DE4341196A1 - Brausekopf - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brausekopf, der einen die Wasserzuleitung bildenden Handgriff und mindestens ein über die Wasseraustrittsöffnung angebrachtes Brausesieb auf­ weist, wobei mindestens eine vor dem mindestens einen Brause­ sieb in die Wasserzuleitung mündende Luftzufuhrleitung vorge­ sehen ist und die Wasserzuleitung mit einer Durchflußbegren­ zerdüse versehen ist.

Brauseköpfe dieser Art sind bekannt. Sie wurden in den ver­ schiedensten Ausführungsformen entwickelt, um den Duschkomfort zu steigern, also um einen prickelnden, eventuell pulsierenden Strahl zu erzeugen.

In DE-A-30 18 917 werden mittels einem Steuerstrahl in einer Rotationskammer pulsierende Brausestrahlen erzeugt. In AT-A- 324 237 und DE-A-28 21 195 wird im Bereich des Brausesiebes ruft von außen zugeführt und mit dem Wasserstrahl vermischt. Alle drei Ausführungsformen bestehen aus entsprechend kompli­ zierten, technisch aufwendigen und deshalb teuren Brause­ köpfen. Zudem sind sie empfindlich bezüglich Verschmutzung und Kalkaufbau.

CH-A-473-573 zeigt einen Brausekopf, der mit einem Injektor für die Beimischung eines Reinigungsmittels ausgerüstet ist. Im Handgriff befindet sich eine verschiebbare Wasserzuleitung. Sie weist eine Venturirohr-ähnliche Verengung auf, in die eine Injektionsleitung mündet. Diese Injektionsleitung steht in Verbindung mit einem Vorratsraum für Reinigungsmittel. Die verschiebbare Wasserzuleitung geht in einen festen Wasserzu­ leitungsteil über. In diesem Bereich sind am Wasserzuleitungs­ teil Luftzufuhröffnungen zur Schaumbildung angebracht, wobei die Schaumbildung durch besondere, wirbelbildende Schaufeln im Wasserzuleitungsteil begünstigt wird.

Alle bisher erwähnten Ausführungsformen verändern zwar den ursprünglichen Wasserstrahl, es wird aber die gleiche Menge Wasser wie bei einfachen Brauseköpfen benötigt. Keine weist daher einen Wasserspareffekt auf.

DE 36 41 455 offenbart einen Brausekopf mit Wasserspareffekt. Dies wird durch eine konische Durchflußbegrenzerdüse er­ reicht, die sich im Handgriff befindet. Mit diesem Brausekopf läßt sich jedoch kein prickelnder, starker Wasserstrahl er­ zeugen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brause­ kopf zu schaffen, der einen Wasserspareffekt aufweist, ohne daß zugleich ein erheblicher Druckabfall im Austrittsbereich des Wasserstrahls vorliegt. Zudem soll der Brausekopf preis­ wert gefertigt werden können.

Diese Aufgabe löst ein Brausekopf gemäß Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1, der im Eintrittsbereich der Wasserzuleitung eine Durchflußbegrenzerdüse aufweist, die in einem unmittel­ bar daran angrenzenden Injektorraum mündet, wobei sich an­ schließend an den Injektorraum ein Druckaufbau- und Ver­ mischungsraum befindet.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Umschaltvor­ richtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Art des Duschstrahls bei gleichbleibender Wassermenge gewechselt werden kann.

Diese Aufgabe löst ein Brausekopf mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 11. Er weist einen Ventilkörper auf, der sich anschließend dem Druckaufbau- und Vermischungsraum und vor mindestens zwei Austrittskanälen befindet und der senkrecht zur Strömungsrichtung verschiebbar ist, wobei je nach Position des Ventilkörpers einer der mindestens zwei Austrittskanäle mit dem Druckaufbau- und Vermischungsraum verbunden ist.

Durch den Einbau einer Durchflußbegrenzerdüse wird die Was­ sermenge reduziert, die durch den Brausekopf fließt. Dadurch würde aber im erweiterten Bereich des Brausesiebes eine derart kleine Fließgeschwindigkeit, beziehungsweise kleiner Wasser­ druck, herrschen, daß nur ein schwacher Duschstrahl die Brause verlassen würde. Deshalb weist der Brausekopf eine nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe funktionierende Luftzufuhr­ leitung auf. Die eingeführte Luft wird über einen relativ langen, sich konisch erweiternden Bereich mit dem Wasser ver­ mischt. Die Verhältnisse der Querschnitte der Durchflußbe­ grenzerdüse, des sich konisch erweiternden Bereiches, der Luftzufuhrleitung und der Austrittsöffnung sind so gewählt, daß der Druck des Wasser-Luft-Gemisches über den sich konisch erweiternden Bereich stetig erhöht wird. Aus dem Brausesieb tritt ein prickelnder, kräftiger Brausestrahl aus. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Brausekopfes ist, daß das Brausesieb weniger schnell verkalkt. Zudem weist das System einen erhöhten Reinigungseffekt auf.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsge­ genstandes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Brausekopf mit integriertem Injektor-, Druckauf­ bau- und Vermischungsraum im Querschnitt;

Fig. 2 einen Brausekopf mit nachträglich eingebautem Injek­ tor-, Druckaufbau- und Vermischungsraum im Quer­ schnitt;

Fig. 3 eine weitere Variante des Brausekopfes mit eingebautem Ventilkörper im Querschnitt;

Fig. 4 ein Diagramm, das den Fließdruck als Funktion der Durchflußmenge darstellt.

Der Brausekopf gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 darge­ stellt. Der Brausekopf besteht aus einem Handgriff 1, der am geraden Ende an den Duschschlauch montiert wird und am anderen, leicht abgewinkelten Ende mittels einem, im Stand der Technik bekannten, Brausesieb 9 abgeschlossen ist. Im hohlen Inneren des Handgriffes 1 befindet sich die Wasserzuleitung 2, durch die das Wasser vom Duschschlauch zum Brausesieb 9 ge­ langt. Die Wasserzuleitung weist in der Nähe des geraden Endes des Handgriffes 1 eine Durchflußbegrenzerdüse 3 in Form einer Verengung auf. Anschließend erweitert sich die Wasserzulei­ tung 2 zum Injektorraum 4, um anschließend über eine Veren­ gung in Form einer Eintrittsöffnung 5 in einen sich konisch erweiternden Druckaufbau- und Vermischungsraum 7 zu münden. Dieser Druckaufbau- und Vermischungsraum 7 endet in einem Aus­ trittsraum 8, der sich unmittelbar vor dem Brausesieb 9 be­ findet.

In einem Randbereich des Handgriffes 1, zum Beispiel in der Nähe des gebogenen Endes, befindet sich eine Eintrittsöffnung einer Luftzufuhrleitung 6. Diese Luftzufuhrleitung 6 verläuft im wesentlichen antiparallel zur Wasserzuleitung 2 und mündet in den Injektorraum 4.

Im folgenden wird die Wirkungsweise dieses Aufbaus be­ schrieben: Der Wasserstrahl, der vom Duschschlauch herkommend durch die Wasserzuleitung 2 fließt, wird durch die Durch­ flußbegrenzerdüse 3 begrenzt und weist an dieser Stelle eine größere Durchflußgeschwindigkeit auf. Durch die Durchfluß­ begrenzerdüse 3 wird die Wassermenge im Vergleich zu her­ kömmlichen Brauseköpfen reduziert. Um den dadurch geschwächten Wasserdruck beim Brausesieb 9 zu verstärken, wird der oben be­ schriebene Aufbau verwendet, dessen Wirkungsweise der einer Wasserstrahlpumpe entspricht. Wegen der erhöhten Durchflußge­ schwindigkeit des Wassers und dem daraus entstehenden Unter­ druck in der Umgebung wird Luft von außen über die Luftzu­ fuhrleitung 6 in den Injektorraum 4 gesogen. Luft und Wasser strömen durch die Eintrittsöffnung 5 in den Druckaufbau- und Vermischungsraum 7. In diesem Bereich vermischt sich die Luft mit dem Wasser. Das Volumen des Strahles vergrößert sich stetig, so daß sich trotz dem sich konisch erweiternden Raum 7 der Druck des Wasser-Luft-Gemisches erhöht. Dadurch wird im Austrittsraum 8 die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit des Wasser-Luft-Gemisches erreicht. Es wird trotz verminderter Wassermenge ein prickelnder, intensiver Duschstrahl erhalten. Um einen möglichst großen Druckanstieg zwischen Eintrittsöff­ nung 5 und Austrittsraum 8 zu erhalten, hat sich gezeigt, daß die Länge des Druckaufbau- und Vermischungsraums 7 mindestens 5 cm betragen sollte. Ebenso ist die richtige Wahl der Quer­ schnitte der einzelnen Abschnitte 3, 4, 5, 6, 7 wichtig, um einen großen Druckanstieg zu erreichen.

Wird die Wasserversorgung abgestellt, so wird das Wasser-Luft- Gemisch vom Brausesieb 9 in die Wasserzuleitung 2 zurückge­ zogen. Beim Brausesieb 9 bleibt kaum Wasser liegen, wodurch das Brausesieb 9 nicht so schnell verkalkt wie handelsübliche Brauseköpfe.

In Fig. 2 ist eine modifizierte Ausführungsform des Brause­ kopfes dargestellt. Er zeigt einen handelsüblichen Brausekopf, in den nachträglich die Durchflußbegrenzerdüse 3, der Injek­ torraum 4 und der Druckaufbau- und Vermischungsraum 6 in Form eines Kunststoffeinlageteils 13 eingebaut worden sind. Dieser Kunststoffeinlageteil 13 kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Als Material wird mit Vorteil ein gummiartiger Kunst­ stoff gewählt.

Diese Ausführungsform ist zudem im Bereich der Eintrittsöff­ nung der Luftzufuhrleitung 6 mit einem Schieber 12 versehen. Dieser Schieber 12 weist verschieden große Öffnungen 11 auf, die sich von Hand über die Eintrittsöffnung schieben lassen.

Diese Öffnungen 11 dienen als Schikanen, um die Luftströmung und der Luftmengendurchlaß zu beeinflussen. Dadurch läßt sich bei relativ gleichbleibender Wassermenge die Härte oder der Druck des Brausestrahles beeinflussen.

Als weitere, hier nicht dargestellte Variante, ist es möglich, einen pulsierenden Duschstrahl zu erzeugen. Dazu wird in die Luftzufuhrleitung 6 ein bewegliches, druckgeregeltes Ventil eingebaut, das die Luftzufuhrleitung 6 je nach Druckverhältnis zum Austrittsraum 8 alternierend öffnet und schließt. Solche Flatterventile zur Erzeugung eines pulsierenden Strahls sind auch in der Anwendung in Brauseköpfen bekannt, wobei sie aber ausschließlich wasserbetrieben sind.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des Brausekopfes. Der Aus­ trittsraum 8 grenzt nicht wie bei den obigen Ausführungsformen direkt an das Brausesieb 9, sondern mündet in zwei Austritts­ kanäle 17′, 17′′. Diese Austrittskanäle 17′, 17′′ ihrerseits grenzen je an ein Brausesieb 9, wobei die zwei Brausesiebe unterschiedliche Öffnungen aufweisen. Im Austrittsraum 8 be­ findet sich ein Ventilkörper 14, der senkrecht zur Strömungs­ richtung des Wassers und über die Öffnungen der zwei Aus­ trittskanäle 17′, 17′′ hinweg beweglich ist. Er trennt somit den Austrittsraum 8 in zwei variable Teilräume 8′, 8′′ auf. Der Ventilkörper 14 weist in Strömungsrichtung einen durch­ gehenden Durchlaßkanal 14′ und in dazu senkrechter Richtung einen durchgehenden Druckausgleichkanal 14′′ auf. Anstelle des Druckausgleichkanals 14′′ kann auch porös es Material verwendet werden. An beiden Enden der Bewegungsbahn des Ventilkörpers 14 verbindet je ein Drücker 15′, 15′′ den Austrittsraum 8 mit der Außenseite des Brausekopfes. Die Drücker sind doppel-T- förmig. In Normalposition dichten sie den Austrittsraum 8 ge­ genüber der in diesem Beispiel verlängerten Luftzufuhrleitung 6 ab, indem sie durch ihre Form eine Öffnung 16 ver­ schließen.

Wird der Wasserstrahl eingeschaltet, so weisen beide Teilräume 8′, 8′′ wegen dem Druckausgleichskanal 14′′ den gleichen Druck auf. Wird nun ein Drücker 15′ von Hand hineingedrückt, so fließt ein Teil des Wasser-Luft-Gemisches durch die nicht mehr abgedichtete Öffnung 16 vom Austrittsraum 8 in die, einen Unterdruck aufweisende, Luftzufuhrleitung 6 und somit wieder in den Injektorraum 4. Da der Druckausgleichskanal 14′′ sehr schmal gewählt wurde, der Druckausgleich also nur langsam stattfinden kann, entsteht in dem sich bei diesem Drücker 15′ befindlichen Teilraum 8′ ein Unterdruck bezüglich dem anderen Teilraum 8′′. Der Ventilkörper 14 bewegt sich in Richtung des Drückers 15′. Der Durchlaßkanal 14′ des Ventilkörpers 14 schiebt sich über einen der Auslaßkanäle 17′ und stellt somit die Verbindung zwischen Wasserzuleitung 2 und Brausesieb 9 her. Dadurch läßt sich eine Umschaltung für verschiedene Duschstrahl-Qualitäten erreichen, die einfacher zu bedienen ist und weniger kalkanfällig ist als die bisher übliche Methode, bei der das Brausesieb von Hand gedreht werden mußte.

In Fig. 4 sind Meßwerte graphisch dargestellt, die einen Vergleich zwischen handelsüblichen Brauseköpfen B und dem Brausekopf gemäß der Erfindung A herstellen. Der Fließdruck in bar ist für beide Arten als Funktion des Durchflusses in Liter/Minute dargestellt. Es ist klar zu erkennen, daß mit dem erfindungsgemäßen Brausekopf A bei gleicher Durchfluß­ menge ein wesentlich höherer Fließdruck und damit ein kräfti­ gerer Duschstrahl erreicht wird als bei einem handelsüblichen Brausekopf B. Es kann eine Wassereinsparung und eine Energie­ einsparung für das Heizen des Wassers von bis zu 50% erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Spardusche läßt sich auch bei fest installierten Wandbrausen, wie sie beispielsweise in Sportan­ lagen verwendet werden, einsetzen. Die Elemente, Durchflußbe­ grenzerdüse 3, Injektorraum 4, Eintrittsöffnung 5, Luftzufuhr­ leitung 6 und Druckaufbau- und Vermischungsraum 7, die sich bei der Handbrause im Handgriff 1 befinden, sind nun logi­ scherweise im Zuleitungsrohr zwischen Wand und Brause ange­ ordnet. Die gegenseitige Anordnung und Funktionsweise der ein­ zelnen Elemente ist jedoch gleich wie bei der Handbrause. Ebenso können bei der Handbrause die oben erwähnten Elemente anstatt im Handgriff im Duschschlauch angeordnet sein, wobei auf den Duschschlauch ein handelsüblicher Brausekopf montiert ist. Auch hier bleibt die erfindungsgemäße Anordnung gleich.

Claims (15)

1. Brausekopf, der einen die Wasserzuleitung (2) bildenden Handgriff (1) und mindestens ein über der Wasseraustritts­ öffnung angebrachtes Brausesieb (9) aufweist, wobei minde­ stens eine vor dem mindestens einem Brausesieb (9) in die Wasserzuleitung (2) mündende Luftzufuhrleitung (6) vorge­ sehen ist und die Wasserzuleitung mit einer Durchflußbe­ grenzerdüse (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Eintrittsbereich der Wasserzuleitung (2) die Durch­ flußbegrenzerdüse (3) angeordnet ist, die in einem unmit­ telbar daran angrenzenden Injektorraum (4) mündet, und daß anschließend an den Injektorraum (4) zum Brausesieb (9) hin gerichtet ein Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) sich befindet.

2. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) vom Injek­ torraum (4) zum Brausesieb (9) hin eine sich konisch er­ weiternde Form aufweist.

3. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Druckaufbau- und Vermischungsraumes (7) mindestens 5 cm beträgt.

4. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhrleitung (6) eine Eintrittsöffnung in einem Randbereich des Handgriffes (1) aufweist.

5. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzufuhrleitung (6) die Luftströmung beein­ flussende Schikanen (11) angeordnet sind.

6. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schikanen (11) zur Veränderung des Luftmengendurchlasses beweglich (12) ausgeführt ist.

7. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhrleitung (6) ein bewegliches Ventil auf­ weist, das druckgeregelt durch Druckanstieg (8) zum alter­ nierenden Öffnen und Schließen der Luftzufuhrleitung (6) dient.

8. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbegrenzerdüse (3), der angrenzende In­ jektorraum (4) und der Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) aus einem ein- oder mehrteiligen Kunststoffeinlageteil (13) besteht, der auf ein handelsübliches Brausekopfge­ häuse abgestimmt ist.

9. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffeinlageteil (13) aus einem gummiartigen Kunststoff besteht.

10. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektorraum (4) einen gegenüber der Durchfluß­ begrenzerdüse (3) und der Eintrittsöffnung (5) des Druck­ aufbau- und Vermischungsraums (7) erweiterten Durchmesser aufweist.

11. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich anschließend an den Druckaufbau- und Ver­ mischungsraum (7) und vor mindestens zwei Austrittskanälen (17′, 17′′) ein senkrecht zur Strömungsrichtung des Wassers verschiebbarer Ventilkörper (14) in einem Hohlraum (8) be­ findet, mittels dem jeweils einer der mindestens zwei Aus­ trittskanäle (17, 17′′) mit dem Druckaufbau- und Ver­ mischungsraum (7) verbindbar ist.

12. Brausekopf nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) mittels Druckänderung ver­ schiebbar ist.

13. Brausekopf nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (15′, 15′′) zur Erzeugung der Druckänderung aufweist.

14. Brausekopf nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) in Strömungsrichtung einen durchgehenden Durchlaßkanal (14′) und senkrecht zur Strö­ mungsrichtung einen durchgehenden Druckausgleichskanal (14′′) aufweist.

15. Brausekopf nach Patentanspruch 13 und 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch die Mittel (15′, 15′′) zur Druckände­ rung eine Verbindung zwischen dem Hohlraum (8), in dem sich der Ventilkörper (14) befindet, und der Luftzufuhr­ leitung (6) herstellbar ist.