DE2261674C3

DE2261674C3 - Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom einer Badearmatur od.dgl

Info

Publication number: DE2261674C3
Application number: DE19722261674
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: HANS GROHE KG 7622 SCHILTACH
Current assignee: HANS GROHE KG 7622 SCHILTACH
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-12-16
Publication date: 1975-04-03
Also published as: IT977216B; GB1408715A; AT324537B; BE795086A; DE2261674B2; CH552754A; NL7300655A; DE2261674A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen von Zusatzstoffen in einen Flüssigkeitsstrom ein*· Badeannatur od. dgl. mittels einer Iiijektoreinrichtung, die aus einer sich in Strömungsrich tung erweiternden Bohrung und darin radial einmündenden Ansaugbohrungen besteht, wobei in Strömungsrichtung vor der !njektoreinrichtung ein Flüs'.igkeitsrücksaugunterbrecher in Form einer durch ent sprechende Durchbräche 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 2 147 931.

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 Freistrahlliiftkammer möglichst verlustfrei überbrücken soll, getroffenen Maßnahmen zu ungünstig, als daß eine den Vorschriften entsprechende Länge der Freistrahlluftkammer einwandfrei überbrückt werden könnte dnd hinter der Luftkammer noch eine genügend starke Ansaugwirkung erzielt werden kann. Außerdem können mit dieser bekannten Vorrichtung nur vollkommen rückstaufreie Mundstücke, keines^falls aber Brauseköpfe mit feinstrahliger Wasserverteilung verwendet

ίο werden.

Nach dem Hauptpatent ist bereits vorgesehen, vor der einströmssitig in die Freistrahlluftkammer mündenden Düsenbohrung eine in Strömungsrichtung konvergierende Beschleunigungskammer mit einem konzentrisch darin angeordneten, ebenfalls in Strömungsrichtung konvergierenden Laminator anzuordnen, um einerseits eine sehr starke Beschleunigung des Wasser Strahls und andererseits zugleich eine wirbelfreie Ho mogenisierung 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 leckfreie Überbrückung der Fr jistrahlluftkammer nicht erreichbar ist.

Aufgabe der vorliegender! Erfindut-g isi 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 d^;<*se Maßnahm _■ wird auf einfache Weise und ohne Laminator in der Beschleunigungskammer einerseits eine «ehr starke Bescn'eunigung des Wasserstrahls und andererseits gleichzeitig eine wirbelfreie Homogenisierung des Wasserstrahls erzielt, die auch bei verhältnismaßig niederem Wasserdruck zu einer völlig leckfreien Überbrückung einer in ihrer Länge den Vorschriften entsprechenden ! reistrahüuftkarrimer und in der Injektordüse eine genügend große Saugwirkung zum Ansaugen des Zusatzmittels gewahrleistet.

Um eine besonders gute verlustfreie Überbrückung der Luftkü::imer durch den gebündelten Flüssigkeitsstrahl /u erreichen, ist es vorteilhaft, w.nn die Durchlaßbohrungen 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 /wischen der Beschleunigungskammer und der Lochscheih eine Staukammer angeordnet ist, deren Durchmesse, 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 Ausführungsbeisp'clen 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 ir, 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

dem aus der Düsenbohrung 28' austretenden Wasserstrahl und in die Bohrung der Injektordüse e.nströmenden Vr'asserstrahl frei zu überbrücken. Durch den geringen Durchmesserunterschied zwischen der Düscnbohrung 28' und der Bohrung 14 entsteht praktisch kein Druckveriust, was für die Ansaugwitkung zum Ansaugen der flüssigen Seife aus dem Vorratsbehälter 6 von großer Bedeutung ist.

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

Bei den Ausführungsformen gemäß Fi g. 1 und 2 ist

aus Kunststoff mit 15 jeweils derselbe Rohrkörper 24 verwendet. Auf Grund _ "■: «nd einer ausströmseiti- der dadurch vorbestimmten Länge der aus Kunststoff

genommen. Wie bei allen Ausführungsformen ist ein-Brausekopf t. 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 ist in den rohrförmigen Kopf 5 eines Vorratsbehäkers 6 eingebaut. Im Vorratsbehälter 6 befindet sich flüssige Seife, die durch ein Ansaugrohr 7 übet ein Rückschlagventil 8 in den Kopf 5 angesaugt wird. Der Vorratsbehälter 6 ist mit dem Kopf 5 mittels einer Renkverbindung 9 verbunden.

Im rohrförmigen Kopf 5 fies Vorratsbehälters 6 befindet sich ein metallisches Rohrstück 10, das mittels eines Gewindes 11 eingcchrauL ·<-: und am äußeren Ende einen Flansch 12 a_fw-^t ' - Rohrstück befindet sich ein zylindrischer
einer zylindrischen BoHn

gen zyiindrischen 3oh:....^ 15 txößeren Durchmessers. bestehenden Rohrstücke 26' bzw. 26" ergibt sich bei Die Bohrungen %■' Mu ?5 bilden eine Injektordüse. An der in axialer Richtung kürzeren Ausdehnung der Beihrer Übergangssie " 16 befinden sich mehrere radiale sciileunigungskammer 29' bzw. 29" zwangsläufig eine Ansaugbohrungen 17. die gemeinsam in eine Ringnut ao längere axiale Ausdehn- g der Düsenbohrungen 28 ßf d Ei b i L h 28' b

bzw 28". Diese Länge der Düsenbohrungen 28' bzw. 28" hat aber auf die Qualität des erzeugten gebündelten Wasserstrahls, der die Freistrahlluftkammer 33 zu 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 a!s ihr Durchmesser.

₆w.. .. .- _o _o Wichtig ist dagegen bei den Ausführungsformen ge-

rohrartige Ansaugwirkung, so daß beim Durchströmen 30 maß den F i g. 1 und 2, daß sich vor der Beschleuni-Wassers durch die Bohrungen 14 und 15 in Rieh- gungskammcr 29' bzw. 29" jeweils eine zylindrische

Staiikammer 45 bzw. 45' befindet und daß vor dieser Staukammer 45 bzw. 45' eine Lochscheibe 46 mit einer Anzahl von zylindrischen Durchiaßbohrungen 47 bzv. 47' sind. Während die Durchiaßbohrungen 47 der Lochscheibe 46 achsparallel verlaufen, bilden die Achsen der Durchiaßbohrungen 47' in der Lochscheibe 46' einen spitzen Winkelt, dei etwa dem Kegelwinkel der Beschieunigungskammer 29" entspricht.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 hat die Besch:eunigungskammer 50, welcher ebenfalls eine Lochscheibe 51 mit Durchiaßbohrungen 52 vorgesetzt ist, ebenfalls eine in Strömungsrichtung konvergierende Kegelform. Das Rohrstück 53. in dem sich die Beschleunigungskammer 50 und die Düsenbohrung 54 befinden, sitzt in einem Rohrkörper 55, in dem es von der eingeschraubten Lochscheibe 51 gegen einen Ringansatz 56 gedruckt wird. Das Rohrstück 53 besitzt einen kegelförmigen Vorsprung 57, in dem sich die Düsen-

Die Düsenbohrung 28' mündet ausstromseitig in eine 50 bohrung 54 und ein Teil der Beschleunigungskammer

50 befinden und der frei in einem Hohlraum 58 des kohrkörpers 55 hineinragt, der durch radiale Durch

i\aw .it».;!!, ui.p^ii j-w Uhu VJtIi₁ /r,,.,^,,^,, „,..,, , ,„„,.,,u... l·»riι·*h» ^Q mit Ηργ Aiißpiiliift verbunden ist. In ~
fang Jrs Rohrk^rpcrs 24 und der Innenwandiing der
Überwurfmutter 23 gebildeten Hohlraum 35 mit der 55
Außeiiluft π Verbindung steht. In axialer Richtung ist
die Freistrai, iuftkammer 33 begrenzt durch die Stirnflache 36 des Einsat/es 13 einerseits und durch die
.Stirnflache 37 des Rohrstückes 26' andererseits.

Dabei ist die Anordnung so getrolfen, daß sich die Dusenbohrung 28' und die Bohrung 14 der Injektordüse gena'j koaxial gegenüberstehen, wobei der Durchmesser der Bohrung der Injektordüse nur geringfügig großer isi als der Durchmesser der Düsenbohrung 28'. Der Durchmesserunlerschicd beträgt nur etwa 0.1 bis 0.5 mm.

Der Abstanr¹ /wischen der Stirnfläche 36 und der Strnfliiche 37 beträgt mindestens 20mm und ist von

18 am Auß^numfang 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 Durehmesserunterschiede der Bohrungen 14 und 15 gebildete Ansatz erzeugt eine venturi-

tung des Pfeiles 22 flüssige Seife aus dem Vorratsbehälter <j angesaugt und dem Wasser beigemischt wird.

I¹ π diese Ansaugwirkung nicht zu stören, ist bewußt der Innendurchmesser des Winkelrohrstückes 4 und auch der Innendurchmesser des Kugelkopfes 3 mindestens doppelt so groß wie der Durcf . „r der Bohrung 15.

An den Flansch 12 des Rohrstücks 10 ist mittels ^iner Überwurfmutter 23 ein Rohrkörper 24 angesehraubt, 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 Rohrkorper 24 befindet sich ein in seiner äußeren Form zylindrisches Ruhrstück 26' aus Kunststoff, das an seinem einströmseitigen Ende eine kegelstumpfförmigj Besch^unigungskammer 29' und eine daran anschließende /ylindrsche Dusenbohrung 28' aufweist.

Die Dusenbohrung 28' mündet ausstromseitig in eine sich im vorderen Teil 32 des Rohrkörpers 24 befindliche hreistnthlluftkammer 33. welche durch mehrere

brüche 59 mit de^r Anßpnhift verbunden ist. In Strömungsrichtung 22 gesehen ist das Rohrstück 55 anschließend an die radialen Durchbrüche 59 mit einem Gey indeflansch 60 versehen, auf dem eine Überwurfmutter 61 aufgeschraubt ist. Die Überwurfmutter 61 hat einen wesentlich größeren Innendurchmesser, als dem Außendurchmesser des Rohrstückc. 55 .. 'isprichi, so daß im Bereich der raJ' '!en Durchbrikhe 59 /wi sehen dem Umfang des Rohrstückes 55 ;ind tier Innen wandung 62 der Überwurfmutter 61 ein m gformiger stirnseitig offener Hohlraum entsteht.

Durch die Uberwuifmutter 61 ist der Rohrlurper nit einem zylindrischen Körper 63 verbunden, u-r mit tels eines Gewindes 64 in den rohrförmigen Kopl 5 des Vorratsbehälters 6 eingeschraubt ist. Der zylindrische Körper 63 entspricht bei der Ausführungsform !t

F i g. 1 dem Rohrstück 10 mit dem Einsatz 13, den Bohrungen 14 und 15 sowie den Ansaugbohrungcn 17 bzw, der Radialboh/ung 19 und der Ringnut 20. Die Überwurfmutter 61 hintergreift 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; Freistrahlli/ftkammer wird dabei von einem Hohlraum 68 im zylindrischen Köi per 63 gebildet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fi g. 3 ist zwischen der Lochscheibe 51 und der Beschleunigungskammer 50 keine Staukammsr 45 bzw. 45' wie bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 und 2 vorhanden. Zum Ausgleich dafür ist jedoch die Beschleünigungskammer 50 wesentlich langer und an ihrem einströmseitigen Ende mit einem größeren Durchmesser versehen. Wichtig ist

jedoch auch bei dieser Ausführung die Anordnung der mit den Durchlaßbohrungen 52 versehenen Lochscheibe 51 direkt vor der BeschleünigUngskammer 50. Die Lochscheibe 51 ist mittels eines Gewindes in den Anfaogs'sildes Rohrstückes55eingeschraubt.

Umfangreiche Versuche haben gezeigt* daß alle vorerwähnten Ausführüngsformeri nahezu !gleich gute Funktionsergebnisse gewährleisten.»Wichtig ist auch, daß die Durchlaßbohrungen 47,47' und 52 jeweils einen

ίο kleineren Durchmesser aufweisen, als der Dicke der Lochscheibe 46 bzw. 46' bzw. 51 selbst entspricht; ά. hder Durchmesser der einzelnen Durchlaßbohrungen 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

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 !njektoreinrichtung ein FIüssigkeitsrücksaugunterbrerher in Form einer durch entsprechende Durchbrüche mit der Außeniuft in Verbindung stehenden Freistrahlluftkammer angeordnet ist, die von der durch die Düsenbohrung zu einem feinen Strahl gebündelten Flüssigkeit überbrückt wird, wobei eine in Stromungsrichtung konvergierende Beschleunigungskarrmer der einsirömseitig in die Freistr~hlluftkammer mündenden Düser cohrung vorgeordnc ist, nach Hauptpatent 2147931. dadurch gekennzeichnet, "aß 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 habt'n, der um mindestens ein Drittel kleiner ist, a._ der axialen Länge der Durchlaßbohrungen entspricht.

3. Vorrichtung nach / .ispruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 7w'sehen der Beschleunigungsk. -nmer (29, 29'. 29". 50) .,na der Lochscheibe (39. 4fi. 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.