung des Pfeiles 22 flüssige Seife aus dem Vorratsbehälter 6 angesaugt und dem Wasser beigemischt wird.

Um diese Ansaugwirkung nicht zu stören, ist bev.'üSi der innendurchniv^^r des Winkelrohrstücks 4 und auch der Innendurchmesser des Kugelkopfes 3 mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser der Boh ting 15.

An den Flansch 12 des Rohrslücks 10 ist mittels einer Überwurfmutier 23 ein Rohrkorper 24 .mi-jcschraubt, dessen Außendurchmesser wesentlich klu ner ist als der Innendurchmesser der ( ΙχγλικΓ mutter 23. Der Rohrkorper 24 ist nut ·... irrem hinteren Ende 25 an eine nicht dar^oullK Wr sorgungsleitung angeschlossen.

in dem Rohrkorper 24 befindet sich ein u seiner äußeren Form zylindrisches Rohrstiick 26 aus Kunsistoff, das an seinem einströmseitigcn Ende cuzylindrische Bchrung 27 großen Durchmesser* und an ihrem ausströmseitigen hnde eine zylindrische Düsenbohrung 28 aufweist; die Dusenbohrung 2H

hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als die Bohrung 27. Der sich zwischen diesen beide« Bohrurigcn befindliche Hohlraum hai eine kegelstumpfförmigc Gestalt und dktit als. BcschfeunigUnesfciMnnier 29 für die ihn durchströmende Flüssigkeit. Jn f> dieser ßesclilcunigurig*fcarnmer 29 ist du ebenfalls kegelförmiger, an seinem Kopf 30 halbkugcliörmiii ausgebildeter Laminator 31 angeordnet, der auf seiiicr ganzen Länge w>n der in Strrimungsridiiumr (Pfeil 22) konvergierenden Innenwandung des Rohr- to Stücks 26 nach der Spitze /u einen stetig großer werdenden Absland aufweist. Der Laminator 31 dient /ur Beseitigung \oa Turbulenzen und /tu fcr/iciung eines homogen und mit hobi-r Gcicbwindigkcit aus der Duscnbobrung 28 austretenden \Va-»efsirahK

Ihi. Duscnbohrung 2g mundet ausströmscitig in einc sich ini vorifcren Teil 3t de*· Rohrkörper«» 24 befindliche VrcntrahiluUkämmet 33. x> khc duuh mehrere KadialbohrungcrJ 34 und dem /wischen dem Außcnumfang des KohrMücK 24 und der Inncnwandung der überwurfmutte» 23 gebildeten Hohlraum 35 mit der Ajßcnluil j« Verbindung «ent. In j«Ki!cr ttwhtuna hi die irt-iMrahlluftkammei "^3 h»c}:rcn/l durch die Siirniläcbe 36 des Eiflsatzes 13 cinerveits uiwJ du'ch die Stirnfläche 37 des Rohr slucks26.

Dabei ist dtc Anordnung so getroffen, daß sich die Diisc-nhührufl» 28 und die Bohrung der Injektor- duv: genau k<m*al gegenüber sieben, wobei der Dur -bmevurr der Bohrung der Injektordüse nur geringfügig größer fei als der Durchmesser der Duscrabfinhruflg 28. Der Dürchmesserunterschicd bcirägi nuir etwa ÜA bt*03nun.

De? Abstand /wjscjjen der Stirnfläche 36 und der Slirnflachc 37 bcirasl mindestens 20 nun upJ ist von dcrn aus. der Düwrnböhrung 28 austrcltndjn Wasserstrahl und in die Bohrung der Injektordüse cm-•Urörncndcn Wasserstrabi frei zu überbrücken. Durch den gerinnet) Durchmcsseruntcrschicd zwischen der DUsenbuhi ung 28 und der Bohrung der Injektordüse i'/i!sfd)l praktisch kein Druckverlust, was für die Ansaugwirkung '/um Ansaugen der flüssigen Seife aus. dem Vorratsbehälter 6 von großer Bedeutung ist.

Der Laminator 31 ist mittels eines Zapfens 38 an einem Halter 39 befestigt, in welchem sich mehrere Durchlässe 40 befinden, durch welche das in Richtung dc<> Pfeils 22 einströmende Wasser in die Beschlcunigungskammer 29 gelangt. Mittels einer Ringschraubc 41 ist der Halter 39 des l.aminators 31 in dem Rohrficirpcr 24 befestigt derart, daß der Laminator 31 genau konzentrisch in der Bcschleuuigun^skaitimer 29 sii/i

In den Fig. 2 und 3 ist eine andere Ausführungsform des l.aminators. dargestellt. Der hier gvztigte Laminator 3Γ unterscheidet sich von dem Laminator 31 nur dadurch, daß er eine axiale Bohrung 42 aufweist und nicht in einer Spitze ausläuft.

Ls sei noch hervorgehoben, daß die Bohrungen 14, 15 sowie die Düsenbohrung 28, die Bcschleunigungskammcr 29. die Bohrung 27 selbstverständlich nicht unbedingt in einem auswechselbaren Einsatz 13 bzw. in einem auswechselbaren Rohrstück 26 sein müssen, sondern auch in der gleich guten Funktionsweise direkt in dem Rohrstück 10 bzw. in dem Rohrkörncr24 eingearbeitet sein können. Lediglich im Hinblick auf die sich eventuell auf Grund von Ablagerungen und Verunreinigungen als notwendig erweisende Wartung ist die im Ausführungsbeispiel vorzugsweise angegebene Ausgestaltung vorteilhafter.

Hervorzuheben ist noch, daß der Divcrgcnzwinkel κ der kegelstumpfartigen Beschfeunigungskamrncr29 kleiner ist als der Divergenzwinkel// des Laminalors31 bzw. 3Γ. so daß sich in der Beschlcunigungskammer 29 in Strömungsrichtung entlang der Mantelfläche des Laminators 31 eine wenigstens annähernd stetige Verminderung des Durchlaßquerschnittes ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. 2 i47

   Patentansprüche:

   L Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom mittels einer injektoreinrichtung. die aus einer sich in Strömungsrichtun« erweiternden Bohrung und darin radial einmündenden Ansaugbohningen besteht, wobei in Strömungsrichtung vor der Injektordüse ein Flüssigkeitsriicksaugunterbrecher in Form einer mit der Außenluft durch entsprechende Durchbrüche in Verbindung stehende Freistrahlluftkammer angeordnet ist, die von der durch die Düsenbohrung zu einem feinen Strahl gebündelten Flüssigkeit überbrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der einsirömseitig in die Freistrahlluftkammer (33) mündenden Düsenbohrung (28) eine in Strömungsrichiung konvergierende Beschleunigungskammcr (29) mit einem konzentrisch darin angeordneten, ebenfalls in Strömungsrichtung konvergierenden Laminator (31. 31') vorgeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laminator (31 bzw. 31') ein tropfen- oder kegelförmiger Körper ist, dessen Divergenzwinkel (/i) größer ist als der Divergenzwinkel (α) der Beschleunigungskammer (29) denrt. daß sich eine zumindest annähernd kontinuierliche Verringerung des Durchlaßquerschnittes zur Düsenbohrung (28) hin ergibt.
3. 3. Vorrichtung nacfi Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeicbäu-i, daß der Laminator (31') eine durchgehend? zemrische Axialbohrung (42) besitzt.
4. 4. Vorrichtung na':h einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Laminator (31 bzw. 31') mittels eines zentrischen Zapfens bzw. Hohlzapfens (38) und eines mit mehreren axialen Durchlässen (40) versehenen teller-, scheiben- oder sternförmigen Halters (J9) einströmseitig im Rohrkörper (24) der Beschleunigungskammer (29) lösbar, konzentrisch befestigt ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I ^J-5 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich cie Beschleunigungskammer (29) und die Düsenbohrung (28) in einem auswechselbar in dem Rohrkörper (24) eingesetzten Rohrstück (26) befirdcn.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch ge- 5< > kennzeichnet, daß das Rohrstück (26) und/oder der Laminator (31 bzw. 31') aus Kunststoff bestehen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die sich ausslromseitig an die Frcistrahlluftkammer (33) anschließende Bohrung {14) zylindrisch ist und mit annähernd dem gleichen oder nur geringfügig größerem Durchmesser wie die Düsenbohrung (28) ausgeführt ist und an der FinmündungssieHc der radialen An- 6a saugbohrunj;en(17) stufenförmig zur Bohrung (15) erweitert ist.
8. H. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung(14, 15) in einem Einsat/(13) aus Kuns^toff befindet, der auswechselbar in einem Rohrstück (10) angeordnet isi.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (10) mit der Bohrung (14, IS) und der Roftrkörper (24) mit der Düsenbohrung (28) und der Beschleunigungskammer(29) im Bereich der Freistrahlluftkammer (33) lösbar miteinander verschraubt sind.