DE4305858A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft hauptsächlich Ausflüsse, die eine Flüssigkeit als durchgehende Schicht ausgeben, die einen Hohlraum umschließend auf sich selbst geschlossen wird. Insbesondere betrifft die Erfindung Ausflüsse der vorge­ nannten Art, bei denen die ausströmende Flüssigkeit nach dem Verlassen des Ausflusses ihre Strahlgestalt in der Waagerechten beibehält.

Aus ästhetischen Gründen sowie zur Wassereinsparung ist oft erwünscht, das Wasser aus Ausflüssen oder Wasserhähnen in einer bestimmten Strahlform austreten zu lassen. Bei vielen Ausflüssen oder Brauseköpfen tritt das Wasser als Sprühstrahl durch Löcher oder Schlitze aus, die ihn zu zahlreichen Einzelstrahlen aufteilen. Die Löcher bzw. Schlitze in derartigen Ausflüssen oder Brauseköpfen lassen sich so ausbilden, daß die Einzelstrahlen ein gewünschtes Muster bilden - bspw. auf einem Kreis, wie es die US-PS 14 76 471 zeigt.

Andere Hähne dieser Art führen das Wasser als durchgehende Schicht, wobei die Austrittsöffnung typischerweise ein geradliniger, verhältnismäßig langer und schmaler Schlitz ist. Infolge seiner molekularen Anziehungskräfte hat Was­ ser eine natürliche Neigung, beim Abwärtsströmen aus einem Ausfluß sich einzuschnüren bzw. einzuziehen; daher ist es schwierig, es in einer ästhetisch gefälligen durchgehen­ den Schicht zu führen, wenn diese in der Waagerechten ge­ krümmt ist. Dies insbesondere, wenn die durchgehende Was­ serschicht einen Schlauch bzw. eine Röhre bilden oder eine andere Geometrie annehmen soll, bei der sie in der Waagerechten einen geschlossenen Umriß aufweist. Weiterhin ist bekannt, eine Flüssigkeit wie Öl als durchgehende Schicht abwärtsfließen zu lassen; vergl. hierzu die US-PS 27 16 915.

Ein Problem hierbei ist, daß die Wandung des längsverlau­ fenden Hohlraums, die von einer durchgehenden Wasser­ schicht gebildet wird, dazu neigt, sich bereits kurz hin­ ter dem Verlassen der Ausflußöffnung zu schließen. Ein weiteres Problem ist, daß die Wandung in dem Maß, wie das Wasser abwärtsströmt, zum Aufreißen sowie dazu neigt, un­ gleichmäßig zu werden.

Ein Erhöhen des Drucks des als durchgehende Schicht aus einem Ausfluß austretenden Wassers kann zwar zum Aufrecht­ erhalten des Zusammenhalts der Wasserschicht beim Abwärts­ fließen beitragen; dennoch ist es erwünscht, einen solchen Zusammenhalt ohne wesentliche Erhöhung des Wasserdrucks zu erreichen.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, (a) einen von der Ausflußöffnung bis zum Auftreffen auf ein Becken oder eine Badewanne gleichmäßig röhren- oder gloc­ kenförmigen Wasserstrahl sowie (b) bei Wassereinsparung eine ästhetisch angenehme Wasserströmung zu erzeugen und (c) eine Vorrichtung zu schaffen, die den vorgenannten Wasserstrahl bei einem Minimum an Bauteilen zu erzeugen gestattet.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Installations- Ausfluß zur Ausgabe einer stetigen Flüssigkeitsschicht, die in der Waagerechten einen geschlossenen Umriß be­ schreibt und einen Hohlraum umschließt. Der Ausfluß weist einen Körper mit einer Innenwandung, die sich auf sich selbst schließt, um einen inneren Kern zu umgeben, sowie eine Außenwandung auf, die die Innenwandung umschließt, wobei eine Kammer zwischen ihnen gebildet ist, einen Tei­ ler, der die Kammer zu einem Druckänderungskanal, der im wesentlichen vollständig um den Kern herumverläuft und zum Ausgleich von Druckdifferenzen in der Flüssigkeit in Um­ fangsrichtung beiträgt, und einer Auslaßkammer aufteilt, die im wesentlichen vollständig um den Kern herumverläuft, eine Einrichtung, die den Durchgang von Flüssigkeit aus dem Druckänderungskanal zur Auslaßkammer erlaubt, sowie einen radial am Außenumfang sich um den Kern herum und aus der Auslaßkammer heraus erstreckenden Auslaß auf, der von Oberflächen der Innenwandung und solchen denen der Außen­ wandung gebildet wird, die weit genug parallel zueinander verlaufen, daß die Flüssigkeit beim Durchlauf zwischen diesen Oberflächen eine zu den Wandungsoberflächen im we­ sentlichen parallele Strömungsbahn annehmen kann, wobei der Auslaß weiterhin von einer Innenwandfläche gebildet ist, die über eine Außenwandfläche an einer Auslaßmündung hinaus vorsteht. Dabei kann Flüssigkeit mit in Umfangs­ richtung unausgeglichenem Druck in den Druckänderungskanal eintreten und mit in Umfangsrichtung im wesentlichen aus­ geglichenem Druck durch die Ausflußmündung austreten.

Bei einer bevorzugten Einrichtung zum Ausgleichen des Flüssigkeitsdruck vor dem Austreten durch die Austritts­ öffnung sind (1) ein Flüssigkeits-Einlaßabteil, das die Flüssigkeit aufnimmt und vorhält, bevor sie durch den Auslaß ausgegeben wird, sowie (2) eine Lochplatte vorge­ sehen, die die vom Einlaßabteil zum Flüssigkeitsauslaß führende Strömung der Flüssigkeit drosselt.

Nach einem weiteren Aspekt kann der unter der Außenwandung befindliche Teile der Innenwandung auswärts ausgestellt bzw. aufgeweitet sein. Eine auswärtsgerichtete Aufweitung lenkt die Flüssigkeit beim Austritt geringfügig nach außen und verhindert damit zusätzlich ein Einziehen der Wasser­ röhre.

Nach einem weiteren Aspekt kann der ausgestellte Teil bzw. die Aufweitung auf der Innenwandung konkav gestaltet sein. Eine konkave Aufweitung lenkt die Flüssigkeit abrupter nach außen als eine gradlinige, ohne dabei die Stetigkeit der Strömung zu stören.

In einer weiteren bevorzugten Form sind die Innen- und die Außenwandung ringformig. In dieser Form gibt die Vorrich­ tung eine durchgehende Flüssigschicht aus, die in der Waa­ gerechten kreisförmig ist. Die Flüssigkeit tritt also als Röhre bzw. - bei Benutzung einer konkaven Aufweitung - glockenförmig aus.

Diese und andere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügte Zeich­ nung. Diese Ausführungsformen stellen nicht den Gesamtum­ fang der Erfindung dar; vielmehr läßt sich diese auch in anderen Ausführungsformen einsetzen.

Fig. 1 ist ein Seitenriß einer bevorzugten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Ausflußanordnung;

Fig. 2 ist eine Sprengdarstellung des Ausflusses in der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Vertikalschnittdarstellung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtungsteile;

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung des Umlenk-/Drosselrings;

Fig. 5 ist ein Schnitt auf der Linie 5-5 der Fig. 3;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Vertikal-Teilschnittdar­ stellung der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausfüh­ rungsform der Erfindung; und

Fig. 7 ist eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Erfin­ dung.

In der Fig. 1 ist ein Ausfluß 10 im Zusammenhang mit einem allgemein mit 12 bezeichneten Wasserhahn gezeigt, der an eine Warm- und Kaltwasserversorgung angeschlossen ist. Der Wasserhahn 12 ist einhandbetätigbar ausgeführt und weist einen Hebel 14 auf, mit dem die Wasserströmung im Wasserhahn 12 - vergl. die Pfeile 16 - gesteuert wird. Das Wasser strömt durch den Hals 18 des Wasserhahns 12 zum Ausfluß 10 und tritt durch dessen ringförmigen Auslaß 20 hindurch aus.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist der Auslaß 10 aus drei getrenn­ ten Teilen aufgebaut: einem ringformigen Innenrohr 22, einem Umlenk-/Drosselring 24 und einem ringförmigen Außen­ rohr 26. Das ringförmige Innenrohr 22 hat am oberen Teil seiner Außenfläche einen Gewindeabschnitt 28. Das ringför­ mige Außenrohr 26 hat am oberen Teil seiner Innenfläche einen Gewindeabschnitt 30 zur Aufnahme des Gewindeab­ schnitts 28 des ringförmigen Innenrohrs 22. Der Ausfluß 10 wird zusammengesetzt, indem man den Umlenk-/Drosselring 24 in eine Druckausgleichskammer 32 im ringförmigen Außenrohr 26 einsetzt und dann das ringförmige Innenrohr 22 in das ringförmige Außenrohr 26 einschraubt.

Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, hat das ringförmige Innenrohr 22 über dem Gewindeabschnitt 28 einen Flansch 66. Wenn das ringförmige Innenrohr 22 richtig in das Außenrohr 26 ein­ geschraubt ist, sitzt die Unterseite 68 des Flansches 66 fest auf der oberen Stirnfläche 70 des ringförmigen Außenrohrs 26 auf.

Wie die Fig. 3 zeigt, strömt Wasser aus dem Hals 18 des Wasserhahns 12 in die Druckausgleichskammer 32. Letztere ist eine ringförmige Kammer, deren äußere und untere In­ nenfläche von den Wandungen 34 und 36 des ringförmigen Außenrohr 26, deren obere Innenfläche von einer Wandung 40 des ringförmigen Außenrohrs 26 und einer waagerechten Flä­ che 38 unter dem Gewindeabschnitt des ringförmigen Innen­ rohrs 22 und deren Innenfläche von einem oberen Teil 42 einer äußeren Wandung 44 des ringförmigen Innenrohrs 22 gebildet sind. Nachdem es in die Druckausgleichskammer 32 eingetreten ist, strömt das Wasser durch die Löcher 46 im Drossel-/Umlenkring 24. Dieser Ring hat vorzugsweise die Form einer Platte mit einer mittigen Öffnung. Die Löcher 46 im Drossel-/Umlenkring 24 befinden sich nahe dessen oberem Rand und sind um ihn herum gleichbeabstandet. Das Führen des Wassers durch die Löcher 46 im Ring 24 trägt zu einem Druckausgleich bei, bevor das Wasser zur ringförmi­ gen Öffnung 48 eines Ringkanals 50 gelangt. Dies ist am besten in Fig. 4 zu ersehen. Der Druckausgleich erlaubt dem Wasser, gleichmäßiger aus dem Ringauslaß 20 auszutre­ ten.

Wie weiter die Fig. 3 zeigt, strömt das Wasser nach dem Durchtritt durch die Löcher 46 im Drossel-/Umlenkring 24 in der Druckausgleichskammer 32 durch den Ringkanal 50. Der Ringkanal 50 sitzt zwischen der ringförmigen Innenwan­ dung 52 des Unterteils des ringförmigen Außenrohrs 26 und einem unteren Teil 54 der Wandung 44 des ringförmigen In­ nenrohrs 22. Die Länge 56 des Ringkanals 50 (vergl. Fig. 4) reicht aus, um vor dem Verlassen des Ausflusses 10 am Auslaß 20 für das den Ringkanal durchströmende Wasser eine zweckmäßige Strömungsbahn zu gewährleisten. Es sei darauf hingewiesen, daß der untere Teil 54 der Wandung 44 des ringförmigen Innenrohrs 22 und die Wandung 52 des ringför­ migen Außenrohrs 26 im wesentlichen parallel verlaufen, so daß durch den Ringkanal 50 strömendes Wasser ebenfalls eine parallele Strömungsbahn annimmt.

Das ringförmige Innenrohr 22 steht unter das ringförmige Außenrohr 26 hinaus vor, wie mit dem unterhalb des Außen­ rohrs 26 befindlichen Teil 58 der Wandung 44 dargestellt. Eine glattwandige Oberfläche 60 des Wandteils 58 ist mit einem Winkel 62 von ca. 15° bis 20° zur vertikalen Wandung 44 ausgestellt bzw. aufgeweitet; vergl. hierzu vor allem die Fig. 6. Der ausgestellte Teil 58 dient dazu, den Was­ serstrom vor dem Herabfallen in Form einer zylindrischen Röhre geringfügig nach außen zu lenken. Dieses geringfü­ gige Umlenken nach außen verhindert mit, daß die Wandung der Wasserröhre einfällt.

Wie oben bereits festgestellt (ohne direkten Bezug auf die Fig. 5), strömt Wasser in die Druckausgleichskammer 32 und dann durch die Löcher 46 im Umlenk-/Drosselring 24. Der Umlenk-/Drosselring 24 dient dazu, den Wasserdruck vor dem Eintritt in den Ringkanal 50 auszugleichen. Ohne einen Umlenk-/Drosselring 24 oder eine andere Einrichtung zum Druckausgleich des Wassers um die ringförmige Öffnung 48 des Kanals 50 herum würde mehr Wasser am vorderen Ende 64 (d. h. am vom Hals 18 abgewandten Ende) des Ausflusses 10 austreten; der dann aus dem Ausfluß 10 austretende Strahl wäre unästhetisch.

Die Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform, wobei entsprechende Teile mit den gleichen, aber um den Buchsta­ ben "A" ergänzten Bezugszeichen bezeichnet sind. Der aus­ gestellte Teil 58A am unteren Ende der Wandung 44A des ringförmigen Innenrohrs 22 kann - anstelle von geradlinig - konkav gestaltet sein. In der Fig. 7 wird Wasser, das, wie dargestellt, aus dem Ringkanal 50A austritt, von der Ober­ fläche 60A des ausgestellten Teils 58A umgelenkt. Die kon­ kave Fläche 60A ist vorzugsweise mit einem Radius von 0,8 mm (1/32 inch) ausgeführt. Ist der aufgeweitete Teil wie bei 58A konkav, nimmt das aus dem Ausfluß 10 austre­ tende Wasser keine Röhren-, sondern näherungsweise eine Glockengestalt an.

Bei den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen verlaufen die die Ringkanäle 50, 50A umgebenden Wandungen 52, 52A und 44, 44A über die gesamte Länge der Wandung 52, 52A des ringförmigen Außenrohrs 26 im wesentlichen paral­ lel. Der ausgestellte Teil 58, 58A beginnt erst am oder unterhalb des unteren Endes der Wandung 52, 52A des ring­ förmigen Außenrohrs 26. Diese Besonderheiten, nämlich (1) die im wesentlichen parallelen Wandungen 52, 52A und 44, 44A und (2) der unter die äußere Wandung 52, 52A hinab vorstehende Teil 58, 58A der inneren Wandung 44, 44A, sind kritisch für die Ausbildung einer durchgehenden Wasser­ schicht.

Wenn die Wandungen 52, 52A weit genug parallel zu den Wan­ dungen 44, 44A verlaufen, nimmt zwischen ihnen im Kanal 50 strömendes Wasser eine parallele Strömungsbahn an. Wenn das Wasser im Kanal 50, 50A eine parallele Strömungsbahn annimmt, behält es nach dem Austritt die zweckmäßige ring­ förmige Strömungsbahn mit hoher Wahrscheinlichkeit bei. Steht die Innenwandung 44, 44A nicht unter die Außenwan­ dung 52, 52A hinaus vor, wird die Wasserröhre sich nach dem Austritt einziehen. Der unter die Außenwandung 52, 52A hinaus vorstehende Teil 58, 58A der Innenwandung 44, 44A hindert die Wasserröhre daran, sich nach dem Austritt einzuziehen. Durch Ausstellen des Teils 58, 58A verbessert man weiterhin die Fähigkeit des Ausflusses 10, die austre­ tende Wasserröhre am Einziehen zu hindern.

Es ist daher einzusehen, daß die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Ausgeben einer durchgehenden Schicht einer Flüssigkeit derart schafft, daß (1) die Flüssig­ keitsschicht in der Waagerechten einen stetigen Umriß bil­ det und daß (2) beim Abwärtsströmen der Flüssigkeit der Zusammenhalt der Schicht erhalten bleibt, wobei in ihr ein Hohlraum entsteht. Vorzugsweise gibt die Vorrichtung die durchgehende Schicht so aus, daß sie in der Waagerechten im wesentlichen eine Kreisform bildet.

Die Erfindung schafft also einen verbesserten Ausfluß. Während oben bevorzugte Ausführungsformen beschrieben sind, ist für den Fachmann einzusehen, daß eine Anzahl von Änderungen an diesen möglich ist. Bspw. liegt es im Rah­ men der Erfindung, die Flüssigkeitsschicht in einer ande­ ren geometrischen als einer Kreisgestalt in der Waagerech­ ten zu führen - bspw. in einer Oval-, Dreieck- oder Rechteckgestalt. Weiterhin lassen sich bestimmte Vorteile erreichen, indem man die Druckausgleichseinrichtung ohne die Besonderheit der parallelen Wandungen und die vor­ stehende Innenwandung verwendet.

Claims (3)

1. Installationsausfluß zum Ausgeben einer durchgehenden Schicht einer Flüssigkeit, die in der Waagerechten einen geschlossenen Umriß sowie innerhalb des Umrisses einen Hohlraum bildet, gekennzeichnet durch einen Körper (26) mit einer Innenwandung (42), die sich auf sich selbst schließt, um einen inneren Kern (22) zu umgeben, sowie einer Außenwandung (34), die die Innenwandung um­ schließt, wobei eine Kammer (32, 50) zwischen ihnen gebil­ det ist, durch einen Teiler (24), der die Kammer zu einem Druckänderungskanal (32), der im wesentlichen vollständig um den Kern herumverläuft und zum Ausgleich von Druckdif­ ferenzen in der Flüssigkeit in Umfangsrichtung beiträgt, und einer Auslaßkammer (50) aufteilt, die im wesentlichen vollständig um den Kern herumverläuft, durch eine Ein­ richtung (46), die den Durchgang von Flüssigkeit aus dem Druckänderungskanal (32) zur Auslaßkammer (50) erlaubt, sowie durch einen radial am Außenumfang sich um den Kern herum und aus der Auslaßkammer heraus erstreckenden Aus­ laß, der von Innenwandflächen (44) und Außenwandflächen (52) gebildet wird, die weit genug parallel zueinander verlaufen, daß die Flüssigkeit beim Durchlauf zwischen diesen Oberflächen eine zu den Wandungsoberflächen im we­ sentlichen parallele Strömungsbahn annehmen kann, wobei der Auslaß weiterhin von einer Innenwandfläche (60) gebil­ det ist, die über eine Außenwandfläche an einer Auslaß­ mündung hinaus vorsteht, wobei Flüssigkeit mit in Umfangs­ richtung unausgeglichenem Druck in den Druckänderungskanal eintreten und mit in Umfangsrichtung im wesentlichen aus­ geglichenem Druck durch die Ausflußmündung austreten kann.

2. Ausfluß nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Innenwandfläche (60) an der Ausflußmündung auch radial auswärts ausgestellt ist.

3. Ausfluß nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kern (22) hohl ist.