DE2329258B2 - Spruehduese - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprühdüse mit einer einen pulsierenden Sprühregen erzeugenden Einrichtung, die aus einer flüssigkeitsgetriebenen Turbine und einem mit der Turbine umlaufenden Wandteil besteht, in dem mit gehäusefesten Durchlässen während des Umlaufes zur Deckung bringbare Durchlässe angeordnet sind und mit einer Verzweigung der Flüssigkeit in zwei parallele, sich vor dem Austritt aus der Düse vereinigende Strömungspfade, deren Flüssigkeitsmengenverhältnis einstellbar ist.

Es ist bekannt, daß ein angenehmer Massageeffekt durch einen pulsierenden Wasserstrom erzeugt werden kann, und es sind zahlreiche Versuche und Vorschläge gemacht worden, um eine Sprühdüse oder einen Brausekopf zu entwickeln, der einen intermittierenden oder pulsierenden Sprühregen ergibt, wenn aus einer Speise- ⁶ü quelle mit konstantem Druck Wasser zugeführt wird. Der Effekt eines pulsierenden Wasserstromes wird am zweckmäßigsten in dieser speziellen Umgebung dadurch erreicht, daß die individuellen Ströme, die vor den Düsenmündungen abgegeben werden, intermittie rend unterbrochen werden. Die meisten Vorrichtungen die von diesem Gedanken Gebrauch machen, haben je doch zwei Nachteile.

Der erste dieser Nachteile besteht darin, daß bei be kannten Vorrichtungen, bei denen ein von einer Turbi ne angetriebenes Drehventilbauteil verwendet wird, die Drehgeschwindigkeit des Ventilbauteils und damit die Pulsationsrate der Austrittsströme sich direkt mit derr Speisedruck ändert und nicht unabhängig von derr Speisedruck eingestellt werden kann. Um eine Impuls rate zu erzielen, die groß genug ist, um den gewünsch ten massierenden Effekt zu erreichen, muß die die Vor richtung verwendende Person den die Wasserzufuhi steuernden Hahn so weit öffnen, daß die Geschwindig keit des Wasserstrahles unbequem hoch wird.

Der zweite Nachteil ist darin zu sehen, daß das inter mutierende Schließen und öffnen der Düsenmündungen zur Erzielung der gewünschten Unterbrechung des Pulsation des Wasserstromes zu sich zyklisch ändernden Rückstauungen führt, da die Mündungen abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, was Wasserschläge in dem Zuführleitungssystem erzeugt.

Insbesondere ist eine Sprühdüse der eingangs angegebenen Art bekannt (US-PS 35 6S 716). bei der das Steuerventil die Wassermenge einstellt, die durch der pulsierenden Teil der Düse oder durch einen Durchflußkanal strömt, und die Wassermenge, die durch den konstant strömenden Teil der Düse oder durch die anderen Durchflußkanäle strömt. Die gesamte Wassermenge durchströmt jedoch die Turbine stromaufwärts in bezug auf die Durchflußkanäle und das Steuerventil Hierdurch ergibt sich jedoch, wenn überhaupt, ein außerordentlich geringer Einstellbereich, und es wird die unbeabsichtigte Änderung der Drehzahl nur durch Änderung des Verhältnisses der Menge des pulsierenden Wassers zur Menge des konstant strömenden Wassers erreicht. Dabei läßt sich jedoch in keiner Weise definieren, an welcher Stelle bei der Einstellung des Steuerventils die maximale oder die minimale Turbinendrehzahl erreicht wird. Bei dieser bekannten Ausführungsform wie auch bei der vorstehend erörterten ergibt sich eine Frequenzänderung nur entsprechend der Flüssigkeitsmengenänderung.

Des weiteren ist es grundsätzlich bekannt, (US-PS 28 78 066) Vorkehrungen zu treffen, um einen Wasserschlag zwischen den Durchgangsöffnungen bzw. einer der Durchgangsöffnungen und dem gegenüberliegenden Wandteil zu treffen.

Demgegenüber ist Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Sprühdüse so auszubilden, daß die Pulsationsfrequenz über einen weiten Frequenzbereich gesteuert werden kann, ohne daß die durch die Sprühdüse strömende Wassermenge zu sehr beeinflußt wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Flüssigkeitsaufteilung vor der Turbine in einen die Turbine antreibenden und einen keinen Antrieb bewirkenden Strömungspfad erfolgt, und daß die Vereinigung der Strömungspfade vor den Durchlässen des umlaufenden Wandteils erfolgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß das Verhältnis der die Turbine antreibenden zu der die Turbine nicht antreibenden Flüssigkeitsmenge veränderbar ist. Unabhängig von der Turbinendrehzahl ist die gesamte Flüssigkeitsabgabe der Düse über

die Mündungen ein pulsierender Flüssigkeitsregen, und es tritt kein Wasser als stetiger Strom aus der Düse aus, weil im Falle der erfindungsgemäßen Düsen zu keinem Zeitpunkt ein Gemisch aus pulsierendem Sprühregen end stetig strömendem Wasserstrahl vorhanden ist und die Steuerung der Pulsationsfrequenz nur auf Grund der Beimischung von stetig strömendem Wasserstrahl in den pulsierenden Sprühregen erzHt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird ferner die Ursache für den Wasserschlag beseitigt, da der Wasserstrom aus der Düse durch die Mündungen bei Drehung der Durchlaßöffnung stets über eine konstante Anzahl von Mündungen austritt.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Querschnittsansicht in einer vertikalen Ebene axial durch eine Sprühdüse gemäß vorliegender Erfindung,

F 1 g. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 der

Fig. l.

Fig. 3 eine Detaüschnittansicht längs der Linie 3-3

der Fig. 1,

F i g. 4 eine Ansicht der Sprühdüse nach F i g. 1 von unten, ;>

F i g. 5 eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, aus der Strömungspfade des Flüssigkeitsstromes durch bestimmte Teile der Sprühdüse sichtbar werden,

F i g. 6 eine Ansicht des umlaufenden Teils, das in der Sprühdüse nach vorliegender Erfindung verwendet wird, von unten,

F i g. 7 in einer axialen Ebene eine Querschnittsansicht einer abgeänderten Ausführungsform eines umlaufenden Teils, y$

Fig.8 eine Querschnittsansicht längs der Linie 8-8 der F i g. 7,

F i g. 9 in einer axialen Ebene eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 10 eine Querschnittsansicht längs einer Linie 10-10 der F ig. 9.

Eine Ausführungsform einer Sprühdüse nach den Zeichnungen weist ein Hauptverbinderrohr 10 auf, dessen oberer Teil nach F i g. 1 mit einem Flüssigkeitseintritt 12 relativ kleinen Durchmessers ausgebildet ist. Am unteren Ende ist das Verbinderrohr 10 mit einem Gehäuse 14 vergrößerten Durchmessers ausgebildet, dessen offenes unteres Ende durch einen Mündungseinsatz 16 abgeschlossen ist, der in das Gehäuse 14 eingeschraubt ist. Eine den Flüssigkeitsstrom richtende Platte 18 ist fest im Inneren des Gehäuses 14 zwischen dem inneren Ende 20 des Einsatzes 16 und einer im Gehäuse 14 ausgebildeten Schulter 22 angeordnet. Flüssigkeit, die durch den Flüssigkeitseintritt 12 nach abwärts strömt, kann durch die den Flüssigkeitsstrom richtende Platte 18 über einen axial verlaufenden Strömungspfad 24 und auch über eine Vielzahl von tangential geneigten Strömungspfaden 26, die sich durch die Platte 18 erstrecken, strömen. ^b0

Wenn der Mündungseinsatz 16 und die Platte 18 im Gehäuse 14 eingebaut sind, umschließen sie miteinander ein koaxiales, napfförmiges, zylindrisches Bauvi 28, dessen obere Wand durch die Platte 18 und dcs^-er untere Wand durch die Grundplatte 30 des bccherför- '\' mig ausgebildeten Mündungseinsatzes 16 definiert ist Der Auslaß des Bauteils 28 wird durch eine Viel/.ihl von Bohrungen 32 mit verhältnismäßig kleinen! Durch messer durch die Bodenplatte 30 des Einsatzes 16 ausgebildet

Ein hohler, zylindrischer, umlaufender Teil 36 ist ko axial im Bauteil 28 durch eine vorstehende Welle 38 befestigt, die an ihrem oberen Ende in einer zentrischen Bohrung 40 in der Platte 18 und durch eine Kugel 42, die in gegenüberliegenden konischen Aussparungen, welche in der Bodenplatte 30 und der Bodenwand 43 des umlaufenden Teils 36 ausgebildet sind, befestigt ist. Die obere Wand 44 des umlaufenden Teils 36 ist mit einer Reihe von Turbinenschaufeln 46 versehen, die ringförmig in der Nähe des äußeren Umfangs der Platte 44 in Deckung mit den unteren Enden der Strömungspfade 26 angeordnet sind, und Flüssigkeit, die von den unteren Enden der Strömungspfade 26 austritt, trifft auf die geneigten Turbinenschaufeln 46 und versetzt den umlaufenden Teil 36 in Drehung. Ferner sind axial verlaufende Bohrungen 48 ausgebildet, die durch die obere Platte 44 hindurch in einer solchen radialen Stellung verlaufen, daß die Bohrungen 48 mit dem Strömungspfad 24 in der den Flüssigkeitsstrom richtenden Platte 18 in Deckung sind, wenn der umlaufende Teil 36 in Drehung versetzt wird.

Der umlaufende Teil 36 füllt in etwa das Bauteil 28 und somit strömt die gesamte Flüssigkeit, die durch die den Flüssigkeilsstrom richtende Platte 18 hindurchtritt, entweder über den Strömungspfad 24 oder die Strömungspfade 26 in das Innere des umlaufenden Teils 36 durch die Bohrungen 48 oder durch die Abstände zwischen den Turbinenschaufeln 46 hindurch. Ein Durchlaß 50 ist in der Bodenwand 43 des umlaufenden Teils 36 vorgesehen; er nimmt den Flüssigkeitsstrom aus dem Inneren des umlaufenden Teils 36 auf. Wie am besten der Fig.6 zu entnehmen ist, ist der Durchlaß 50 so geformt, daß er ein ringförmiges Segment darstellt, das koaxial zur Rotationsachse des umlaufenden Teils 36

liegt.

Wie am besten aus Fig.4 zu sehen, sind die Austrittsbohrungen oder -mündungen 32 in der Bodenplatte 30 in drei symmetrisch angeordneten Gruppen um die zentrische Achse des Mündungseinsatzes 16 herum angeordnet, wobei die Gruppen von Bohrungen 32 alle in den ringförmigen Bewegungspfad fallen, der von dem Durchlaß 50 des umlaufenden Teils 36 durchquert wird. Die radiale Erstreckung des ringförmigen Durchlasses 50 ist so gewählt, daß er die verschiedenen Gruppen von Bohrungen 32 radial überlappt, während die Winkelstreckung des Durchlasses 50 gleich 360° dividiert durch die Anzahl von einzelnen Gruppen von Mündungen ist. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform sind drei Gruppen von Mündungen vorgesehen, und deshalb hat d'e Winkelerstrekkung des Durchlasses 50 einen Wert von 120°.

Hierbei bleibt die Anzahl von einzelnen Bohrungen 32, die mit dem Durchlaß 50 in Deckung stehen, stets unabhängig von der Drehstellung des Durchlasses konstant, so daß ein konstanter Rückstau auf die Einspeisung ausgeübt wird, damit eine pulsierende Abgabe erzielt wird, ohne daß ein pulsierender Rückstau entsteht.

Um den Flüssigkeitsstrom von dem Flüssigkeitseintr'tt 12 zwischen dem Strömungspfad 24 und den Strömungspfaden 26 einstellbar aufteilen zu können, ist ein blendenartiges Drosselelement, ζ. Β. ein Drehschieber 52 vorgesehen, das bzw. der als einstellbarer Verschluß für den Einlaß des Strömungspfades 24 wirkt. Wie am besten den F i g. 1 und 2 zu entnehmen ist, weist der Drehschieber 52 ein blendenartiges Schließbauteil

auf, das starr auf einer Welle 56 befestigt ist, welche drehbar im Gehäuseteil 14 unmittelbar oberhalb der Platte 18 gelagert ist. Ein Betätigungshebel 58 ist starr auf der Welle 14 befestigt, und durch Betätigung des Hebels 58 kann der Flüssigkeitseintritt 12 über den Strömungspfad 24 einstellbar in Abhängigkeit davon gedrosselt werden, wie weit das Schließbauteil 54 über dem oberen Ende des Strömungspfades 24 liegt.

Ein äußeres Gehäuse für die Düse weist ein unteres Gehäusebauteil 60 auf, das mit einem Flansch 62 verse- _K, hen ist, der zwischen das untere Ende des Gehäuseteils 14 und eine Schulter 64 auf dem Mündungseinsatz 16 festgeklemmt ist. Ein Kopplungsring 66 ist lösbar auf dem oberen Ende des unteren Gehäusebauteils 60 befestigt. Der Ring 66 ist mit einem nach innen vorstehen- ,_s den Ansatz 68 ausgebildet, der eine gleitende Abstützung für den Betätigungshebel 58 bildet, wobei der Ring 66 zur Aufnahme der Bewegung des Hebels 58 ausgespart ist. Ein oberes Gehäusebauteil 70 kommt mit der oberen Fläche des Ringes 66 in Eingriff und ist mit einer mit lnnenschraubgewinde versehenen Hülse 72 am oberen Ende zum Eingriff mit dem Hauptverbinderrohr 10 versehen. Ein nach abwärts gerichteter konischer Sitz 74 am oberen Ende des oberen Gehäuses 70 dient zum lösbaren Koppeln eines Schwenkku- _:s geladapters 76 herkömmlichen Aufbaues mit dem oberen Ende des Hauptverbinderrohres 10.

Im Einsatz als Brausekopf wird die Sprühdüse mit Hilfe des Schwenkkugeladapters 76 an eine Speiseleitung (nicht dargestellt) in der gleichen Weise wie bei j₀ herkömmlichen Brauseköpfen gekoppelt. Die Temperatur und der Druck der Flüssigkeit, die in den Fiüssigkeitseintritt 12 von der Speiseleitung über die Schwenkkugel 76 strömt, werden in herkömmlicher Weise eingestellt.

Nach der schematischen Darstellung nach F i g. 5 strömt Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitseintritt 12 durch die stationäre, den Flüssigkeitsstrom richtende Platte 18 entweder über den Strömungspfad 24 oder die geneigten Strömungspfade 26. Richtung und Lage der Strömungspfade 26 sind so gewählt, daß die durch die Strömungspfade 26 strömende Flüssigkeit so abgegeben wird, daß sie auf die geneigten Turbinenschaufeln 46 des umlaufenden Teils 36 auftrifft und damit bewirkt, daß der umlaufende Teil mit einer Geschwindigkeit rotiert, die von der Geschwindigkeit abhängt, mit der die Flüssigkeit aus den Strömungskanälen 26 austritt. Die Flüssigkeit, die nicht durch die Strömungspfade 26 strömt, muß durch den Strömungspfad 24 und damit durch die Bohrungen 48 in dem umlaufenden Bauteil 36 strömen. Da die Flüssigkeit die durch den Strömungspfad 24 und die verschiedenen ausgerichteten Bohrungen 48 strömt, sich nur in einer axialen Richtung bewegt, umfließt der Strom durch die Strömungspfade 24 und 48 die Turbinenschaufeln und übt keinen Einfluß S5 auf den umlaufenden Teil 36 aus, mit der Ausnahme, daß möglicherweise ein geringer Widerstand gegen Rotation des umlaufenden Teils ausgeübt wird. Die Drehgeschwindigkeit des umlaufenden Teils 36 kann unabhängig von dem Speisedruck dadurch eingestellt werden, daß der Wert, um den das Schließbauteil 54 über dem Strömungspfad 24 liegt eingestellt wird. Der Strömungspfad 24 wird zweckmäßigerweise als eine einstellbare Belüftungsmündung betrachtet um den Druck innerhalb des Einlaßkanals freizugeben. Durch f>5 fortschreitende Verengung oder Schließung des Strömungspfades 24 über das Schließbauteil 54 wird der Druck, der auf den Flüssigkeitsstrom durch die verbleibenden Strömungspfade 26 ausgeübt wird, vergrößert, so daß die Drehgeschwindigkeit des umlaufenden Teils. 36 auf Grund der erhöhten Geschwindigkeit der aus, den Strömungspfaden 26 austretenden Flüssigkeit ver größen wird.

Wie oben ausgeführt, verbleibt dadurch, daß die Abgabemündungen 32 der Düse in gleichen, symmetrischen Gruppen angeordnet und die Winkelerstreckung des Durchlasses 50 gleich 360° dividiert durch die Anzahl von Gruppen gemacht wird, die Anzahl von einzelnen Mündungen 32, die von dem Durchlaß 50 in einem bestimmten Augenblick nicht bedeckt sind, die gleiche, und somit bleibt die Gesamtfläche, die als Austriitssirömungskanal zur Verfügung steht, konstant. Der Durchlauf 50 öffnet und schließt jedoch die entsprechenden Gruppen von Mündungen 32 nacheinander, wenn er in Drehung versetzt wird, so daß der Flüssigkeitsstrom, der von jeder einzelnen Mündung 32 kommt, intermittierend unterbrochen wird. Diese intermittierende, zyklische Unterbrechung eines jeden einzelnen Stromes aus der Düse erzeugt eine Pulsationswirkung auf der Körperoberfläche, gegen die der Strahl gerichtet wird.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 ist die Düse mit drei Gruppen von Mündungen 32 dargestellt, die Winkelerstreckung des Durchlasses 50 beträgt dabei 120". Diese spezielle Anordnung kann als bevorzugte Ausführungsform betrachtet werden, obgleich diese Bevorzugung auf der weitgehend subjektiven Feststellung beruht, was als die angenehmste massierende Wirkung angesehen wird. Wird die Anzahl von Austrittsmündungen 32 vergrößert, um das gesamte Ringband, das von dem Durchlaß durchquert wird, zu umfassen, ist der resultierende Effekt ähnlich dem. der erreicht werden kann, wenn ein herkömmlicher Brausekopf in einer kreisförmigen Bahn bewegt wird. Bei den drei Gruppen von Mündungen und dem Durchlaß von 120° wird der Strahl aus jeder einzelnen Mündung 32 über ein Drittel einer Drehung des im laufenden Teils eingeschaltet und während der übrigen zwei Drittel der Drehung abgeschaltet. Dieses Verhältnis von »Einschaltzeit« zu »Ausschaltzeit« ergibt eine definierte pulsierende Wirkung, die über eine Fläche wirkt, welche etwas größer ist als die, die tatsächlich von dem Strahl getroffen wird. Durch Versetzen der Gruppen von Mündungen gegeneinander kann das Auftreffen der Strahlen aus benachbarten Gruppen unabhängig voneinander in einer Weise festgestellt werden, die in höherer Lage das Gefühl eines pulsierenden stationären Strahles als eines sich dauernd bewegenden, kontinuierlichen Strahles vermittelt.

Eine Änderung der Pulsationsrate durch Einstellung des Drehschiebers 52 kann weiter in Abhängigkeit da von modifiziert werden, wie stark der Mündungseinsat; 16 im Gehäuse 14 festgezogen wird, so daß der Reib widerstand gegenüber einer Drehung des im laufendei Teils 36 verändert wird.

Eine abgeänderte Ausführungsform einer Sprühdüsi ist in den F i g. 7 und 8 dargestellt. Diese Ausführungs form unterscheidet sich von der vorstehend beschriebe nen Ausführungsform durch eine andere Ausgestaltun; des im laufenden Teils. Auf Grund der versetzten Ste] lung des Durchlasses 50 in der Bodenwand 43 des um laufenden Teils 36 der Ausführungsform nach de F i g. 1 bis 6 werden die Kräfte, die durch den Flüssig keitsdruck gegen die Bodenwand 43 erzeugt werdei nicht gleichförmig über die Drehachse aufgegebei Diese nicht abgeglichenen Kräfte, die den Teil der Bc

denwand 43, der diametral gegenüber dem Durchlaß 50 liegt, aufgegeben werden, versuchen, den umlaufenden Teil 36 um seine Achse in einer Richtung zu kippen, die den Teil der Bodenwand 43 anhebt, durch den der Durchlaß 50 nach oben von der unteren Endwand des s Mündungseinsatzes 16 verläuft, während gleichzeitig der diametral gegenüberliegende Teil der Bodenwand 43 nach unten gegen die untere Endwand des Einsatzes 16 gedrückt wird. Im Laufe der Zeit kann sich die Unterseite der Bodenwand 43 auf der von dem Durchlaß 50 abgewandten Seite abnutzen, so daß ein noch weitergehendes Kippen des umlaufenden Teils möglich ist.

Die Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 ist so ausgelegt, daß die Abnutzung, die sich aus dem Auitre- ,_s ten der vorbeschriebenen, nicht abgeglichenen Kraft ergibt, ein Minimum wird. Da die Modifizierung nach den F i g. 7 und 8 hauptsächlich eine Änderung in der Form der Bodenwand 43 und die Verwendung einer schwimmenden Abnutzungsplatte vorsieht, sind nur das Gehäuse und der umlaufende Teil in den F i g. 7 und 8 gezeigt, der übrige Aufbau des Brausekopfes ist identisch mit der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6. In den F i g. 7 und 8 sind die Teile, die mit der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 gemeinsam sind, durch ,5 Verwendung der gleichen Bezugszeichen mit einem zusätzlichen »a« versehen. Nach den F i g. 7 und 8 ist die Bodenwand 43a mit einem nach oben versetzten Teil 80 ausgebildet, der sich in Umfangsrichtung des umlaufenden Teils um etwa 240° zwischen Schultern 82 er- ,₀ streckt (F i g. 8). Dieser Teil der Bodenwand 43a, durch den sich der Durchlaß 50a erstreckt, ist nach unten von dem versetzten Teil 80 weg abgestuft, so daß dann, wenn der umlaufende Teil 36a innerhalb des Mündungseinsatzes 16 befestigt ist, nur der Teil 84 mit der Innenfläche der Einsatzendwand in Flächenkontakt steht, während der Teil 80 der Bodenwand 43a nach oben über die Einsatzcndwand versetzt ist. Um die Abstützung des umlaufenden Teils 36a koaxial im Einsatz 16a zu unterstützen, ist eine schwimmende Abnutzungsplatte 86 im Einsatz 16a angeordnet, die innerhalb der Aussparung zwischen den Schultern 82 liegt. Die Abnutzungsplatte 86 besteht vorzugsweise aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten, z. B. Polytetrafluorethylen, und wird bei einer Drehung des _4<i umlaufenden Teils 36a mit dem umlaufenden Teil durch eine der Schultern 82 angetrieben. Wegen des geringen Reibungskoeffizienten ist die Abnutzung der Platte 86 außerordentlich gering.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä-Ben Düse ist in den Fig.9 und 10 gezeigt, wobei das Abnutzungsproblem, das auf Grund der nicht ausgeglichenen Druckkräfte auftritt dadurch sehr klein gehalten wird, daß diese Kräfte in radialer Richtung gegen ein Wellenlager aufgebracht werden. Wie im Falle der Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 unterscheidet sich die Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 von der nach F i g. 1 nur durch die Modifizierung des umlaufenden Teils und des Mündungseinsatzes; somit ist in den F i g. 9 und 10 ein großer Teil der Anordnung der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 weggelassen. Der Aufbau der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10. der dem nach der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 entspricht ist durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet diese Bezugszeichen weisen jedoch zusätzlich ein »Zx< auf. Nach den F i g. 9 und 10 ist der Mündungseinsatz 16ft gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform dadurch abgeändert daß ein stationäres Adapterbauteil 90 vorgesehen ist. das starr im Inneren des Einsatzes 16b befestigt ist und über der Bodenendwand des Einsatzes angeordnet ist. Der Adapter 90 ist mit einer zentrisch angeordneten Nabe 92 ausgebildet, durch die sich eine zentrische Bohrung 94 erstreckt, die als Lager für eine Welle % dient, welche Bestandteil des umlaufenden Teils dieser Ausführungsform ist.

Für jede Gruppe von Austrittsmündungen 32b ist das Adapterbauteil 90 mit einem Gehäuseteil 98 versehen, das eine innere Kammer 100 aufweist, welche sich in radialer Richtung an einer Einlaßöffnung 101 in die Bohrung 94 öffnet, und welche an dem entgegengesetzten Ende mit einer einzelnen Gruppe von Austrittsmündungen 32b in Verbindung steht.

Der umlaufende Teil der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 besteht aus einer oberen Wand 44b, die im Aufbau ähnlich der oberen Wand 44 der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 ist, und einer zentrisch angeordneten Welle 96, die mit dem Wanclbauteil 446 starr befestigt ist. Die Welle % wird drehbar innerhalb der Bohrung 94 des Adapterbauteils 90 aufgenommen und ist mit einer axial verlaufenden Nut 102 versehen, die als der rotierende Durchlaß der Vorrichtung wirkt. Wie in den vorausgehenden Ausführungsformen, bei denen Austrittsmündungen in drei symmetrisch angeordneten Gruppen vorgesehen sind, beträgt die Winkelerstreckung der Nut 42 um die Rotorachse 120°.

Die Betriebseigenschaften der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 unterscheiden sich etwas von denen der beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele insofern, als der Durchlaß 102 nicht direkt auf jede einzelne Austrittsmündung 326 wirkt, sondern statt dessen den Flüssigkeitsstrom von der Speiseseite zu einer verhältnismäßig großen Kammer 100 steuert, die normalerweise mit allen einzelnen Mündungen 326 einer gegebenen Gruppe verbunden ist. Im Vergleich zu der Eigenschaft der beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist bei der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 die Anzahl der einzelnen Mündungen in Verbindung mit der Speiseseite des umlaufenden Teils von einem Minimum einer gesamten einzelnen Gruppe von Mündungen, wenn nur eine Einsatzöffnung 101 dem Durchlaß 102 ausgesetzt ist. bis zu zwei vollständigen Gruppen von Mündungen, wenn der Durchlaß 102 teilweise jede der beiden benachbarten Einlaßöffnungen 101 freigibt, veränderbar. Die Einlaßöffnungen 101 haben alle gleiche Dimensionen und sind symmetrisch um den Umfang der Bohrung 94 um 120° versetzt. Die gesamte Fläche der Einlaßöffnungen 101, die mit dem Durchlaß 102 in Verbindung steht bleibt somit dauernd konstant, damit dauernd eine Durchflußfiäche konstanten Querschnitts zur Verfugung steht durch die eine Pulsation im Rückstau eliminiert der auf die Einspeisung durch die Düse ausgeübt wird. Obgleich die gesamte Auslaßfläche, die durch die Austrittsmündungen 32b dargeboten wird, sich ändern kann, wird der von den Austrittsmündungen hervorgerufene Durchflußwiderstand an der Eintrittsöffnung 100 moduliert damit der durch die Düse ausgeübte Rückstau dauernd konstant gehalten wird.

Die etwas geänderte Arbeitsweise der Ausführungsform nach den Fig.9 und 10 modifiziert jedoch die Eigenschaften des Strahles, der von der Düse abgegeben wird, im Vergleich zu dem nach den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 6 wie 7 und 8. Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 8 kann zu Zwecken der Erläuterung unterstellt werden, daß jede

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einzelne Mündung 32 entweder Flüssigkeit unter vollem Druck abgibt oder überhaupt keine Flüssigkeit abgibt. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 hingegen kann der Abgabedruck an jeder einzelnen Mündung 32b sich in Abhängigkeit von der Gesamtfläche der zugeordneten Eintrittsöffnung 101, die von dem Durchlaß 102 freigelegt wird, verändern.

Bei den Ausführungsformen 1 bis 8 tritt Flüssigkeit zu Anfang aus der Mündung etwa in Form eines zylindrischen Pfropfens auf. der einen Durchmesser ungefähr gleich dem der einzelnen Mündung besitzt, und der eine axiale Länge aufweist, die von der Zeitdauer abhängt, während der die Mündung nicht bedeckt ist. Wenn dieser zylindrische Flüssigkeitspfropfen sich von der Düse wegbewegt, bewirkt der Luftwiderstand, daß der Pfropfen in einzelne Tröpfchen aufgebrochen wird, wobei der Pfropfen zuerst versucht, Tropfenform anzunehmen und dann in eine Gruppe von einzelnen Tröpfchen platzt. Der Abstand von der Düse, an der dieses Platzen auftritt, hängt weitgehend von dem Anfangsspeisedruck und der Drehgeschwindigkeit des umlaufenden Teils ab. Unter mittleren Bedingungen dieser letzten beiden Parameter tritt das Platzen im Abstand von etwa 30 bis 45 cm der Brausedüse auf. Der pulsierende Effekt auf den Körper einer die Brause benutzenden Person ist besonders stark, wenn der Strahl den Körper erst beim Auftreten dieses Platzens oder im Anschluß daran trifft. Die Wirkung eines pulsierenden Strahles tritt unter diesen Bedingungen mehr in Erscheinung, weil die Masse eines jeden einzelnen Flüssigkeitspfropfens, der aus der Düse austritt, den Körper gleichzeitig trifft während dann, wenn der Pfropfen auf den Körper auftrifft, während er eine Form hat. die ähnlich der zu Beginn angenommenen zylindrischen Form ist, die Berührdauer über einen längeren Zeitraum verteilt ist.
Im Falle der Ausiührungsform nach den Fig.9 und 10 tritt das Platzen des Pfropfens abgegebener Flüssigkeil offensichtlich viel näher am Brausekopf auf. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Anfangsteil des Pfropfens mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck abgegeben wird, und damit mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, was durch die Tatsache bedingt ist, daß während der Anfangsteile der Abgabe die zugeordnete Eintrittsöffnung 101 nur teilweise offen ist. Wird die Eintrittsöffnung 101 durch den rotierenden Durchlaß 102 immer weiter geöffnet, nimmt der Abgabedruck an der Mündung zu, die Flüssigkeit wird mit zunehmend höheren Drücken ausgetrieben, und damit werden die Abgabegeschwindigkeiten ebenfalls höher. Damit wird im Falle der Ausführungsform nach den F i g. 9 und 10 ein Flüssigkeitspfropfen abgegeben, der nahezu augenblicklich Tropfenform annimmt, wobei die während des mittleren Teils der Abgabeperiode abgegebene Flüssigkeit unter einem höheren Druck steht und damit die anfangs abgegebenen Teile des Pfropfens einzuholen versucht, während der abnehmbare Abgabedruck bewirkt, daß die Flüssigkeit langsam ausläuft. Das Platzen der einzelnen Pfropfen, die von einer Ausführungsform einer Düse nach den F i g. 9 und 10 abgegeben werden, tritt in verhältnismäßig kurzen Abständen von der Düse auf, z. B. in der Größenordnung von 15 cm. und zwar unter Druck- und Drehzahlbedingungen des umlaufenden Teils, die in den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 8 bei etwa 30 bis 45 cm Abstand von der Düse auftreten würden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sprühdüse mit einer einen pulsierenden Sprühregen erzeugenden Einrichtung, die aus einer flüssigkeitsgetriebenen Turbine und einem mit der Turbine umlaufenden Wandteil besteht, in dem mit gehäusefesten Durchlässen während des Umlaufs zur Deckung bringbare Durchlässe angeordnet sind und mit einer Verzweigung der Flüssigkeit in zwei parallele, sich vor dem Austritt aus der Düse vereinigende Strömungspfade, deren Flüssifckeitsmengenverhältnis einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsaufteilung vor der Turbine in einen die Turbine antreibenden und is einen keinen Antrieb bewirkenden Strömungspfad erfolgt und daß die Vereinigung der Strömungspfadt vor den Durchlässen (50, 50a. !02) des umlaufenden Wandteils erfolgt.

2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte (18) quer zur Eintrittsrichtung der Flüssigkeit zwischen dem Flüssigkeitseintritt (12) und dem umlaufenden Teil (36) vorgesehen ist, daß Turbinenschaufeln (46) in der der Platte zugewandten Stirnfläche des umlaufenden Teils (36) ausgebildet sind und daß der erste Strömungspfad (26) durch axial geneigte Bohrungen durch die Platte (18) hindurch gebildet ist, durch die Flüssigkeit auf die Turbinenschaufeln (46) gelangt.

3. Sprühdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Flüssigkeilsaufteilung ein Drehschieber (52) als Ventilschließbauteil vorgesehen ist, der längs der Fläche der Platte (18) beweglich ist und dabei den zweiten Strömungspfad (24) abdecken kann.

4. Sprühdüse nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Teil (36) ein koaxiales napfförmiges zylindrisches Bauteil (28) aufweist, in dessen stromabwärts gelegener Bodenwandung der umlaufende Durchlaß (50, 50a) in Form eines Segmentes eines Kreisringes ausgebildet ist, und üaß die gehäusefesten Durchlässe (32) in einer benachbarten gehäusefesten Platte (30) stromab des umlaufenden Durchlasses (50, 50a) angeordnet sind.