DE3309742C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brausekopf mit einem Brause­ einsatz, einer drallerzeugenden Einrichtung und einer dar­ an anschließenden Verwirbelungskammer mit einer Wasser­ austrittsöffnung, an die sich eine sich etwa trichter­ förmig erweiternde Auslaßöffnung anschließt.

Es ist bereits ein Brausekopf bekannt, bei dem sich an eine etwa zylindrische Verwirbelungskammer ein sich kegel­ stumpfförmig erweiternder Auslaßbereich anschließt, der in Längsrichtung verlaufende Nuten in der Wand des Trich­ ters aufweist (DE-AS 22 38 948). Diese Brause soll eine Vielzahl von einzelnen Brausestrahlen erzeugen.

Ebenfalls bekannt ist ein Brausekopf (DE-Gbm 71 12 090), bei dem eine drallerzeugende Einrichtung in eine zylindrische Verwirbelungskammer mündet, aus der eine Auslaßöffnung ins Freie führt, die sich zunächst verengt und anschlie­ ßend wieder erweitert. In die Verwirbelungskammer führt gleichzeitig noch ein glatter Durchgang, so daß beim Einschalten der Verwirbelungseinrichtung der glatte Strahl zu einem vollen Brausekegel aufgerissen wird.

Weiterhin bekannt ist eine Vollkegel-Zerstäubungsdüse (DE-OS 15 00 595), bei der der Ausgang aus einer Verwirbelungskammer von einer Öffnung gebildet ist, deren Umriß von einer Reihe anein­ andergrenzender Halbkreise gebildet ist. Diese Öffnung kann sich über ein bestimmte axiale Länge erstrecken, wobei ebenfalls eine schräge Anordnung der halbkreisförmigen Nuten möglich ist. Mit dieser Vollkegel-Zerstäubungsdüse soll ein veränderbarer Kegel­ winkel geschaffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brausekopf zu schaffen, der einen Vollkegelstrahl mit möglichst feinen und innerhalb des Kegels möglichst gleichmäßig verteilten Wasser­ tröpfchen erzeugt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß sich die Auslaßöffnung in Form etwa zylindrischer Stufen erwei­ tert, wobei die in den Innenraum der Auslaßöffnung gerichteten Kanten der Stufen scharfkantig sind und die Stufenhöhe bei allen Stufen und die Stufenbreite bei allen Stufen gleich ist. Hierbei kann unter scharfkantig auch ein rechter Winkel verstanden werden, wenn nur dafür gesorgt ist, daß die Kante tatsächlich nicht abgerundet ist. Die aus der Verwirbelungskammer mit der Wasseraustrittsöffnung tangential austretenden Wasserstrahlen werden an den Stufen reflektiert, so daß sie sich innerhalb des Vollkegels möglichst gleichmäßig und zufällig verteilen. Beim Auftreffen auf die verschiedenen Stufen zerreißen die Wasser­ tropfen, so daß außerordentlich feine Wassertropfen geschaffen werden.

Die für die Tröpfchenbildung weniger interessanten, von der Auslaßrichtung weggerichteten Kanten, können in Weiterbildung abgerundet sein.

Besonders günstig ist es, wenn die Anzahl der Stufen zwischen 3 und 16, vorzugsweise zwischen 6 und 10 liegt. In diesem Bereich ist sowohl eine einfache Herstellung als auch ein gutes Strahlergebnis möglich.

Die Erfindung schlägt vor, daß der Winkel zwischen der äußeren Begrenzung der Auslaßöffnung und deren Längs­ achse zwischen etwa 5 und 25, vorzugsweise zwischen et­ wa 10 und etwa 20° liegt. Dabei können als äußere Be­ grenzung der Auslaßöffnung beispielsweise die nach innen gerichteten scharfen Kanten der Stufen bezeichnet werden.

Die Erfindung schlägt ebenfalls einen Brausekopf vor, bei dem die Wasseraustrittsöffnung aus der Verwirbelungs­ kammer einen scharfkantigen Umfang aufweist. Die scharfe Kante der Wasseraustrittsöffnung ermöglicht ebenfalls die Herstellung fein zerteilter Tröpfchen, die somit zu einem möglichst gleichmäßigen Strahlbild beitragen.

Dabei kann vorzugsweise die Wasseraustrittsöffnung in einer Stirnwand der Verwirbelungskammer angeordnet sein, deren kammerseitige Oberfläche im Bereich der Öffnung unter einem spitzen Winkel gegenüber einer auf der Längs­ achse der Auslaßöffnung senkrecht stehenden Ebene verläuft. Auf diese Weise läßt sich die scharfe Kante besonders ein­ fach herstellen.

Begünstigt wird dies, wenn die Wasseraustrittsöffnung in einer Stirnwand der Verwirbelungskammer angeordnet ist, deren auslaßseitige Oberfläche im Bereich der Öffnung in einer auf der Längsachse der Auslaßöffnung senkrecht stehenden Ebene verläuft.

Dabei schlägt die Erfindung vor, daß der Winkel zwi­ schen der kammerseitigen Oberfläche der Stirnwand der Verwirbelungskammer und der Längsachse größer als 45° sein kann und vorzugsweise im Bereich von etwa 60° liegt.

Der kleinste Durchmesser der sich an die Wasseraustritts­ öffnung anschließenden Auslaßöffnung ist größer als der Durchmesser der Austrittsöffnung. Vorzugsweise kann er nach der Erfindung zwischen etwa 1,5 und etwa 3 mal grö­ ßer sein als der Durchmesser der Austrittsöffnung.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeich­ nung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Brausekopf mit einem Einsatz, einer drallerzeugenden Einrichtung und einer Überwurfmutter;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Brausekopfeinsatz nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht der drallerzeugenden Ein­ richtung in Fig. 1 von unten;

Fig. 4 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch die drallerzeugende Einrichtung, etwa längs Linie IV-IV in Fig. 3.

Der in Fig. 1 dargestellte Brausekopf enthält ein äuße­ res, mit einem Gewindeanschluß 11 versehenes, glocken­ artiges Teil 12. Mit Hilfe des Gewindeanschlusses 11 läßt sich der Brausenkopf sowohl an einer festen Lei­ tung als auch über ein Kugelgelenk an eine Leitung an­ schließen. Im Bereich seines unteren Endes besitzt das glockenartige Halterteil 12 ein Innengewinde 13, in das eine Überwurfmutter 14 eingeschraubt ist, die an ihrer Außenseite bündig mit dem glockenartigen Halterteil 12 verläuft.

Die Überwurfmutter 14 drückt einen Brausekopfeinsatz 15 gegen eine Schulter 16 des glockenartigen Halterteils 12. Der Einsatz 15 besitzt oberhalb der Schulter 16 eine umlaufende Ringnut 17, in die zur Abdichtung ein in der Zeichnung aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestell­ ter Rundschnurring eingesetzt ist. Dieser Rundschnurring dichtet den Einsatz 15 nach außen hin ab.

Der Einsatz 15 weist auf seiner Oberseite eine Ausnehmung 18 auf, die derart ausgebildet ist, daß ein Zylinderring 19 konzentrisch zur Längsachse 20 stehen bleibt. In die Ausnehmung 18 ist die drallerzeugende Einrichtung 21 ein­ gesetzt, die ihrerseits aus zwei stufenförmig abgesetz­ ten zylindrischen Teilen 22, 23 besteht. Der untere mit dem größeren Durchmesser versehene zylindrische Ab­ schnitt 22 sitzt innerhalb des Zylinderringes 19.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, gelangt das Wasser durch das Innere des Gewindeanschlusses 11 in die obere Aus­ nehmung 24 des oberen Abschnittes 23 der drallerzeu­ genden Einrichtung 21. Von dort aus gelangt sie durch insgesamt drei Kanäle 25, die jeweils eine Schrägflä­ che 26 aufweisen, in die Verwirbelungskammer 27, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel zylindrisch ist, aber nicht unbedingt zylindrisch zu sein braucht. An die Verwirbelungskammer 27 schließt sich eine Austritts­ öffnung 28 an, deren Umfang von einer scharfen Kante 29 gebildet ist. Die scharfe Kante 29 ist dadurch gebildet, daß die kammerseitige Oberfläche 30 der Stirnwand der Verwirbelungskammer 27 unter einem Winkel von etwa 60° gegenüber der Längsachse 20 verläuft, während die aus­ laßseitige Oberfläche 31 der Stirnwand der Verwirbelungs­ kammer 27 senkrecht zur Längsachse 20 verläuft. Unmittel­ bar an die Austrittsöffnung 28 schließt sich eine sich stufenförmig erweiternde Auslaßöffnung 32 an, deren durch die erste Stufe gebildeter kleinster Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Austrittsöffnung 28. Die äußere Begrenzung der Auslaßöffnung 32 wird von insge­ samt sieben etwa zylindrischen stufenartigen Absätzen gebildet, von denen jeweils eine Stufenfläche 33 paral­ lel zur Längsachse 20 und jeweils eine kleinere Stufen­ fläche 34 senkrecht zur Längsachse 20 verlaufen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite aller Stufenflächen 33 gleich groß, was ebenso für die Breite der Stufenflächen 34 gilt.

Die in das Innere der Auslaßöffnung 32 gerichteten Kan­ ten 35 der stufenartigen Absätze sind scharfkantig, wäh­ rend die nach außen gerichteten Kanten 36 zwischen je zwei Stufenflächen 33 und 34 abgerundet sein können. Die Scharfkantigkeit der Kanten 35 dient zum Zerreißen bzw. Abreißen der auftreffenden bzw. entlangströmenden Wassertropfen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Kanten 35 auf einem Kegelmantel, was ebenfalls für die Kanten 36 gilt. Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, daß die Kanten beispielsweise auf der Mantelfläche eines andersgeformten Körpers liegen.

Fig. 2 zeigt nochmals den Brausenkopfeinsatz 15 ohne die drallerzeugende Einrichtung 21. Es ist deutlich die Aus­ nehmung 18 zu sehen, in die die drallerzeugende Einrich­ tung 21 eingesetzt wird, so daß Wasser in die Verwirbe­ lungskammer 27 nur durch die Kanäle 25 der drallerzeugen­ den Einrichtung 21 gelangen können.

Fig. 3 zeigt die Ansicht der drallerzeugenden Einrich­ tung in Fig. 1 von unten. Es ist zu sehen, daß die Kanäle 25 in drei Öffnungen 37 ausmünden, wobei diese Öffnungen 37 so angeordnet sind, daß sie innerhalb der Verwirbelungs­ kammer 27 austreten. Die Außenseite 38 der schräg verlau­ fenden Kanalbegrenzungswände 39 weisen die gleichen Nei­ gung wie die Schrägflächen 26 auf. Durch diese Anordnung, wie sie insbesondere aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, wird eine intensive rotierende Verwirbelung innerhalb der Ver­ wirbelungskammer 27 hergestellt, die zu einem tangentia­ len Ablösen von Wasserstrahlen aus der Austrittsöffnung 28 führt. Das tangentiale Austreten führt dann zu einem Aufprallen und Reflektieren an den Stufenflächen 33 so­ wie zu einem Abreißen an den Kanten 35. Damit wird ein Vollkegelstrahl mit einer über der gesamten Kegelquer­ schnittsfläche gleichmäßigen Verteilung feinster Wasser­ tropfen erreicht.

Claims (9)

1. Brausekopf mit einem Brausekopfeinsatz (15), einer draller­ zeugenden Einrichtung (21) und einer daran anschließenden Verwirbelungskammer (27) mit einer Wasseraustrittsöffnung (28), an die sich eine sich etwa trichterförmig erweiternde Auslaßöffnung (32) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslaßöffnung (32) in Form etwa zylindrischer Stufen erweitert, wobei die in den Innenraum der Auslaßöffnung (32) gerichteten Kanten (35) der Stufen scharfkantig sind, und die Stufenhöhe bei allen Stufen und die Stufenbreite bei allen Stufen gleich ist.

2. Brausekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Auslaßöffnung weggerichteten Kanten (36) der Stufen abgerundet sind.

3. Brausekopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Stufen zwischen drei und sechzehn, vorzugs­ weise zwischen sechs und zehn liegt.

4. Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der äußeren Begrenzung der Auslaßöffnung (32) und deren Längsachse (20) zwischen etwa 5 und 25, vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 20° liegt.

5. Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraustrittsöffnung (28) aus der Verwirbelungskammer (27) einen scharfkantigen Rand (29) aufweist.

6. Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraustrittsöffnung (28) in einer Stirnwand der Verwirbelungskammer (27) angeordnet ist, deren kammerseitige Oberfläche (30) im Bereich der Öffnung (28) unter einem spitzen Winkel gegenüber einer auf der Längsachse (20) der Auslaßöffnung (32) senkrecht stehenden Ebene verläuft.

7. Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraustrittsöffnung (28) in einer Stirnwand in der Verwirbelungskammer (27) angeordnet ist, deren auslaßseitige Oberfläche (31) im Bereich der Öffnung (28) in einer auf der Längsachse (20) der Aus­ laßöffnung (32) senkrecht stehenden Ebene verläuft.

8. Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der kammerseitigen Oberfläche (30) der Stirnwand der Verwirbelungskammer und der Längsachse (20) der Auslaßöffnung (32) größer als 45°, vorzugsweise etwa 60° ist.

9. Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Austrittsöffnung (28) und dem kleinsten Durchmesser der sich daran anschließenden Auslaßöffnung (32) im Bereich zwischen etwa 1:1,5 und 1:3 liegt.