DE2401127A1

DE2401127A1 - Fluidischer oszillator

Info

Publication number: DE2401127A1
Application number: DE2401127A
Authority: DE
Inventors: Peter Bauer
Original assignee: Bowles Fluidics Corp
Current assignee: Bowles Fluidics Corp
Priority date: 1973-01-11
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1974-07-25
Also published as: US3820716A; JPS5249849B2; CA1003459A; JPS49101918A; DE2401127C3; FR2214056A1; FR2214056B1; DE2401127B2

Description

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Bowles Fluidics Corporation, Silver Spring Maryland, U.S₀A·

Fluidischer Oszillator

Die Erfindung betrifft einen fluidisehen Oszillator insbesondere sur Abgabe eines pulsierenden Plüssigkeitsstrahles v/eebselnder Gestalt und wechselndes⁴ Strömungsgeschwindigkeit, mit einer von swei Seitenwänden begrenzten ¥echselv/irkungsksuaaer, die eintrittsseltig an eine üiise zur Zuführung eines StrömungsmittelStrahles anschließt, austrittsseitig ein© Öffnung zum Austritt des Strahles aufv/eist ßov/ie tait wenigstens einer Steueröffnung zur Zuführung von Strömungsmittel in die Wechselwirkungskaramer versehen ist.

Oszillatoren sur Abgabe von pulsierenden Tlüssigkeitsstrablen sind in verschiedenen Ausführungen und für ver schiedene Mwendungsfälle bekannt baw· vorgeychlagen. So sind fluidisch© Oszillatoren iDereits in Düsenkopfen bzw. Brausen (ITC-Patentschrift 3 563 462, deutsehe Offenlegungsschrift 2 140 526) in Sprengern (US-Patentschrift 3 432 102) in Springbrunnen (US-Patentschrift 3 595 479) und in Reinigungsvorrichtungen (US-Patentschrift 3 4G8 325) verwendet worden· LIe meisten dieser Oszillatoren sind nur für eine "bestimmte Anwendung geeignet. Lediglich der fluidische Osjsi AO9830/0781

tor, der in dem Düsenkopf nach der nicht vorveröffentlichten deutschen Offenlegungsschrift verwendet wird, ist für verschiedene Anwendungen geeignet. Der von diesem Ossiilator abgegebene Strahl oszilliert mit einem relativ weiten und einem etwas engeren Sprübkegel, wobei der ^sprübkögel mehr offen und mehr geschlossen ist. Ein Bolcher Strahl seigt nicht nur einen angenehmen Duscbeffekt, sondern ist auch für Reinigungszwecke für Springbrunnen isit dekorativen Wasserstrahleffekten usw. verwendbar·

In dem Oszillator nach J¹Ig. 9 der deutschen Qffenlegungsschrift 2 140 526 wechselt der Ausgangsstrahl zwischen zwei StrömungBzuständen. In dem einen Strömungszustand besitzt der Ausgangastrahleine relativ hohe Geschwindigkeit und strömt entlang einer Wand des Ausgaagsbereiehs des Oszillators· In dem anderen Strömungszustand ist der Ausgangsstrahl verbreitert und füllt den Ausgangsbereieb voll aas· Dabei besitat der verbreiterte Ausgang3strahl eine geringere Strömungsgeschwindigkeit· Diese ständig wechselnde Strömungsgeschwindigkeit verbunden mit der wechselnden Strahlausbiidung des Ausgangsetrahlös bewirkt den angenehmem Duscbeffekt und ist zur Reinigung von Gegenständen und Körpern besonders vorteilhaft« Dieser Oscillator des älteren Vorschlages ist jedoch schwierig herzustellen, da zum einen ein Eüekkopplungskanal vorgesehen sein muß, der überkreus su einer Steuerkanalöffnung eur einen Seite einer Weehselwlrkungskaraaer geführt i3t und zum anderen auf der anderen Seite der Wechselwirkungskantmer gegenüber der Steuerkanalöffnung eine Entlüftung vorhanden ist.

Der in Fig. 10 der deutschen Offenlegungsschrift 2 140 526 vorgeschlagene Oszillator vermeidet einen die Wechselwirkungskammer krausenden Rückführungskanal, indem eine Wechselwirkungskaiainer rait beidseitig gekrümmten Seitenwänden verwendet wird, entlang denen der Strahl in verschiedenen Richtungen aus dem Ossiilator austritt. Bei dieseia Oszillator wird jedocb ein ossiliierender Strahl abgegeben, der keine unterschiedlichen eschwindigkeiten aufweist und nur ia unterschiedlichen Richtungen hin- und herschwingt.
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Aufgabe der Erfindung ist, einen fluidisctaen Oszillator der eingangs genannten Art anzugeben, der entsprechend dem vorstehend erwähnten älteren Vorschlag einen Ausgangsstrahl abgibt· der zwischen zwei Strahlausbildungen wechselt, die unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen· Vorzugsweise soll es sich dabei um einen engeren und einen weiteren Sprühkegel handeln. Dabei soll sich der erflndungsgemäSe Oszillator leicht derart ausbilden lassen, daß zwischen einem stabilen Strönaungszustand, in dem ein luftblasenfreier flüssigkeitsstrahl von relativ geringer Strömungsgeschwindigkeit abgegeben wird und dem oszillierenden Ströraungszustand frei gewählt werden kann·Ein derartiger luftblasenfreier Flüssigkeitsstrahl ist ζ·Β· zum Abfüllen von !Trinkwasser besonders vorteilhaft, das keinerlei Irübung durch eingeschlagene Luftblasen aufweist· Die leichte Urosctialtbarkeit in den oszillierenden Zustand ermöglicht die Verwendung des pulsierenden Strahles ζ·Β· zum Abwaschen von Geschirr und dergleichen in Küchen, εο da.3 ein derart umschaltbarer Oszillator z.B· als Vorsatz für Sprübhähne besonders geeignet ist. V/eiterhin soll die Frequenz, mit der der Oszillator schwingt,leicht einstellbar sein. Schließlich soll der Oszillator trotz weitgehend einfacher Herstellung als Massenartikel für die unterschiedlichsten Anwendungen, wie z.B. für Springbrunnen mit besonders dekorative» Strahlauswj&rf und zur Erzeugung von Waseerbewegungen für die verschiedensten Zwecke verwendbar sein· Hierfür soll eich der erfindungsgemäße Oszillator in die Vorrichtungen für die verschiedensten Verwendungszwecke leicht integrieren oder an diese anschließen lassen·

Die Erfindung löst die Aufgabe in der V/eise, daß die eine Seitenwand der sich stromab erweiternden Y/echselwirkungskammer zwiochen der Ein- und der AustrittBäffnung der im wesentlichen geradlinig verläuft und der Austrittsquerechnltt der iCnitmier gegenüber ihrem weitesten Querschnitt verringert ist, und daß an die andere Seitenwand stromab

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von der Austrittsöffmmg eine Strahlleitwand im wesentlichen in Richtung der geraden Seitenwand anschließt und in der Strablleitwanä wenigatens eine öffnung in Verbindung mit einem Kanal zu der Steueröffnung in der anderen Seitenwand vorhanden 1st·

Weitere Merkmale der Erfindung können den ünteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden·

Die Erfindung wird anband von Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen neigt:

Pig· 1 einen Achsschnitt nach den Linien I-I in Fig. 2 durch einen erfindungsgemäSen Buschkopf, der einen erfindungsgemäöen S¹IuIdOssillator einschließt ;

Fig. 2 eine anschluSseitige Ansicht auf den Duschkopf nach Pig· 1;

Fig. 3 eine Rückansicht auf eine in dem Pluidoszillator nach Fig. 1 verwendete Ventilsehraube;

Fig. 4 eine echeraatische Darstellung des Euschkopfes nach Fig. 1, in der die zwischen Ewel Zuständen wechselnde Strömung in ihrem einen Zustand dargestellt ist;

I'ig. 5 eine ocheraatische Darstellung des Ihischkopfes nach flg. 1 in der der andere Zustand der Strömung dargeotellt ietj

Hg. 6 eine Seitenansicht des Duschkopfea nach Fig. 1 in Verbindung mit einem LeitungnenechluO im Schnitt»

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einen Achsßchnitt durch ein erfindungsgemäßes SpüTbalBivorsatr.gerätf das einen erfindungsgeraüßen Fluidoszillator einschließt, in seiner einen Stellung für einen ersten Str&aungazustand;

Hg» 8 einen Achsschnitt entsprechend fig· 7 durch das Yoreatzgerät in seiner anderen Stellung für ein©» zweiten ßtrösmngszustand;

Tig· 9 einen Acbsschnitt durch ein abgewandeltes erfindungsgemäßes Vorsatzgerät, das einen erfindungsgemäßen iluidoezillator einschließt;

I'ig.10 eine Seitenansicht eines erfindungsgemääen Fluidoszillators in einem geechnittenen erfindungggemäßen Voraatzgerät;

einen Achsachnitt durch einen erfindungogeraäSen Springbrunnen für besondere Wasserkünste, der einen erfindungsgeinäSen Tluidosziillator einschließt;

eine perspektivische Ansicht einea Aufsatateilea in

l^?ig«13 eine scheiaatische Darstellung eine» oriindungsgomäöen Springbrunnon3 auf einer V/asaeroberflache

eine ßcheiaatische Darstellung dea einen der zwei wechselnden Strömungsäustände dea Springbrunnens nach Pig. 11 und

Fig. 15 eine schematische Darstellung des anderen Strölaungazuataüäes des Springbrunnens nach Pig. 11,

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Ein in den Fig. 1, Z und 3 dargestellter erfindungegemäSer Duschkopf 1st aehsßymmetrisch zu der Linie A-A* ausgebildet und besteht im wesentlichen aus fünf Seilen, und zwar einera Gehäuse 11, einem Strahleinleitteil 12, einem Düsenkörper 13, einem Kantelrohr 14 und einem Nadelventil 15. Die üleile bestehen vorzugsweise aus einem harten, wasserbeständigen Kunststoff, können aber auch aus nicht rostenden Metallen bestehen.

Das Gehäuse 11 bildet eine Reihe von Zylinderabsebnitten von unterßchiedlichen Durchmessern vorallem zur Halterung des Kantelrohres 14· Drei Abschnitte des äußeren Gehäuses sind beachtlich: Der Gewlndesbschnitt 17 aa AnschluSende des Düsenkopfes, ein radial Eich nach außen erstreckender Flansch am Austrittsendo des Buscbkopfes und ein schmaler konisch ansteigender Vorsprung 21 swischen dem AnsehluS- und äeia Austrlttsende etwa auf dem ersten Drittel zwischen dem auf- und dem abstroaseitigen Ende. Der Vorsprung 21 bildet eine ringförmige Schulter, an der sich das eine Ende des Mantelrohres 14 abstützt. Das andere Ende des Mantelrohres greift mit einem Absatz an die dem Anschlußende zugekehrte Seite dee Flansches 19.

Das Innere des Gehäuses 11 ist hohl ausgebildet und umfaSt drei besondere Abschnitte. Ein erster zylindrischer Abschnitt 23 erstreckt sich axial vom AnscbluSende aus Über eine kleine Entfernung bis zu einor radial einwärts verlaufenden Schulter 25, von der ein zweiter zylindrischer Abßchnitt 2? von einem etwas geringeren ^urcliaesser als äer Abschnitt 23 ausgeht und eich axial über einen größeren Seil des Gehäuses bis zu einer Kingkante 28 einer radial nach auSen vorlaufenden Schulter 29 erstreckt. Der liest des Gehilu3einneren beeteht aue einem kegelstumpfföraigen Abschnitt 3% der von der Schulter 29 zum Austrittsende aich erweitert.

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Die Außenfläche des Mantelrohres 14 besitst eine im wesentlichen konische Gestalt, die sich zum AnscbluSende bin verjüngt. Diese Außenfläche kann vorteilliafterweise geriffelt ausgebildet sein, Das Mantelrohr 14 weist fsur Halterung an Gehäuse 1 enßchlußseitig eine radiale Schulter 35 auff die sich auf dem Vorsprung 21 abstützt· Eine austrittaseitige Schulter an dom Mantelrohr 14 stutzt sich an einea Eläcbenabsehnitt eines auatrittsseitigen Gebäuseflanscbes 19 ab, Beim Zusammenbau des Düsenkopfes wird das Mantelrohr 14 vom Anscblußende aus über das Gehäuse 11 gedruckt, bis die Schulter 35 hinter den Vorsprung 21 schnappt·

Das Strahleinleitteil 12 urofaßt einen zylindrischen Abschnitt 4-1 mit sechs axial durchgehenden Einlaßöffnungen 43 für die zugeführte ilüsnigkeit, Die öffnungen weisen unter eich und von der Achse A-A¹ etv/a den gleichen Abstand auf, Pas Strahleinleittoll 12 ist in den zylindrischen Abschnitt 23 deo Gehäuses 11 fest eingesetzt. Hierzu 1st ek scharnier, konisch ansteigender Vorsprung 45, ähnlich dem Vorsprung 21 aber zum Anschlußende hin ansteigend, am umfang des zylindrischen Abschnittes 41 vorgesehen und schnappt in eine Kingkerbe 47 im Gehäuseabselmitt 23 ein.

Unmittelbar stromabwärts achließt an den zylindrischen Abschnitt 41 ein schmälerer sylindriscber Abschnitt 49 an, äer in einen breiteren zylindrischen Abecbnitt 51 übergeht* Der Abstand zwischen der Außenfläche des Abschnittes 51 und der Innenfläche des Gehäuseabachnittea 27 bildet eine Ringdüse 53· Stromabwärts ochließt an den zylindrischen Abschnitt 51 ein konisch sich stromab verjüngender Abschnitt 55 des Strahleinleitteileo an, das an seinem kleinsten Durchmesser den Durchmesser eines anschließenden zylindrischen Abschnittes 57 festlegt, der sechs radiale löcher 59 aufweist, die mit dem Ende einer in der Achse A-A¹ verlaufen den Bohrung 61 in Verbindung stehen, die sich von den Löchern 59 aus bis zum Ende des Strahleinleitteiles erstreckt·

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An don eylindrischen Abechnitt 57 schließt ein schmälerer zylindrischer Abschnitt 63 an» wobei die Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 57 und 63 durch eine radiale Ringschulter gebildet wird. Der Abschnitt 63 bildet da3 ßtromabeeitige 32nde des Stroaieinleitteiles 12·

Das aufstromseitige Snde des Düsenkörpers 13 bildot einen noblen zylindrischen Abschnitt 65 der den Abschnitt 57 des Stroraeinleitteiles 12 umgibt· Der innere Durchmesser de? Abschnittes 65 ißt etwas größer als der AuSendurchmesser des Abschnittes 57, um einen Eingkanal 67 zu bilden, der über die radialen löcher 59 mit der Bohrung 61 in Verbindung steht, Das aufstro:sseitige Ende des Abschnittes65 weist ebenfalls einen Abstand von dem Strorasinleittoil 12 auf, bo daß eich der Kingkanal 67 über das Snde des Abschnittes 65 hinaus erstreckt, us eine ringförnige, etwa radial nach auSen verlaufende Steueröffnung 69 nahe dein konischen Ab-* schnitt 55 des Stromeinleitteileo 12 su bilden.

Der äußere -"urchmeoser dos Abschnittes 65 ist erfindung3-genäß etwas kleiner als der Sußor© Durchnesoer des Abschnittes 51 dos Stroneinleitteiles 12, so daß der AbBchnitt 65 gegenüber dem Abschnitt 51 surück^esetzt ist» Der Ringkanal 71 ist stromab von ßer Steueröffnung 69 erfindungsgsmäö etwao weiter als die Blngöüss 53. Der fdngkanal 71 bildet den aufptromseitigen 2oil einer Vfechselwirkungskamser eines

Pluidossillators.

Stromab von dein Abschnitt 65 weist die äußere Kantelfläche dos Diisenkörpers 13 zur inneren Begrenzung der Wechselwirkung3kaiBmer eine gekriLamtö Gestalt auf. Stromab konvergiert die Hantelfläche des Dürjenkörpers über einer längeren axialen Strecke, um anschließend über einer kürzeren axialen Strecke nach außen zu divergieren. Dor abgerundet verlaufende divergierende Piächenabschnitt wird stromab von einer

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äu3eren Kante 75 begrenst, dia erfindungsgemäö dem Austrittsende etwas näher liegt als die Kante 28 an der Schulter 29 des Gehäuses 11. Die Gestalt der sunäcbst flacher konvergierenden und denn entsprechend oteiler divergierenden Mantelfläche des DUsenkörpers 13 ist abhängig von der gewünschten Ausströmrichtung üqü Flüasigkeitsstrahlss· Y/ichbig ist, daß die Ringkante 75 einen Durchmesser aufweist, der eretwas geringer oder wenigstens gleich dem des Abschnittes 65 isto Der radiale Abstand zwischen den axial versetzten Ksnten 28 und 75 ist vorteilhafterweiee etwa so groß wie die Weite des Ringkanals 71 ο Die Ringöffnung sv/iechen den Kanten 28 und 75 bildet eine verengte Auslassöffnung der von den Wänden 27 und 73 begrensiten. Weehselwirkungsksraiaor des I^fluiaoesillators_e Dar Mngsscnnitt öiirch die v/echsQlwirkungskanimer ssv/ischen der geraden Innenv/andung 27 und der gekrümmten Au3enwan<kmg 73 kann als halb-tropfenförmig beaeichnet werden.

Stromab der Kante 75 iat die äußere fläche des Düeenkörpers aylindriach ausgebildet und erstreckt eich axial bis zum Ausströmende das Dusehkopfes. Dieser Plächenabscbnitt bildet erfinduiigogosäß eine sylindriscbe Strömungaleitv/andung 77 · Die Ströiaungsleitv/andung 77 kann auch leicht geneigt verlaufen_f um der austretenden Strömung ein© bostitsate Riehtun g zu geben»

Das abstrUaseitige Ende der Ströraungsleitwandung 77 ist an sv/ei oder mehreren Stellen abgebogen oder in anderer Weise? gestaltet, mn radiale Öffnungen su dem holen Innenraum des Süsenkörpers su bilden· Dieao öffnungen werden alo KückfiihrungBöffnuzigen 73 bözeiclinot» deren erfindungogoaiäS© Vfirkung noch beschrioben wird.

Der inn©r© Abschnitt 79 des Düsenkörpers 13 grenat c

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unmittelbar an den Abschnitt 65 und besitzt eine im wesentlichen zylindrische Gestalt, xm den zylindrischen Abschnitt 63 des Strömuagsleitkörpers 12 aufnehmen zu können, die durch eine Sehnapp-Yorbindung oder durch einen Preßsitz miteinander fest verbunden sind. Hierzu weist der Abschnitt 63 einen schmalen, konisch ansteigenden Vorsprung auf, der in eine Ringkerbe im Abschnitt 73 einschnappt, wodurch ein Abziehen des DUsenkörpoB 13 strosab von dem Strömungsleitkörper 12 vermieden wird.

Stroiaab schließt an den Abschnitt 79 des Püsenkörpers 13 eine axiale Bohrung 81 an, die koaxial mit der Bohrung 61 verläuft· Das stromabseitige Ende der Bohrung 81 ist konusförmig erweitert und schließt an eine etwas weitere Gewindebohrung 83 an·

Pie ^ewindebohrung ist zum Eingriff des äußeren Gewindeabechnittes des Schaftes eines Nadelventils 15 vorgesehen, dessen Spitse In die Bohrung 81 ragt. Pas Nadelventil besitzt sswei Längsnuten 85, 37 in soinsa Grev/inüeabsobnitt. Der gewindefreie Halsabschnitt des Nadelventils weist einen kleineren Durchmesser auf als sein Gewindeabschnitt· Am SuSersn Ende dos Halsabselraittes befindet sich ein iai wesentlichen zylindrischer Knopf, der weitgehend aen gleichen Durchmesser wie die Strösiungsleitwandung 77 aufweist« Wenn das Nadelventil 15 geöffnet ist, ist eine Rückführung von den Eückfübrungsöffnungen 78 über die Hüten 85, 87, die Bohrungen 81 und 61, die öffnungen 59 und den Strömungsweg 67 zu den Steueröffnungen 69 frei· Ist das nadelventil 15 geschlossen, schließt die konuefönaige Schaftspitze des Nadelventils die Bohrung 81 ventilartig ab und sperrt die Eückführung von den RückfUhrungsöffnungen 78 ab·

Di© Arbeitsweise des Duschkopfes nach Fig. 1 wird anhand der figuren 4 und 5 beschrieben. Xn Fig. 4 ist das Nadelventil

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geöffnet, so daß der Fluidoszlllator bu oszillieren vermag· Unter Druck befindliches Wasser oder eine andere Flüssigkeit wird dem Düsenkopf am Ende der AnschluSbobrungen 43 zugeführt und gelangt zu dor Ringdüse 53. Die Ringdüse 53 gibt einen Strahl in dem Ringkanal 71 der Weehselwirkungskacnner des Oszillators ab· Ist das Nadelventil 15 geöffnet» wie JLn Fig· 4 gezeigt, dann kann die Umgebungsluft ungehindert durch die Rückführung (öffnungen 79» Hüten 85_t 87» Bobrungan 61, 81) zur Steueröffnung 69 gelangen. Der ringförmige Strahl in dem Ringkanal 71 fließt dann durch die Wechselwirkungskammer entlang der geraden Seitenwand 27 und Umgebungsluft kann in den erweiterten Abschnitt der Weämelwirkungskammer «wischen dem ringförmigen Strahl und der gekrümmten Seitenwand 73 gelangen· Der ringförmige Strahl flieSt dabei im wesentlichen unbeeinflußt entlang der geraden Seitenwand 27» wie in Fig. 4 dargestellt durch die Wecbselwirkungskaimser zur Auslaßöffnung 76 und weiter entlang der Strömungsleitwandung 77· Dabei behält der Strahl seinen Ringquerschnitt im wesentlichen unverändert bei und tritt in dieser Gestalt aus dem Duscbkopf 10 aus· Der Flüssigkeitsstrahl schließt dabei die Rückfübrungsöffnungen 78 von der Umgebungsluft ab, indem ein Seil des Flüssigkeitestrahles in die Rückführungsöffnungen 73 eintritt· AuSerdeia wird auf Grund der relativ hohen Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles im Bereich der ßteueröffnungen 69 Strömungsmittel aus der Rückführung angesaugt, woduxi» weitere Flüssigkeitsanteile des Strabbe in die Rückführungsöffnungen eintreten· Die auf diese Weise rückgeführten Flüssigkeifeantelle gelangen über die Steueröffnungen 69 in die Wecheelwlrkungskaiamer und füllen die gesamte Wechselwirkungakamiaer mit flüssigkeit aus· Auf Grund der Ausfüllung der gesamten Wechselwirkuugskammer »wischen den beiden Seitenwänden 27 und 73 mit Flüssigkeit nimmt der aus dem Duschkopf austretende Flüssigkeitsotrahl, wie Fig· 5 zeigt, eine gegenüber Fig. 4 veränderte Austrittsrichtung an· Siese veränderte Austrlttsrihtung ist bestimmt durch den Verlauf

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der iieitenwandungen 27 und 73 in» Austrittsbereicn der Wecbßelwirkungskammer· (In Fig. 5 ißt das Nadelventil 15 in seiner geschlossenen Stellung gezeichnet. Per die Wecbselwirkungskaiaaer voll ausfüllende stabile Strömungseustand auf Grund des geschlossenen Ifatlalventils 15 ist der gleiche wie der astabile Ströaungseustand auf Grund des vorrangehenden Absehließena der Eückfübrungsöffirangen von der iDgebungsluft durch den gerade austretenden Flüssigkeitsstrahl gemäß Fig. 4.) Durch den gekrümmten VerlauX der Seitenwand 73 erhält der Flüssigkeitsstrahl im Strösiungszustand gerallS Pig. 5 eine radial nach außen gerichtete GeEchwinüigkeitskomponente. Die gerade Seitenwand 27 verringert oder begrenzt die Strabidivergens des austretenden jFlüssigköitsstrables gemä.3 Tig· 5t der entlang der stromab divergierenden Wand 31 strömt» die al3 Strömungsleitwandung dient· Da der Flüssigkeitsstrahl in dem Ströraungszustand gemäß Fig· 5 die Rüclrfülirungsöifnungen 78 nicht langer von. der Umgebungsluft absperrt, vermag diese wieder über die Rückführung in die Wechsölwirkungekammer einsudringen, wodurch der !flüssigkeitsstrahl wieder ceinen anfänglichen Strömungssuetand genäS X'ige 4- einnimmt β Der Zyklus wiederholt sich dann in der vor«» stehenden Weise.

In des einen Str&nungssustand, bei des der Plüssigkeitsßtrab.1 die Wecbselwirkungskammer nur teilv/ciee ausfüllt, wie Pig. 4 zeigt, weist der aus dem Duschkopf austretende Flüssigkeitsstrahl eine relativ hohe Geschwindigkeit auf und besitzt einen relativ kleinen Strö'mungsquerschnitt, der eine relativ kleine KingflUche erfaSt. I» dem anderen StröiaungszuEtanö, bei dem der Plüsßigkeitsstraßl die V/echselwirkungskasnser voll ausfüllt, wie Fig· 5 verdeutlicht, besitzt der austretende Flüssigkeitsstrahl einen wesentlich weiteren Strömungsquersohnitt, der eine wesentlich größere Fläche umschließt· Der aue dem Duschkopf austretende Flüssigkeitsstrahl wechselt somit fortlaufend zvischen dem weiteren und den engeren Zustand entsprechend dem zur Uragebungsluft offenen

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oder geschlossenen Zustand der Rückführung. Ba die Strömungsgeschwindigkeit des FlÜBsigkeitsstrahles bei voll ait Flüssigkeit ausgefüllter Wechselwirkungskammer niedriger ist ale die Strömungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitastrables bei nur teilweise mit !Flüssigkeit ausgefüllter Wechselwirkungskaismer wechselt die Austrittsgeschwindigkeit des austretenden Plüssigkeitsstranleß fortlaufend. Die wechselnde Gestalt des austretenden Flüssigkeitsstrahles und die wechselnde Strömungsgeschwindigkeit hat eine angenehme Wirkung auf der Kaut einer eic» duschenden Person bei wirkungsvollem Reinigungseffekt zur Folge·

Di© G'öBchwindigkeitsdifferenjs der beiden Zustände des austretenden Flüssigköitsstrahls3 sind abhängig von der Ausbildung des erweitex^ten Abschnittes der Weohselwirkttiigskssmer· Pie Frsqueue mit der der Fluidossillator schwingt, bangt von den Druck der dem Pusehkopf zugeführten Flüssigkeit ab· Bei einer erfindungogesiUäen Ausführung; eines Düsenkopf es wurden, Prequenaen von 1800 bis 2000 pro Minute bei einem Druck von 30 psi gemessen. Bio Ausbildung der WechßQluirkungskamüjer beeinflußt die Z-eitsp^tme zxm Auffüllen der Wechselwirkungskamiaer mit Flüssigkeit Kur Erreichung dos Strönjungssustandes des Flüssigkeiteotrahls gemäß Fig. 5· Je gröBer dia Wechsolv/iirkimgskammQr ist, um so größer ist die Zeitspanne» gjwisehen zwei aufeinanderfolgenden Strömungszuständen· Die Wecheelwirkungskaiamer IaSt eich erfindungs-" bo ausbilden, daß beide Ströraungssustände seitlich

. Unter dieaer Bedingimg weist der austretende Flüssigkeitsstrahl dio Gestalt eich fortlaufend ebtrermsnder pulsierender FlUs3igke.lttsringo niedriger Geschwindigkeit auf, die einen zentralen Flüssigkeitestrahl hoher Geschwindigkeit umscßlisäim. X>ieoe pulsierenden Rings lösen sich In große Sropfen auf, wenn ei© Dich weiter von dem Duschkopf weg entfernen. Das Puleieren erzeugt eine angenehrae Wirkung auf der Haut einer sich duschenden Person. Die Ströaungeimpulse haben außerdem ©inen weit höheren EeInI-

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gungseffekt als die Duschatrahlen herkömmlicher Duscbköpfe· Ee wurde festgestellt, daS ein derartiges pulsierendes Duschwasser ©inen sterilisierenden Effekt auf der Haut durch Zerstörung und schnelle WegschYreimaung von auf der Haut befindlichen Bakterien bev/irken kann (Literaturhinweis: Effcctivenees of Puleating Water Jet Lavage in Treatment of Contaminated Crushed Wounds" von A. Gross und anderen» veröffentlicht in ⁿfhe American Journal of Surgery" Vol. 124_t Seiten 373 "bis 377t September 1972 und die bier angezogenen Eeferenzen) · IDrfindungsgeuiELSe Duscbköpfe bzw. Brausen erfüllen damit eins wichtige gesundheitsfördernde Punktion bei gleichseitiger angenehmer Wirkung für den Benutser#

Wie £ig· 5 verdeutlicht, kann keine Uragebungeluft in die Eüekführung gelangen, wenn das Nadelventil 15 geschlossen ist· Der FlüsGigkeitßstrahl des Ossiilators verbleibt dann in dem StröraungsKUstand, bei dem die VeohselwirkuKgekeimaeE' mit flüssigkeit voll ausgefüllt ißt, wobei die relativ weite Strahlausbildung dea ausströmenden Flüssigkeits-Strahls aufrechterhalten bleibt. Einfache Verstellungen an dem Einstellknopf 89 des Hadelyentils erlauben den? Benutzer die wahlweise üiinstelliuig der Qesillation oder des stabilen Ströraungs zustande 3.

Der Winkel zwischen der Wand 31 und der Achse A-A* im Ausströsibereich des Buschkopfos kann erfindungogemäß in Abhängigkeit von der gewünschten Divergent des austretenden üTüsßlgkeltsStrahles gewählt vrerdon· Entsprechend der deutschen Qffenlegung3schrift 2 140 526 kann der Ausströmbereich unterteilt sein in eine Vielsabl einzelner Ströraungswege mit unterschiedlichen Yiinkeln zur Achs© ά-Α*, wodurch die austretenden Strahlen entsprechend viele verschiedene Richtungen aufweisen. Der in der deutschen Qffenlegungsscbrift 2 140 526 angegebene Verteilerring mit den kaaanerartigen Schlitzen von abwechselnd unterschiedlicher Tiefe und Richtung eeiner Baaisschlitafläohen sur Erzeugung von Strahlenkränzen verschiedener Gestalt kann orfindungsgemäß als Auf-

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oatzteil zu dem vorstehend beochriebenen Düsenkopf verwendet werden, das vom Benutzer wahlweise im Austrittsbereich des Duschkopfes auf diesen aufgesteckt werden kann·

Die Ströraungaleltwandung 77 kann erfindungsgemäß auch leicht divergierend oder konvergierend ausgebildet 3©in, vra3 für besondere Anwendungsfalle von Vorteil eein kann·

AuSer daS der Benutzer mit dein nadelventil 15 zwischen einem oszillierenden und einsni stabilen Sprühbetrieb wählen kann, kann er durch Verstellung des Nadelventils 15 den gev/ünschten Scbwingungszyklus einstellen· Wird das Nadelventil 15 auf eine größere öffnungsweite eingestellt, so erhöht eich der ßehwingungszyklus des Strörsungszustandeo für die böhergeaebwindig© bzw, engere Strahlausbileiung· Wird das nadelventil dagegen mehr geschlossen» eo wird der Sehwingungsgyklus des Ströraungesruetanöes für die weitere Strablausbildung erhöht. In dieses Zusammenhang Is?t heraus zustellen, daß die erfindungsgomäße Rückführung durch zwei Parameter bestimmt icti JDie Länge der Rückführung beeinflußt die frequenz mit der der EluidoBssillator schwingt. Der Strömungswiderstand in der Eüekführung beeinflußt die frequenz im negativen Sinne. DIo Länge der Rückführung wird gewählt, um die gev/ünechte rrequenz innerhalb eines bestimmten Druckboreicheß der zugeführten Flüssigkeit wählen zu können· Erforderlichenfalls kann die Rückführung in Windungen odor dergleichen Wegverl&rxgerungen vorlaufen um die Rückführungslänge au erhöhen, wenn eine niedrige frequenz erwünscht iat. Auf der anderen Seite bedingt äaa nadelventil einen Strömungswiderstand, der ein !Teil der GeEaiatetrömungßimpedanz der Rückführung ist. Daher Ißt das Nadelventil zur Einstellung des Schwlngungszyklusses geeignet. Druckänderungen des sugßführten riüssickeitsdruckos beeinflussen ebenfalls den Schv/ingungszykluß. Je größer der Strahlungsdruck · der zugeführten flüssigkeit Ist, um so größer ist der Zyklue für den die Wechoelwirkungskaramer voll mit !Flüssigkeit ausfüllenden Strömungszustand· Das Nadelventil 15 gibt dabei dem Be-

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nutzer die Möglichkeit, den gewünschten ScbwingungsÄyklus des Oszillators bei verschiedenen vorhandenen Strömungs— drücken wählen zu kennen·

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgeraftßen Euscbkopfes 10 ist seine einfache Herstellung. Wie erwähnt besteht der Duschkopf aus fünf vorgeformten Spritzgußteilen, die zum Zusasanenschnappen gebracht oder eusaismenge schraubt werden !rönnen» Hierdurch ist der erfindungsgemäße Duschkopf für eine Massenfertigung besonders geeignet·

Obwohl der beschriebene Oszillator rotationssymmetrisch ausgebildet und mit einer zentralen Rückführung versehen ist» ist die Erfindung auf eine solche Ausführung nicht beschränkt· Vielmehr läßt sich erfindungogeiaäß auch ein Oszillator angeben, der sieh im wesentlichen in einer Ebene erstreckt· Entsprechende flache Strömungselesente in Schichtbauweise (dynamische Strömungsverstärker) Bind bekannt, die Strömungsteiler zwischen benachbarten StrömungsauslaSwegen aufweisen. Bei erfindungsgeisäß ausgebildeten flachen Strömungselementon erübrigt sich vorteilhafterwoise ein Strömungsteiler und die Wechseiwirkungskaimner ist lediglich von einer geraden und einer gekrümmten Seitenwand begrenzt· Zudem besitzt ein erfindungsgeiaäa ausgebildetes KLeaent lediglich einen Ausgang durch den der austretende Strösungsstrahl in zwei verschiedenen Richtungen, auszutreten vermag, va.3 die Herstellung eine3 solchen fStröiaungseleaent©3 gegenüber herkömmlichen Elementen weiter vereinfacht,

Fig. 6 der Zeichnung veranechstulicht eine einfache Befestigung eines Duschkopfes 10 an einem üeitungsanschluß· Eine hohle im wesentlichen zylindrische Muffe 91 beoitat an ihrem einen. Έη&& ein Innengewinde, das mit dem Gev/lndeabechnitt 17 am Anöehlitßende des 6ehUu3©D 11 doa Duschkopfes iia Eingriff ist. Das andere Ende der Muffe 91 umfaßt ein Kugelgelenk 95 an dem einen Ende eines hohlen Anßchlußteiles 95

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derart, daß der Duschkopf 10 an der Muffe 91 gegenüber dem festen Anschlußteil 95 in jede beliebige Richtung geschwenkt werden kann· Das andere Ende des Ansclilußteilee 95 beaitst ein Innengewinde zum Ansohlu.3 an oinen herkömmlichen ioitungsanschlu3· Der erfindungsgemäSe Düsenkopf kann auch über andere Zwiscbenhalterungen an eine* Wasserleitung angeschlossen werden. So kann es sich auch um ©ine Anschlußvorrichtung handeln, die in der deutschen Offenlegungsechrift 2-140 526 näher benchrieben ist und die in Verbindung rait dem erfindungsgemäCten Duscbkopf von Torteil sein kann*

erfindungsgemäßo IluidosKillator kann vorteilbafterwoise für v/eitere verschiedene Zwecke verwendet werden und ißt auf Duschen oder Brausen nicht beschränkt· Eine weitere Anwendung ist in den Fig· 7 und 8 der Zeichnungen dargestellt» in. denen ein erfindungsgemäßer Spülhalmauf eatjs 100 gezeigt ist· Der Kaminaufsatz 100 umfaßt ein inneres Gehäuseteil 101, ©in Strahloinleitteil 102» einen Düsenkörper 103 und ein äuSeres Gehäuseteil 104. S&atlicbe Toils sind axialsymmotrisch eur Achse B-B¹ ausgebildet. Das Gehäuße 101 nimmt daa Strahlednleitteil 102 und den Däsenkörper 103 in ähnlicher Weise wie daa Gehäuse 11 des Süschkopfes 10 nach Fig*1 auf· Bei dem Habnaufsate 100 sind statt einer Schnappverbindung das innere Gehäuse 101 und das Strahleinleitteil 102 miteinander verschraubt· Der mit einem Außengewindeabschnitt 106 vereebene Strahleinleltteil 102^ der mit dem inneren Gehäuse verbunden ißt» erstreckt eich über dae innere Gehäuae hinaus und ißt geeignet Eua Anschluß an einen herkömmlichen Ausgußhahn.» Die Zufuhr der unter Druck stehenden Flüssigkeit in den erfinäungsgemäSsn Hahnaufsata erfolgt über axiale Löcher 10? am aufstromseitigen Snde des Strosseinleitteiles 102,

Statt dor Schnappverbindung zwischen dem Hantölrohr H und dem Gehäuse 11 des Duschkopfes 10 nach Fig.1 weist das äußere Gehäuseteil 104 einen Imiengewindeabschnitt auf, der bsi

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109 in einen Außengewindeabscbnitt des inneren Gehäueetel-Iea 101 eingreift· Entlang dem Außengewindeabschnitifäes Gehäuses 101 sind axial verlaufende Nuten vorgesehen, die Kanäle 111 bilden· Wenn das äußere Gehäuse 104 auf dem inneren Gehäuse 101 voll aufgeschraubt ist, wie Fig·7 seigt» sind dia Kanäle 111 an ihren beiden Enden von der üiagebungsluft dicht abgeschlosoen» Die aufstrosssoitigsn Enden der Ksnäle 111 kommen durch Anschlag des aufstromseitigen äußeren Gehäuseendes an einer radialen Schulter 113 des inneren Gehäuses 101 zum Abschluß· Dio sbötromseitigen Enden der Kmiäle 111 kommen durch Anschlag einer inneren konischen Kingfläche 117 des äußeren Gehäuses 104 an einer äußeren Kante ata abstromaeitigen Ende des inneren Gehäuses 101 zum Abschluß.

Wird das äußere Gehäuse 104 etwas von äera inneren Gehäuse abgeschraubt, wie Fig·Q verdeutlicht, so sind die Kanäle 111 einerseits mit der Usigebmigsluft und andererseits mit des Ausströrabareieh des erfinäungsgem&3en Oszillators ver« bunde«.· In dieser Stellung befindet sich das abstromseitige Ende des äuöeren Gehäuses itt Abstand von der Schulter 113 des inneren Gehäuses, um Umgobungsluft in die Kanäle 111 eintreten zu lassen. Außerdem befindet sich die innere konische Ringfläebö 117 an dem äußeren Gehäuse in Abstand von der äußeren Kante &m abstroisseitigen Ende dos inneren Gehäuses, um eine öffnung 119 freizugeben, über die die Kanäle 111 mit der Weebaelwirkungskanimer des Oszillators verbunden sind·

Das Innere des Ossillators ist ähnlich wie bei des Buschkopf 10 nach Fig· 1 aufgebaut. Eine Ringdüse 121 wird zwischen d©r Innenwand des inneren Gehäuses 101 und der Außenwand des Stromeinloittelleo 102 gebildet. Die V/eohsolwirkungskaismer erstreckt sich zwischen dem inneren Gehäuse 101 und dem !»Iisenkörper 103 und schließt einen aufstromseitigen Ringkanal 125 und einen abstrornsGitigen Bereich ein« Dabei

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ist die Weebselwirkungskammer begrenzt von der geraden Yand 127 des inneren Gehäuses 101 und der gekrümmt verlaufenden Wand 129 des Düsenkörpers 103· Die gerade Wand 127 bildet einerseits die eine Seite der Bingdüse 121» andererseits die eine Seite der Wechselwirkungskaratner· Die einander gegenüberliegenden Kanten an den abstroiaseitigen Enden der Wände 127 und 129 bilden eine Ringauslaßöffnung 131 für die Wecnselwirkungskamaer·

Bei dieser Ausführung eines erfindungsgeraäSen Oszillators ist ein Radelventil wie in der Ausführung nach Fig.1 nicht vorhanden, Rückfübrunjjöffnungen 137 gehen von der Ströraungsleitwsndung 135 aus und enden in eines zentralen Rüekfüb— rungskanal 139_t äer eioh durch den Düsenkörper erstreckt· Der Eückführungßkanal 139 schließt koaxial an das eine Ende eines Kanals 141 in dem Strabl^einleitteil 102 an· Das andere Ende ä©s Kanals 141 steht mit radialen Öffnungen 143 in Verbindung» Diese öffnungen stehen mit einer ringförmigen Steueröffnung 123 in Verbindung·

Wenn das innere und das äußere Gehäuse entsprechend Fig. 7 fest miteinander verschraubt sind, herrscht ein stabiler Ströinungssustand» bei dem die Wocheelv/irkungskasnaer nit flüssigkeit voll ausgefüllt ist» Dieser Stromungszustand wird dadurch unterstützt, daß der Ausströmbereich des erfinßungsgemäßen Aufsßteteiles 100 vergleichsweise etwas enger gestaltet ist als der Ausströtabereich des Duschkopfes 10, Der flüssigkeitsstrahl füllt damit in diesem Ströraungszustand auch den Ausströmberoich mit Flüssigkeit voll an· Dadurch werden die KückstrcJaöffmmgen 137 von der tJragebungsluft abgesperrt, wodurch verhindert v/ird, daß Luft über die Rückführung in die Y/eehBelwirkungskaimner gelangt und sich der zweite Ströaungezustand einstellen kann_t in dem der i'lüßsigkeitsstrahl die Wecbselwirkungskanraer nur teilweise mit Flüssigkeit ausfüllt. Der Abschluß der Kanäle 111 verhindert» daß Umgebungsluft in den Ausströmbereichgelangt, so daß der ausströmende Strahl den Ausströmbereich voll auszufüllen vermag. 409830/0781

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Wenn die Verschraubung zwischen den "beiden Gebäuseteilen gelöst wird, wie es in Pig· 8 gezeigt ist, wird Urogebungsluft durch den Kanal 111 angesaugt und in den Anströmbereich abgegeben. Die luft vermischt Dich mit der ausströmenden Flüssigkeit. fl'Dabei gelangen Luftblasen zu dem ünterdruckbereich entlang der Strömungsleitwandung 135» die hier erfindungsgemäß stromab etwas konvergiert. Ein Anteil dieser Luftblasen gelangt durch die Rückführungsöffnungen 137 und die Rückführung zur Steueröffnung 123. Aus diesem Grunde kann der durch die Wechselwirkungskaamer strömende Strahl die Wechselwirkungskammer nicht mehr voll ausfüllen. Auf diese Weise stellt sich der andere Strömungszustand ein, in des der Strahl die Weehselwirkungskammer nur noch teilweise ausfüllt und im wesentlichen unbeeinflußt entlang der benachbarten geraden Wand 127 entsprechen wie bei dem Duschkopf 10 nach I?ig. 1 strömt. Der austretende Flüssigkeitsstrahl weist in diesem Zustand einen relativ engen Ringquerschnitt auf, wobei Luft aus den Kanälen 111 in den Ausströsbereich zwischen dem austretenden Flüssigkeitsstrahl und der äußeren Wand des Ausströmbereiches gelangen kann. Die Rückführungsöffnungen 137 sind jedoch dabei von der üiagebungsluft abgeschlossen und lediglich Flüssigkeit vermag in die Rückführung einzudringen. Y/ie vorstehend beschrieben, bev/irkt die rückströmende Flüssigkeit, daß der Strahl in der Wech3elwirkungskammer verbreitert wird und schließlich die gesamte Viech selwirkungskammer wieder mit Flüssigkeit ausgefüllt ist. Die geringe Geschwindigkeit des in diesem Strömungszustand austretenden Flüssigkeitsstrahl erlaubt erneut den Eintritt von Luftblasen in den ' ' Ausströsbereich und damit in den Flüssigkeitsstrahl. Hierdurch können Luftblasen auch in die Rückführungsöffnungen gelangen, wodurch sich erneut der andere Strömungszustand einausteilen beginnt·

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Spül- oder Ausgußhahnaufsatzes besteht darin, daß in dem stabilen Strömungszustand bei voller Ausfüllung der Wecbselwirkungskannaer

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mit Flüssigkeit (d.h. "bei abgeschlossenen Kanälen 111) die geringe Ausflußgeschwindigkeit zu einem "weichen" Ausgangsstrahl führt, der im wesentlichen frei von Spritzern ist und im wesentlichen keine Luftblasen einschließt. Die fehlende Belüftung des austretenden Flüssigkeitsstrahles rührt daher, daß in diesem lalle keine Uingebungsluft von dem Hahnaufsats angesaugt und an den austretenden Strahl abgegeben werden kann, so daß der eine relativ geringe Strömungsgeschwindigkeit aufweisende Strahl frei von luftblasen ist. Die fehlende Belüftung des Strahles ist daher ideal zur Entnahme von !Drinkwasser, das frei von einer !trübung ist, die normalerweise von eingeschlagenen feinen luftblasen herrührt.·

Die vielseitige Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Hahnaufsatzes ist offensichtlich. Auf der einen Seite besteht die Möglichkeit, einen weichen Ausfluß zu erzielen, der unter anderem für die Entnahme von !Trinkwasser besondere vorteilhaft ist. Auf der anderen Saite läßt sich ein Austrittsstrahl mit dynamischen Strahlverhalten erzeugen, der wechselnde Strömungsgeschwindigkeiten aufweist, was zum Abwaschen, von Geschirr, Bestecken udgl. besonders vorteilhaft ist. · .

Fig. 9 zeigt einen abgewandelten Spülhahnaufsatz 10Oa nach der Erfindung. In den Zeichnungen weisen die Spülhahnaufsätze 100 und 100a für ezitsprechende 2eile die gleichen Bezugszeichen auf. Die Merkmale mit denen sich der Aufsatz 100a von dem Aufsatz 100 unterscheidet sind folgende:

(1) die Gesamtlänge des Aufsatzes 100a ist kürzer als die des Aufsatzes 100. Die geringe länge bezieht sich auf den gesamten Aufsatz aber vorallen auf den Auslaßbereich.

(2) Der Auslaßbereich ist wesentlich enger ausgebildet. Dabei konvergiert der Auslaßbereich des Aufsatzes 100a im

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Ausströmbereich erfindungsgemäß etwas· Im einzelnen divergiert die innere Wandung 135 etwas (etwa 5°) und die äußere Wandung divergiert weit weniger als die entsprechende Wandung in Fig. 7. Der kürzere, engere Austrittsbereich ist wirksamer zur Erzeugung eines unbelüfteten, die Weehselwirkungskaminer voll ausfüllenden Elüssigkeitsstrahles als der weitere Austrittsbereich. Der G-rund hierfür liegt darin, daS der aus der ¥echselwirkungskainmer austretende !Flüssigkeitsstrahl in dem relativ engen Austrittsbereieh des Aufsatzes nieht zu divergieren vermag, wodurch einerseits eins "bessere Abdichtung der Rückführungsöffnung gegen eindringende Luftblasen bewirkt wird und das Einschlagen von Luftblasen beim Eintritt des Flüssigkeitsstrahles in den Austrittsbereich noch weitgehender verhindert werden kann.

(3) Die Kanäle 111 stehen über öffnungen 14-5 in dein inneren Gehäuse 101 direkt mit dem aiifstromseitigen Ende der Weehselwirkungökainmer in Verbindung, Hierdurch kann die Oszillation des erfindungsgemäßen Oszillators noch sicherer zur Wirkung gebracht worden, wenn die Verschraubung der beiden Gehäuseteile gelöst ist. Das ist hier besonders erforderlich, da die Verkürzung und Verengung des Austrittsbereiches die volle Ausfüllung des Austrittsbereichs mit !Flüssigkeit begünstigt und es somit für Luftblasen erschwert ist, den Austritt sber eich zu durchkreuzen, um in die Rückführung gelangen su können. Ungebungsluft kann daher über die öffnung 145 ia. ausreichender lienge in die Wechselwirkungskammer gelangen, um Oszillation zu erzeugen.

(4) Die gerade Viandung 27 ist weiter nach außen zurückgesetzt, so daß im Bereich der Ringdüse 121 ein weiterer Spalt vorhanden ist. Hierdurch wird erfindungsgemäS die Erzeugung der Oszillation durch die Zufuhr von größeren Anteilen von TJmgebungsluft in die Ytechselwirkungskantmer verbessert, was bedeutet, daß sich abwechselnd die beiden vorstehend beschriebenen Strömungszustände ausbilden können, von denen

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der eine die Wechselwirkungskammer voll und der andere diese nur teilweise ausfüllt.

Es ist klar, daß weitere Abwandlungen von Spülhahnaufsätzen mit einem erfindungsgemäßen Oszillator möglich sind. Eine weitere Abwandlung zeigt z.B. Fig. 10, in der entsprechende Teile der Fig. 7 mit den gleichen Bezugsseichen gekennzeichnet sind. Der wesentliche Unterschied dieser Ausführung gegenüber den vorstehenden Ausführungen besteht darin, daß die Kanäle 111 entfallen und daß Luft nur über das Austrittsende des Aufsatzes in die Wechselwirkungskammer gelangen kann. Weiter sind die beiden G-ehäuseteile 101· und 104* nicht miteinander verschraubt, wie in Pig. 7 gezeigt, sondern sind gegeneinander verschieblich ausgebildet. Ein O-Ring 142 ist in einer äußeren Hut am stromabseitigen Ende .des inneren Gehäuses eingesetzt. Der Innendurchmesser des äußeren Gehäuses 104* ist gleich odor etwas kleiner als der Außendurchmesser des O-Ringes 142, der somit einen dichten Abschluß zwischen den beiden Gehäusen bewirkt, wenn diese axial gegeneinander verschoben v/erden.

Eine Kante oder ein "Vorsprung 148 erstreckt sieh radial einwärts am abstromsoitigen Ende des äußeren Gehäuses 104*. Die aufstromseitige Schulter des Vorsprunges 148 schlägt an dem abstromseitigen Ende de3 inneren Gehäuses 101· an, wenn das äußere Gehäuse 104^f stromauf gegenüber dem inneren Gehäuse 101* voll zurückgeschoben ist. Der Vorsprung 148 erstreckt sich dann stromab unterhalb des stromabseitigen Endes des Düsenkörpers 103.

Ein Führungsstift 146 befindet sich in dem äußeren Gehäuse 104* und erstreckt sich radial einwärts in eins äußere Mut 144 in dem inneren Gehäuse 101·. Der Führungsstift bewirkt in Verbindung mit der !Tut, daß der Verschiebeweg des äußeren Gehäuses gegenüber dem inneren Gehäuse stromab begrenzt ist. Auf diese Weise kann das äußere Gehäuse von dem inneren Gehäuse nicht abgezogen werden.

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Der erfindungsgemäße Hahnaufsatz weist die interessante Besonderheit auf, daß er vom oszillierenden in einen nicht oszillierenden Zustand umschaltbar 1st, in Abhängigkeit von der Stellung des äußeren Gehäuses 104' und dem Druck der zugeleiteten Flüssigkeit. Ist das Süßere Gehäuse 104* voll zurückgeschoben, wie Fig. 10 zeigt, hängt die Arbeitsweise des Oszillators von dem Druck der zugeführten Flüssigkeit ab. Bei geringerem Druck bleibt die Weehselwirkungskammer mit Flüssigkeit gefüllt und der austretende Flüssigkeitsstrahl ist "weich" und unbelüftet. Bei höherem Druck oszilliert der austretende Flüssigkeitsstrahl in den in Fig. 10 strichpunktiert angedeuteten Richtungen. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist der Divergenzwinkel des austretenden Flüssigkeitsstrahles in seinem weiteren Strömungszustand begrenzt durch den Vorsprung 148, der die Austrittsöffnung verengt. Diese Verengung ist auch wichtig bei geringerem Druck und einem Strömung s z*a st and, bei dem Flüssigkeit die WechselwirkungskaiBiner voll ausfüllt. Hierbei bewirkt α er Tor sprung 148, daß ümgebungsluft in die Wechselwirkungskammer gelangt.

Ist das äußere Gehäuse 104* weltgehend nach außen gezogen, wie die gestrichelten Linien in Fig. 10 andeuten, weißt der erfindungsgemäße Hahnaufsatz ein stabiles Strömungsverhalten bei praktisch allen Flüssigkeitsdrücken auf. Das derart vorgesogene äußere Gehäuse bewirkt, daß der allein mögliche Luftaintritt in den Strahl weiter stromab verschoben wird, und daß dadurch der Widerstand zum Eintritt von Luft in die Rückführung wesentlich vergrößert wird. Wie vorstehend beschrieben, ist die Zuführung von ümgebungsluft in die Wechselwirkungskammer erforderlich, um den Strömungszustand zu erzielen, bei dem der Flüssigkeitsstrahl die Wechselwirkungslraimner nicht voll aunfüllt. \iewa. keine oder nur \tfenig Umgebungsluft in die Wecbselwirkungskamser gelangt, was der Fall ist, wenn das äußere Gehäuse ganz in die in Fig.10 gestrichelt gezeichnete Stellung vorgszogen ist, so oszilliert die Strömung nicht und die Wecbselwirkungskammer ist mit Flüssigkeit voll angefüllt·

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Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen fluidischen Ossiilators dient für einen erfindungsgemäßen Springbrunnen 150 für "besondere Wasserkünste, der in den Pig. 11 und 12 dargestellt la. Der erfindxmgsgemäße Springbrunnen 150 besitzt an seinem aufstromseitigen Ende einen Gev/indeanschluß, an den ein Schlauch oder dergleichen Flüssigkeitsleitung ansohließbar ist· Der Oszillator entspricht im wesentlichen dem Oszillator in dem Duschkopf 10 in Pig. 1. Eine Ringdüse 151 gibt einen Flüssigkeitsstrahl in einen Ringkanal 153 am aufstromseitigen Ende der Wechselwirkungskaaamer ab. Stromab von dem Ringkanal 153 ist die ΐ/echselwirkungskasmsr begrenzt von der geraden Seitenwand 157 und der gekrümmten Seitenwand 155· Die Flüssigkeit strömt durch die Auslaßöffnung 159 und entlang der Strömungsleitwand 161» sofern die Strömung die Weehselwirkungskammer nur teilweise ausfüllt» Ist dagegen die Wechselwirkimgskammer mit Flüssigkeit voll angefüllt, so strömt der austretende Strahl entlang der nacli außen divergierenden Seitenwand der Austrittsregion. Die lieigung der Seitenwand 165 kann gewählt werden, wie die gestrichelten Linien 165a in Fig.11 andeutenj wodurch entsprechend unterschiedliche Strömungsbilder des austretenden FlüssigkeitsStrahles erzielt werden*

Ein hohles zylindrisches Aufsatzteil 167» das stromab verschlossen ist, ist am stromabseitigen Ende des Oszillators angebracht. Me Außenwand 169 des Aufsatzteiles 167 stellt eine Verlängerung der Strömungsleitwandung. 161 des Oszillators dar· Das Innere des Aufsatsteiles steht mit der Rückführung 171 zu der runden Steueröffnung 152 am aufstroaseitlgen Ende der Wechselwirkungska-nmer in Verbindung. Ein kreisringförmiger Strömungsteiler 173 befindet sich an der Außenseite des AufSatzteiles 167 nahe seinem abötromseitigen Ende. Der Strömungsteiler 173 enthält mehrere Strömungsöffnungen 175 i& gleichen Abstand voneinander, deren Querschnitte von der Außenwand 169 geschnitten sind. Etwas stromaufwärts des Strömungsteiler 173 sind mehrere Rückführungsb'ffnungen 170 vorgesehen, die sich radial durch die V/and

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des AufSatzteileß erstrecken, und mit deesen Inneren in Verbindung ctehen. Diese öffnungen können auch stromab von dem Strömungsteiler angeordnet sein.

Xia Betrieb wird der Springbrunnen 150 geraäS Fig. 11 mit seiner Längaaehse senkrecht gehalten, v/obei sein stromabseitiges ICMe nach oben gerichtet ist. Während des StrSnrangs-Eustandes bei mir teilweise niit Flüssigkeit gefüllter Wech« Belwirkungskammea? i3t ein Strahl mit Kreisqueroclmitt nach oben gerichtet» dor das Aufuatsteil 167 uaströat· Beiß Erreichen des Ströaungsteilero strömt ein 2eil des flüssigkeit sstrahles durch die StröiaungBöffmmgen 175. lter restliche Seil des ilüBGigkeltεStrahles wird von den Wandungen des Ströraungsteilers abgelenkt. Ein ileil des PlüssigkeitsötrahlOB gelangt dabei in die Mckfübrungsöffnungen 170 und ßtrönt über die Rückführung 171 su der Steueröffnung 152, Diese rückgöführtß flüssigkeit füllt die Wechselwirkung©- kaisnier voll auf _f wodurch der andere Ströiaungssuetand erreicht v/irö.

Bei dieeem Strömirngszustand ist der riüssigkeitsstrabl nach außen und weg von der Wand 169 gerichtet, wobei er entlang der GChrägen Wand 165 ins Freie abströmt· Da bei diesem StriJjiungszustand keine i'lüsslgkeit in die Rückführungsöffnungen 170 gelangt, vermag ttegobungsluft in die Rückführung einzutreten, derüui'olge sich der andere Strömungszuatand mit nur teilweise rait Plüssigkeit angefüllter V/echselwirkungskammer wieder einstellt· Der Springbrunnen oszilliert auf diese V/eiee fortlaufend, ofcno daß hierfür bev/egliche, dem Verschleiß unterliegende ü)eile vorgesehen sind,

Eine ectiematischo Parstellung einer typischen Arbeitsweise des erfindungßgenäson Springbrunnens 150 iot in den Pig· bis 15 dargestellt· Xn I¹Ig, 13 befindet sich der Springbrunnen auf Ginen Schwimmer oder Podest 181 an der Oberfläche eines Gewässers, beispielsweise eines Schwimmbeckens· Tlüseig-

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keit wird durch eine Pumpe 187 ü"ber einen Schlauch zum Springbrunnen geführt. In dem einen Strömungszustand "bei voll mit Plüssigkeit gefüllter Wechselwirkungskammer wird ein relativ weit gefächerter Strahl abgegeben, wie Pig· zeigt· lter andere Strömungszuetand des Oszillators bei nur teilweise mit !Flüssigkeit gefüllia? Weehselwirkungskamser iot in Pig. 15 dargestellt. Pig. 13 zeigt eine Einstellung, bei der beide Ströraungszuetände kombiniert in Erscheinung treten.

In einer abgewandelten Ausführungsform kann das Aufsatzteil 167 an seinem abstrorsseitigen Ende offen sein. In das offene Ende können zusätzliche üflüssigkeitsniengen in die Rückführung gelangen, vrodurch der andere Strönungszustand eingeleitet wird. Bei dieser Ausführung können die Rückführungsöffnungen 170 auch entfallen.

Der erfindimgagemäSe Oszillator in der vorstehend beschriebenen Art arbeitet mit Wasser in einer LuftUmgebung. Der Oszillator kann jedoch auch unter Wasser arbeiten, sofern LuftZuführungen vorhanden sind, denen zufolge der Oszillator den Strönungszustand bei nur teilweise mit Wasser gefüllter Wechselwirkungskammor einnehmen kann. Beispielsweise können ein oder mehrere Leitungen mit den öffnungen in Pig. in Verbindung stehen, über die Luft von oberhalb der Wasseroberfläche oder von einem Vorratsluftbehälter in die Weehselwirkungskamiaer gelangen kann. Durch Steuerung der Luftzufuhr kann die Arbeitsweise des Oszillators bestimmt werden. Ein solcher Oszillator unter Wasser ist in verschiedener Hinsicht von praktischer Bedeutung. So kann Wasser durch den pulsierenden Oszillator in Bewegung gehalten werden. Hierdurch lassen sich Gegenstände im Wasser reinigen und dem Wasser zugegebene. . Stoffe können durchmischt oder aufgelöst werden. Außerdem v/erden während des Strömungszustandes bei teilweise mit Wasser und teilweise mit Luft gefüllter

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Luftblasen in das Wasser Diene Luftblasen boliAften nicht nur das Wasser bzw, die Flüssigkeit» in der der erfindungcigeroUSe Oszillator arbeitst, sondern bewirken einen Floiationneffekt, bei derj die auf«· ßcbv/i)2nüiiuen Luftblasen an ihnen &ur· Haftung gelangen© Stof.Ce, s.H. Schiautzteilchen, an. die Oberfläche tragen, wo ßie abgeschöpft, abgesaugt oder in anderen Wei30 ausgetragen werden können. Sin weiterer* sit einen orfindungiigemä/ien. Oscillator uater \Iassev erzielter Effekt ist die Erzeugung τοπ Wellen in Bärlern mit künstlich erzeugtem Wellengang oder Wirbeln. Γ-erartige Wasserbev/eßungen lasoen cdeli nsit einem oder Kebreren erfisdimgsgesiäSesi Osaillatoren auf überrasefcond einfache V/eise erzeugen»

Darüber hinaus kann der erfindungs3c;s^:i3e Ocsillator auch für andere Anwendungen als die vorntehend beschriebenen von Vorteil sein. Hierzu gehören. Kasensprsrtger, V/asserctoS\-ox?~ riohtimgeii, Klassier- oder ijortiervorrichtungezi in Grüben usw.

Eine wichtige üigenscböft üos- erfinuimgegerjiiSan Ossiilators beeteht darin, daß er Strahlen untersehieäliclier Gescliwindig keit abgibt und zuaz nixnajt die Geschwindigkeit während jedes OssillationszykluGses in dem Maße zu, wie die Strömung von ihrem einen Zustand bei voll mit Flüssigkeit gefüllter Veebselwirkuagskaranier in. den anderen 2ustand bei nur teilweise mit !Flüssigkeit und teilweise mit Gas gefüllter ¥echcelv/irkungskamaier wechselt. Dabei kann, die Strösungsgesohwin digke.it in dem einen StröEiungssustand \i& den Faktor vier und sehr größer sein als in dem anderen StröiaungssußtaM· Diese Gesebwinßigkeitserhöhung innerhalb öeöes Scbwingungßsyklusßos ist» wie eingangs erläutert» beeoudere vorteilhaft in Duschköpfen bzw· Brausen und SpUlhabnauf_v/sätzen·

Geschv/indigkeitserhöhtingen von FlüspigkeitsGtrahlen v/erden swar in verschiedenen bekannten Vorrichtungen erzielt. Eg

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war bisher ^odoca niefct "begannt, eine vrescbwlndigksitserböbung Ginsö IlUssiglcüitsstrables auf Grund des »voclaselo Ton einer einen. Kanal voll ausfüllenden SlUs in eino don Kaaal nur teil'Wöise ausfüilendaa strSrauag su orbaltsa. Dabüi ist dieser Kanal als eine lang gGstrecktß VecbselwirlcungGliaorier dio jiwoi Begrensungswllnde aufweist und voa Ü-intrittsendo in.

Eiclitung Kua Austrittsende aicn erweitert, wobei die eine BegrönaungDwaiiduiig aviisehöa deia Ein- un« AuBtrittsends im viSBsntlichon gerade verläuft und das Austrittsende gegenüber dem v/eitesten Kasraorquerschnitt verengt ist*

Patentansprücbq

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Claims

, - 30 ~

Patentansprüche :

1» j2?luic3Ißohe:? Onsillator» insbesondere sur Abgabe eines pulsierenden FXüfsßigkeitßstrahles v/eehselnder Gestalt und i/eehselnder Strössungßgesohv/incligköit» LiIt einer von swei ScsiteixwUnden begrenzten. WcscbsölwirkungskaiaHiex*, die elntrittssoitig an eine Mse sur Zuführung eines i>tröiaungamittelstrahles anschließt, auatrittssaitig eine öffnung zum Austritt des Strahles aufweist eowie mit

einer Steuerüx'xmmg sur Suführung von Ströin die feTechselv/irkungekammer versauen Ist» ösdurch ßelcejHiseiebiiet, aaß die eine Seitenwand (2?» 127» 157) Ü85? aich stromab erv/eiternden Wesbselv/irkusigBkaniser zwiecheii der Ein- und äer Austrittööfinung cer Kammer isa \fesenxHcben geradlinig verläuft und der Austritta-Querech2xitt der Eaiaiüor gegsaUber ihrem weitesten Querschnitt verringert ist» vniä daß an dio andere Seitenwa^cl (73f 129» 155) sfcoisab von der AustrittsiSffnuag eine Strahlleit¥<mtf (77, 135? 161, 169) im wesentlichen in Richtung der geraden Seitenwand eneciiließt vm.ü is der Stranlloitwand v/enigstena eina öffiacag (78? 137* 170) in Verbindung mit einem Kanal 81, 61, 67, 59i 139» H1* 143; H7i 171) su der ßteueröfiiauns (69ϊ 123ϊ 152) in der anderen Seitsnwand vorbanden ist.

2· üfliiiäißaher gssillator nach Anspruch 1_t dadurch gekennzeichnet, daß die der geraden Seitenwand (27; 127; 157) gegenüberliegende andere Seitenwand (73? 129ϊ 155) öit der erstoren ara SIntritt3eude der V/ecbeelwirkungskaismer einen schmalen Ströaungekaaal (71ί 125; 153) "bildet, da3 iia Anschluß an den ütröm-nagslianal die andere Seitenwand über eine^i gro^eraii '»/o^abeelmitt stronab von der geradeil 3eitenv/and divergiert und über einen an3ehlis3sn— den lileinoren \fega"üschnitt "isi Bereich des Austrittsendea der v/ech3ölwiri£Ui2£j3ka!aitier entlang einer ge^riListen. xliiche geraden Soitenwand hin konvergiert, da3 beide Söiten-

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wände etromab in. aich gegenüberliegenden Vs-nötanten (28, 75) 2ur Eildung dos Austrittsencies der VGchselu'irkungßlcasmer encLüii» wobei an die frandkante (26) der geraden Seitenwand eine quer sur Strömungerichtun^ nacu außen verset&te Austrittswanü (31; 14#) und an ßie tfanü&ante (75) üer anderen Seitenwand die Str&aungsloitwand (77» 135» 161) anschließt, die Im weBentlieben alt dem stromauf seitigen Vvandaboclinitt der anderen Seitenwand sur'Bil dung des schaalea Ströiaijngclcanals fluchtet.

3, Pluiöiach&r Ooaillator nach Anspruch 2, dadurch zeichnet_t daß die austrittsseitige '.'andkante (2.3) SSraüen Seitenwand stromab gegenüber der Wandkante (75) der anderen ¥and etwas zurückgesetzt liegrb·

4· a?Xuidiccber Oszillator naah Anspruft 2» dadurch geJcenzizeichnet» daä dio S tauer öffnung (69; 125j 152) in l'ereicb des en^en ßtr&simsskanals (71* 125;"153) die andere Seitenwand (73, 129; 155) <1^<32? durchdringt.

5· l^?luiöißcbör Oszillator nach Aasprucii 1» ckidurcli zeiclinet, daß in. dem Kanal sur StouerSfinung ein einstellbarer Yentillcörper (15) angeordnet ist·

6» !Fluiäißcber Oszillator nach Anspruch 2» dadurch gelcsnnselcbnet, daß öle AustrittDV/and (31; 14B) v.nä die Str'dffittagRleitwanö (77; 135; 161) einen sfroraab kon- oder divergierenden StrSsiungeauogansßljereich "bilden.

7· riuidiscner Oezlllator nacn Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittswand (148) und öle Str'diriimgsleitv/and (135) relativ zueinander verecbieblich auDgebildet sind,

8· Fluidischer Oszillator noch einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Seitenwände koaxiale Seile rotationssymmetrischer Körper (11, 13) ßlnu, die den Oszillator (10) bilden,

9· Pluidiseher Oscillator nach Anspruch 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gerade Seitenwand (27; 127» 157) eine sylindx-ische Innenwandfläche eines Gehäusetöiles (11; 101, 101^f) und die andere Seitenwand (73, 129» 155) die Außonv/and eines koaxial in des* Gehäuseteil angeordneten J/üserxkörpers (13» 103; 155) ist, wobei das Ge~ hättseteil die versetäte Austrittswand (31» 143) und der EilsenkSrper die Ströaungsleitviand (77* 135; 161) umfaßt und doß der Düsenkürper einen zentralen Kanal (81, 177₅ 139)aufweist, der die öffnung (7ώ» 137) aiit der Steueröffnung (69, 123, 152) vorbindet.

1Q_e Pluidischor Oscillator nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß Ca,s otromabseitige linde des Düsenkör— psrs den Ventilkörpsr (15) *-ur wahlweises Einstellung bs^i. Absperrung dec? öffnirngsauerschnittes dezentralen Kanals von der Öffnung in äer Strömungsleitwand aufnimmt·

11» FluiöiEcher Ossillator nach Anspruch 9_f dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (101, 101^f) ein koaxial BU eines äußeren Gehäuseteil (104, 104*) angeordnetes inneres Gehäuseteil bildet, öaS die beiden Gehäuseteile wenigatsns einen aur Ungebung offenen Kanal (111) begrenzen, der in den von der Austrittswand und der Strönungsleitwand gebildeten Außtrittsbereich mündet und daß durch die einstellbare Laga der Gehäusoteile zueinander der Kanal von dem Austrittshereich abgeoperrt ist.

12· riuidischer Onaillator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, ÜS.B das innere Gehäuseteil aufatrorjseitig eine Öffnung (145) su dem von den beiden Gehäuseteilen begrenzten Kanal (111) aufweist, vmbei die öffnung (145) wahlweise an die Usisebungsluft oder eine Luftleitung an-Bchließbar ist» ^

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13· Pluidiseher Oszillator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 die StrömungEleitwand durch die Viand eines hohlen Aufsatateiles (169) verlängerter ist, und daß die Öffnxing in der Sti'ömungcleitv/and dttrch v/enigstens eine Öffnung (170) in den Aufsatsteil (1G9) ersetzt ist.

14. Fluidischer Oscillator nach Anspruch 13, dadurch gekenn-• Koichnetj daß das Aufsa,tsteil (169) rait einem Strömungsteiler (173) versehen ist, der wenigstens eine Öffnung bum teilveitsen Durchtritt des an der Strömungsleitv/and und der anschließenden Außenv/Biiü des Aufsatzteiles entlangstrSmenden Strönungsraittelstrahles aufweist.

15* Pluidischer Oszillator nach einem oder nehreren der vor« steheziden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da.i3 er Seil eines Duschkopfes (10) oder eines Aufsatzteiles (100) fm? einen Spülhahn oder eines Springbrunnens (150) nur Ahgahe von Plti8Sigkeitsstrahlen unterschiedlicher Ausbildung und G-eschv/indigkeit ist.

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