DE2261674B2 - Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom einer Badearmatur od. dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom einer Badearmatur od. dgl. mittels einer Injektoreinrichtung, die aus einer sich in Strömungsrichtung erweiternden Bohrung und darin radial einmündenden Ansaugbohrungen besteht, wobei in Strömungsrichtung vor der Injektoreinrichtung ein Flüssigkeitsrücksaugunterbrecher in Form einer durch entsprechende Durchbrüche mit der Außenluft in Verbindung stehenden Freistrahlluftkammer angeordnet ist, die von der durch die Düsenbohrung zu einem feinen Strahl gebündelten Flüssigkeit überbrückt wird, wobei eine in Strömungsrichtung konvergierende Beschleunigungskammer der einströmseitig in die Freistrahlluftkammer mündenden Düsenbohrung vorgeordnet ist, nach Hauptpatent 2 U7 931.

Solche Vorrichtungen dienen beispielsweise dazu, flüssige Badezusätze aus 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 (CH-PS 491 256) sind die zur Erzeugung des freien Strahls, der die Länge der Freistrahlluftkammer möglichst verlustfrei überbrücken soll, getroffenen Maßnahmen zu ungünstig, als daß eine den Vorschriften entsprechende Länge der Freistrahlluftkammer einwandfrei überbrückt werden könnte und hinter der Lcfikammer noch eine genügend siarke Ansaugwirkung erzielt werden kann. Außerdem können mit dieser bekannten Vorrichtung nur vollkommen rückstaufreie Mundstücke, keinesfalls aber Brauseköpfe mit feinstrahliger Wasserverteilung verwendet

ίο werden.

Nach dem Hauptpatent ist bereits vorgesehen, vor der einströmseitig in die Freistrahlluftkammer mündenden Düsenbohrung eine in Strömungsrichtung konvergierende Seschleunigungskammer mit einem konzentrisch darin angeordneten, ebenfalls in Strömungsrichtung konvergierenden Laminator anzuordnen, um einerseits eine sehr starke Beschleunigung des Wasserstrahls und andererseits zugleich eine wirbelfreie Homogenisierung des Wasserstrahls zu erzielen.

ao Die Herstellung des Laminators ist jedoch schwierig und teuer. Außerdem hat sich gezeigt, daß die erwünschte Homogenisierung und Entwirbelung des Wasserstrahls bei geringen Leitungsdrücken sowie beim Ein- und Abschalten der Wasserzufuhr für eine

as ieckfreie Überbrückung der Freistrahlluftkammer nicht erreichbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine weitgehende Homogenisierung des Wasserstrahls vor der Ausmündung in die Freistrahlluftkammer zu erreichen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung eine Lochscheibe mit einer Anzahl von Durchlaßbohrungen vor der Beschleunigungskammer angeordnet ist.

Durch diese Maßnahme wird auf einfache Weise und ohne Laminator in der Beschleunigungskammer einerseits eine sehr starke Beschleunigung des Wasserstrahls und andererseits gleichzeitig eine wirbelfreie Homogenisierung des Wasserstrahls erzielt, die auch bei vcrhältnismäßig niederem Wasserdruck zu einer völlig leckfreien Überbrückung einer in ihrer Länge den Vorschriften entsprechenden Freistrahlluftkammer und in der Injektordüse eine genügend große Saugwirkung zum Ansaugen des Zusatzmittels gewährleistet.

Um eine besonders gute verlustfreie Überbrückung der Luftkammer durch den gebündelten Flüssigkeitsstrahl zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Durchlattbohrungen der Lochscheibe je einen Durchmesser haben, der um mindestens ein Drittel kleiner ist, als der axialen Länge der Durchlaßbohrungen entspricht.

Insbesondere dann, wenn die Beschleunigungskammer nur sehr kurz ausgeführt werden kann, ist es wichtig, daß zwischen der Beschleunigungskammer und der Lochscheibe eine Staukammer angeordnet ist, deren Durchmesser größer ist als der Anfangsdurchmesser der Beschleunigungskammer und deren axiale Ausdehnung etwa der Dicke der Lochscheibe entspricht.

Im folgenden wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Duschbrause mit Injektordüse, Zusatzstoffbehälter, Freistrahlluftkammer und Beschleunigungskammer im Längsschnitt,

F i g. 2 die Beschleunigungskammer mit Lochscheibe in einer anderen Ausführungsform,

F i g. 3 eine weitere Variante zu den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 2 im Längsschnitt.
Im folgenden wird nun zuerst auf die F i g. 1 Bezug

261

genommen. Wie bei allen Ausführungsforme.i ist ein Brausekopf I, der mit einem verstellbaren Brauseboden 2 versehen ist, mit einem Kugelkopf 3 schwenkbar verbunden, der seinerseits an einem Winkelrohrstück 4 befestigt ist. Das Winkelrohrstück 4 i»t in den rohrförmigen Kopf 5 eines Vorratsbehälters 6 eingebaut. Im Vorratsbehälter 6 befindet sich flüssige Seife, die durch ein Ansaugrohr 7 über ein Rückschlagventil 8 in den Kopf 5 angesaugt wird. Der Vorratsbehälter 6 ibi mit dem Kopf 5 mittels einer Renkverbindung 9 verbunden.

Im 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 befindet sich ein zylindrischer Einsatz 13 aus Kunststoff mit einer zylindrischen Bohrung 14 und einer ausströmseitigen zylindrischen Bohrung 15 größeren Durchmessers. Die Bohrungen 14 und 15 bilden eine Injektordüse. An ihrer Übergangsstelle 16 befinden veh mehrere radiale Ansaugbohrungen i7, die gemeinsam in eine Ringnut sd 18 am Außenumfang des Einsatzes 13 münden. Die Ringnut 18 steht ihrerseits über mehrere Radialbohrungen 19 des Rohrstückes 10 mit einer Ringnut 20 am Außenumfang des Rohrstückes 10 und über diese sowie ' durch eine Bohrung 21 im Boden des Kopfes 5 über das Rückschlagventil 8 mit dem Ansaugrohr 7 des Vorratsbehälters 6 in Verbindung.

Der durch die Durchmesseriinterschiede der Bohrungen 14 mid 15 gebildete Ansatz erzeugt eine venturirohrartige Ansaugwirkung, so daß beim Durchströmen des Wassers durch die Bohrungen 14 und 15 in Richtung des Pfeiles 22 flüssige Seife aus dem Vorratsbehälter 6 angesaugt und dem Wasser beigemischt wird.

Um diese Ansaugwirkung nicht zu stören. ¹St bewußt der Innendurchmesser des Winkelrohrstückes 4 und auch der Innendurchmesser des Kugelkopfes 3 mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser der Bohrung 15.

An den Flansch 12 des Rohrstücks 10 ist mittels einer Überwurfmutter 23 ein Rohrkörper 24 angeschraubt, dessen Außendurchmesser wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser der Überwurfmutter 23. Der Rohrkörper 24 ist mit seinem hinteren Ende 25 an eine nicht dargestellte Versorgungsleitung angeschlossen.

In dem Rohrkörper 24 befindet sich ein in seiner außeren Form zylindrisches Rohrstück 26' aus Kunststoff, das an seinem einströmseitigcn Ende eine kegelstumpfförmige Beschleunigungskammer 29' und eine daran anschließende zylindrische Düsenbohrung 28' aufweist.

Die Düsenbohrung 28' mündet ausströmseitig in eine sich im vorderen Teil 32 des Rohrkörpers 24 befindliche Freistrahlluflkammer 33, welche durch mehrere Radialbohrungen 34 und dem zwischen dem Außenumfang des Rohrkörpers 24 und der Innenwandung der Überwurfmutter 23 gebildeten Hohlraum 35 mit der Außeniuft in Verbindung steht. In axialer Richtung ist die Freistrahlluftkammer 33 begrenzt durch die Stirnfläche" 36 des Einsatzes 13 einerseits und durch die Stirnfläche 37 des Rohrstückes 26' andererseits.

Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich die Düsenbohrung 28' und die Bohrung 14 der Injektordü se genau koaxial gegenüberstehen, wobei der Durchmesser der Bohrung der Injektordüse nur geringfügig größer ist als der Durchmesser der Düsenbohrung 28'. Der Durchmesserunterschied beträgt nur etwa 0,1 bis 0,5 mm.

Der Abstand zwischen der Stirnfläche 36 und der Stirnfläche 37 beträgt mindestens 20 mm und ist von dem aus der Dibenbohrung 28' austretenden Wasserstrahl und in die Bohrung der Injektordüse einströmenden Wasserstrahl frei zu überbrücken. Durch den geringen Durchmesserunterschied zwischen der Düsenbohrung 28' und der Bohrung 14 entsteht praktisch kein Druckverlust, was für die Ansaugwirkung zum Ansaugen der flüssigen Seife aus dem Vorratsbehälter 6 von großer Bedeutung ist.

Bei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 2 sind die Beschleunigungskammern 29' und 29" in axialer Richtung gesehen wesentlich kürzer als die Beschleunigungskammer 50 der Ausführungsform gemäß F i g. 3.

Bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 und 2 ist jeweils derselbe Rohrkörper 24 verwendet. Auf Grund der dadurch vorbestimmten Länge der aus Kunststoff bestehenden Rohrstücke 26' bzw. 26" ergibt sich bei der in axialer Richtung kürzeren Ausdehnung der Beschleunigungskammer 29' bzw. 29" zwangsläufig eine längere axiale Ausdehnung der Düsenbohrungen 28' bzw. 28". Diese Länge der Düsenbohrungen 28' bzw. 28" hat aber auf die Qualität des erzeugten gebündelten Wasserstrahls, der die Freistrahlluftkammer 33 z:i überbrücken hat, keinen wesentlichen Einfluß. Vielmehr haben Versuche ergeben, daß es vollkommen ausreicht, wenn die Düsenbohrung 28' bzw. 28" eine Gesamtlänge aufweist, die etwa um ein Drittel größer ist als ihr Durchmesser.

Wichtig ist dagegen bei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 2, daß sich vor der Beschleunigungskammer 29' bzw. 29" jeweils eine zylindrische Staukammer 45 bzw. 45' befindet und daß vor dieser Staukammer 45 bzw. 45' eine Lochscheibe 46 mit einer Anzahl von zylindrischen Durchlaßbohrungen 47 bzw. 47' sind. Während die Durchlaßbohrungen 47 der Lochscheibe 46 achbparallel verlaufen, bilden die Achsen der Durchlaßbohrungen 47' in der Lochscheibe 46' einen spitzen Winkel fl\ der etwa dem Kegelwinkel der Beschleunigungskammer 29" entspricht.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 hat die Beschleunigungskammer 50, welcher ebenfalls eine Lochscheibe 51 mit Durchlaßbohrungen 52 vorgesetzt ist, ebenfalls eine in Strömungsrichtung konvergierende Kegelform. Das Rohrstück 53, in dem sich die Beschleunigungskammer 50 und die Düsenbohrung 54 befindei, sitzt in einem Rohrkörper 55, in dem es von der eingeschraubten Lochscheibe 51 gegen einen Ringansatz 56 gedrückt wird. Das Rohrstück 53 besitzt einen kegelförmigen Vorsprung 57, in dem sich die Düsenbohrung 54 und ein Teil der Beschleunigungskammer 50 befinden und der frei in einem Hohlraum 58 des Rohrkörpers 55 hineinragt, der durch radiale Durchbrüche 59 mit der Außenluft verbunden ist. In Strömungsrichtung 22 gesehen ist das Rohrstück 55 anschließend an die radialen Durchbrüche 59 mit einem Gewindcflansch 60 versehen, auf dem eine Überwurfmutter 61 aufgeschraubt ist. Die Überwurfmutter 61 hat eiron wesentlich größeren Innendurchmesser, als dem AüJendurchmesser des Rohrstückes 55 entspricht, so daß im Bereich der radialen Durchbrüche 59 zwischen dem Umfang des Rohrstückes 55 und der Innenwandung 62 der Überwurfmutter 61 ein ringförmiger stirnseitig offener Hohlraum entsteht.

Durch die Überwurfmutter 61 ist der Rohrkörper 55 mit einem zylindrischen Körper 63 verbunden, der mittels eines Gewindes 64 in den rohrförmigen Kopf 5 des Vorratsbehälters 6 eingeschraubt ist. Der zylindrische Körper 63 entspricht bei der Ausführungsform gemäß

2 26 i 674

F i g. 1 dem Rohrstück 10 mit dem Einsatz 13, den Bohrungen 14 und 15 sowie den Ansaugbohrungen 17 bzw. der Radialbohrung 19 und der Ringnut 20. Die Überwurfmutter 61 hintergrcifl dabei den Ringflansch 65 des zylindrischen Körpers 63, der mit seinem konischen Vorsprung 66 in einem entsprechend geformten Sitz des Rohrkörpers 55 zentriert ist. Die Freistrahlluftkamincr wird dabei von einem Hohlraum 68 im zylindrischen Körper 63 gebildet.

Bei der Ausfiihrungsform gemäß F i g. 3 ist zwischen der Lochscheibe 51 und der Beschlcunigungskammcr 50 keine Slaukammcr 45 bzw. 45' wie bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 und 2 vorhanden. Zum Ausgleich dafür ist jedoch die Beschleunigungskaninier 50 wesentlich langer und an ihrem einströmseitigcn linde mit einem größeren Durchmesser verschen. Wichtig ist jedoch auch bei dieser Ausführung die Anordnung der mit den Durchlaßbohrungen 52 versehenen Lochscheibe 51 direkt vor der Bcschlcunigungskammcr 50. Die Lochscheibe 51 ist mittels eines Gewindes in den Anfangslcil des Rohrstückes 55 eingeschraubt.

Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß alle vorerwähnten Alisführungsformen nahezu gleich gute Funktionsergebnisse gewährleisten. Wichtig is! auch, daß die Durclilaßbohrungcn 47,47' und 52 jeweils einen

ίο kleineren Durchmesser aufweisen, als der Dicke der Lochscheibe 46 bzw. 46' bzw. .51 selbst entspricht; d. h„ der Durchmesser der einzelnen Durchlaßbohriingcn ist kleiner als deren Länge. In den Ausführungsbeispielen sind die Durchlaßbohrungen im Durchmesser jeweils halb so groß wie sie lang sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom einer Badearmatur od. dgl. mittels einer Injektoreinrichtung, die aus einer sich in Strömungsrichtung erweiternden Bohrung und darin radial einmündenden Ansaugbohrungen besteht, wobei in Strömungsrichtung vorder Ini^toreinrichiung ein FIüssigkeitsrücksaugunterbrecher in Form einer durch entsprechende Durchbrüche mit der Außenluft in Verbindung stehenden Freistrahlluftkammer angeordnet ist, die von der durch die Düsenbohrung zu einem feinen Strahl gebündelten Flüssigkeit überbrückt wird, wobei eine in Strömungsrichtung konvergierende Beschleunigungskammer der einströmseilig in die Freistrahlluftkainmer mündenden Düsenbohrung vorgeordnei ist, nach Hauptpatent 2 147 931. dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor der Beschleunigungskammer (29. 29', 29", 50) eine Lochscheibe (39, 46. 46',

51) mit einer Anzahl von Durchlaßbohrungen (40, 47.47', 52) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbohrungen (40, 47, 47',

52) der Lochscheibe (39, 46, 46'. 51) je einen Durchmesser haben, der um mindestens ein Drittel kleiner ist, als der axialen Länge der Durchlaßbohrungen entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Beschleunigungskammer (29, 29', 29", 50) und der Lochscheibe (39, 46, 46', 51) eine Staukammer (45 bzw. 45') angeordnet ist. deren Durchmesser größer ist als der Anfangsdurchmesser der Beschleunigungskammer (29, 29', 29", 50) und deren axiale Ausdehnung etwa der Dicke der Lochscheibe (39,46,46', 51) entspricht.