DE69518886T2 - Druckknopfbetätigter Mehrstrahlbrausekopf - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Mehrfunktionsbrauseköpfe, insbesondere solche Brauseköpfe, bei denen sich eines von mehreren Sprühmustern in einfacher und müheloser Weise durch das Drücken eines Knopfs auswählen läßt.
• Mehrfunktionsbrauseköpfe können Wasser in irgendeinem von zahlreichen unterschiedlichen Sprühmustern abgeben, so zum Beispiel in Form eines feinen Sprühstrahls, eines groben Sprühstrahls oder eines pulsierenden Sprühstrahls. Natürlich lassen sich auch viele weitere Sprühmuster schaffen. Solche Mehrfunktionsbrauseköpfe können sowohl als in der Wand montierte Garnituren als auch in Form von Handgeräten angeboten werden. Deshalb sollte bei jedem Modell der gleiche interne Mechanismus verwendbar sein.
• In dem US-Patent 4 398 669, veröffentlicht am 16. August 1983, welches den Stand der Technik gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 zeigt, ist eine Fluiddusch-Sprühausgabevorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Pulsieren des von einem Einlaß zu einem Auslaß transportierten Fluids erzeugt wird. Variationen des Pulsierens werden erreicht, indem das Fluid über verschiedene Wege geführt wird, Ergebnis des Drehens eines Gehäuses relativ zu einer Grundplatte unter Verwendung eines gerändelten Rings. Außerdem war ein über Zahnräder angekoppelter Hebel vorgesehen, um eine mit einem Flansch ausgestattete Hülse zu drehen, welche Verschlüsse zum Steuern des Fluids durch die Gruppen von Öffnungen zu einer einen Antrieb enthaltenden Ausnehmung enthielt.
• Die konventionellen Mehrfunktionsbrauseköpfe machen es im allgemeinen erforderlich, daß der Benutzer einen Wählring oder eine Wählscheibe dreht, um die gewünschte Funktion auszuwählen. Das Drehen dieses Rings läßt sich von einer Person mit seifigen Händen nicht so einfach ausführen. Bei in der Wand montierten Brauseköpfen neigt die Person dazu, in Richtung des Brausekopfs zu schauen, während sie den Wählring oder die Wählscheibe dreht, so daß ihr möglicherweise ein unerwarteter Sprühstrahl in das Gesicht gelangt, wenn sich das Sprühmuster beispielsweise von einem schmalen und gerichteten Sprühstrahl in einen breit gefächerten Strahl ändert. Ein Hand-Brausekopf ist üblicherweise an das Ende eines flexiblen Gummischlauchs angeschlossen; deshalb ist es grundsätzlich erforderlich, den Brausekopf in der einen Hand zu halten und den Wählring oder die Wählscheibe mit der anderen Hand zu drehen, um ein Brause-Sprühmuster auszuwählen. Da der Wählring oder die Wählscheibe sich auf der Seite der den Brausekopf haltenden Hand befindet, aus der das Wasser austritt, muß man entweder das Wässer bei jedem Verstellen des Wählrings absperren, oder man muß um den Boden des Brausekopfs herumreichen und den Ring von unterhalb des Kopfs her drehen, was äußerst mühsam ist.
• Aus diesen sowie weiteren zahlreichen Gründen wäre es wünschenswert, einen Brausekopf zu schaffen, der eine Möglichkeit des Wählens eines Brausesprühmusters in rascher und einfacher Weise aufweist, ohne daß die Notwendigkeit besteht, auf die Wähleinrichtung zu schauen. Bei dem Handmodell ist es wünschenswert, eine Auswahl mit Hilfe des Daumens der gleichen Hand vorzunehmen, die auch den Brausekopf hält, ohne daß man entweder das Wasser absperren oder das Risiko eingehen muß, daß man in eine unerwünschte Richtung sprüht.
• Ein Merkmal einer lediglich beispielhaft für die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 und Anspruch 9 zu beschreibenden Ausgestaltung ist die Verwendung eines Druckknopfs, um einen Mehrfunktions- Sprühmusterwähler in einem Brausekopf zu steuern.
• Weitere Merkmale von Ausgestaltungen, die unten zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung beschrieben werden, bestehen darin, daß die meisten der Einzelteile sowohl in einem in der Wand montierten als auch in einem von Hand gehaltenen Brausekopf eingesetzt werden können, daß bei dem Handmodell Mehrfunktions-Sprühmuster mit Hilfe des Daumens derjenigen Hand ausgewählt werden können, die auch den Brausekopf hält, und daß ein solcher Brausekopf widerstandsfähiger gegenüber Nichtbetriebsfähigkeit aufgrund des Verkalkens von Teilen ist als früher vorgeschlagene Brauseköpfe.
• In einer besonderen Ausführungsform, die anschaulich für die unten beispielhaft zu beschreibende Erfindung ist, besitzt ein Brausekopf eine von einem Druckknopf betätigte Sperrklinke und einen von einem Sperrklinkenradnocken gesteuerten Sprühmuster-Wähler, wobei ein Sperrklinkenrad bei jeder Druckbetätigung einen Schritt ausführt. Ein zu dem Sperrklinkenrad gehöriges Zahnrad dreht sich über einen Kreisbogen entsprechend dem Schritt des Sperrklinkenrads. Jede Drehung dieses Zahnrads dreht eine Verschlußplatte, welche den Wasserstrom von einem Sprühmuster zum nächsten weiterschaltet.
• Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen offenbaren anhand eines Beispiels die Erfindung, welche durch die beigefügten Ansprüche gekennzeichnet ist, deren Begriffe den dadurch bestimmten Schutzumfang festlegen.
• In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines in einer Wand montierten Brausekopfs,
• Fig. 2 eine bodenseitige Draufsicht eines Handmodells,
• Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung des Handmodells,
• Fig. 3A eine Draufsicht auf einen Propeller oder eine Turbine zum Erzeugen eines pulsierenden Sprühstrahlmusters,
• Fig. 4 einen Teil des Hand-Brausekopfs, von dem eine Reihe von Teilen entfernt ist,
• Fig. 5 eine Querschnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4,
• Fig. 6 eine Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 4, und
• Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Strömungskammer.
• Das Außengehäuse 20 des in der Wand montierten (Fig. 1) und 22 des Hand-Brausekopfs (Fig. 2) besitzt einen von ihm abstehenden Druckknopf 24. Das in der Wand montierte Modell 20 wird durch Drehen eines Kupplungsteils 28 auf ein (nicht gezeigtes) Überkopf-Leitungsrohr installiert, welches von der Wand absteht. Das Handmodell wird mit der Rohrleitung über einen (nicht gezeigten) Gummischlauch verbunden, der an einem Kuppelstück 30 am Ende des Handgriffs 26 befestigt wird.
• Der Druckknopf 24 kann an jeder geeigneten Stelle des Brausekopfs angeordnet sein; allerdings zeigen die vorliegenden Figuren, daß der Druckknopf sich an einer Stelle befindet, die als am besten geeignet angesehen wird. Bei dem Handmodell (Fig. 2) befindet sich der Druckknopf 24 an einer solchen Stelle, daß er vom Daumen der den Handgriff 26 haltenden Hand betätigt werden kann. Dies ermöglicht es einer Person, den Brausekopf in jede beliebige Richtung zu lenken, während er gleichzeitig seinen Daumen bewegt, um das Sprühmuster zu ändern.
• Die gleiche Stirnplatte 32 (Fig. 2) kann sowohl für das wandmontierte als auch das Handmodell der Brauseköpfe verwendet werden. Wasseraustrittslöcher für ein Sprühstrahlmuster bilden ein kreisförmiges Muster von Öffnungen 34, die einen feinen Sprühstrahl abgeben. Ein weiteres kreisförmiges Muster von Öffnungen 36 kann einen groben Sprühstrahl abgeben.
• Gruppierte Öffnungen 38a bis 38c liefern einen pulsierenden Sprühstrahl. Jedes andere geeignete Muster von Wassersprühlöchern kann vorgesehen sein, so zum Beispiel in Form einer zentralen Öffnung zum Abgeben eines zusammenhängenden Strahls, eines Springbrunnen- oder eines anderen Sprühstrahlmusters für Wasser. Die Symbole bei 42 sind international verwendete Symbole, die das ausgewählte Sprühstrahlmuster kennzeichnen.
• Die internen Teile des Brausekopfs sind in Fig. 3 in auseinandergezogener Stellung, in den anderen Figuren anders dargestellt. Während die Teile nach Fig. 3 in dem Handgehäuse 22 dargestellt sind, versteht sich, daß die Teile auch in dem Wandmontage-Gehäuse untergebracht sein können, das im wesentlichen ähnlich wie die Handversion ausgebildet ist, nur daß das Gerät 28 (Fig. 1) speziell für eine Verbindung mit Schlauch- oder Rohrleitung ausgelegt ist.
• In den Fig. 3 bis 6 führt ein Wasserdurchgangskanal 46 von dem Schlauchkupplungsstück 30 durch den Handgriff 26 zu dem Wasseraustrittsteil des Brausekopfs. Im Inneren des Brausekopfs ist ein federvorgespanntes Rückstoß-Gleitstück 48 gelagert, welches sich zwischen einer normalen und einer nicht-normalen Stellung vor und zurück (Richtungen A, B) bewegt. Die Gleitplatte wird verschieblich von Führungswegen 50 und 51 (Fig. 4) sowie von Ausschnittöffnungen 52 und 53 (Fig. 3, 7) gehalten. Eine Rückstellfeder 54 drängt das Gleitstück in eine normale oder nach außen gerichtete Position (Richtung B). Beim Drücken bewegt der Druckknopf 24 das Gleitstück (in Richtung A) in eine nicht-normale oder innere Position.
• An dem Gleitstück 48 ist an einem Schwenkpunkt 58 eine Betätigungsklinke 56 angebracht. Die Klinke ist ein Spritzgußteil mit einer einstückig hinten angeformten Blattfeder 60, um die Vorderseite der Klaue in Eingriff mit einem Sperrklinkenradnocken 62 vorzuspannen. Bei jedem Drücken des Druckknopfs 24 bewegt sich das Gleitstück 48 in Richtung A in die nicht-normale Stellung. Die Betätigungsklinke 56 drückt gegen einen Zahn des Sperrklinkenrads 62, damit dieses einen Drehschritt über einen Kreisbogen hinweg ausführt, der sich durch die Hublänge des Gleitstücks 48 bestimmt. Bei jedem Loslassen des Druckknopfs bewirkt die Rückstellfeder 54, daß die Klinke 56 in ihre normale Position zurückkehrt. Die Blattfeder 60 ermöglicht der Klinke 60, an der Spitze des als nächstes zu drückenden Zahns vorbeizugelangen, um dann in den Fußbereich des nächsten Zahns an dem Sperrklinkenrad 62 zu rutschen und dort einzugreifen.
• Ein Innengehäuse 64 lagert die Teile. Ein hochstehender Kragen 66 nimmt einen O-Ring 68 auf, der eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem Innengehäuse 64 und dem Wasserkanal 46 innerhalb des Handgriffs 26 bildet. Das Innengehäuse 64 ist mit einstückig angeformten Führungen 50 und 51 sowie einem Ausschnittsbereich 52 zum Führen und Lenken des Gleitstücks 48 ausgestattet, wenn sich dieses vor- und zurückbewegt. Eine Öffnung 72 nimmt eine Welle 74 eines Antriebszahnrads 76 auf. Das Sperrklinkenrad 62 paßt oben auf die Welle 74. Jedesmal, wenn die Klinke 56 gegen einen Zahn des Sperrklinkenrads 62 drückt, dreht sich das Antriebszahnrad 76 über einen Kreisbogenabschnitt hinweg, der der Auslenkung des Sperrklinkenrads entspricht. Ein O-Ring 78 bildet eine wasserdichte Abdichtung zwischen der Welle 74 und der Innengehäuseplatte 64.
• Eine Verschlußplatte 80 ist als integrales Kunststoffteil mit einer durch einen Bund 82 gebildeten Achse ausgebildet, wobei der Bund in einen zugehörigen Kragen 66 des Innengehäuses 64 paßt. Der Kragen 66 bildet tatsächlich ein Lager für die Achse 82. Die Verschlußplatte 80 besitzt einen Zahnkranz 84, der mit dem Antriebszahnrad 76 kämmt. Dementsprechend vollzieht die Verschlußplatte 80 bei jedem Betätigen des Druckknopfs 24 eine inkrementale Drehauslenkung.
• Die Verschlußplatte 80 besitzt ein Loch oder Löcher 86 (Fig. 5 und 6), die mit einem anderen Kanal 92, 94, 96 innerhalb einer Auslaßplatte (Fig. 7) bei jedem Schritt fluchten, der durch die Bewegung ansprechend auf die Betätigung des Druckknopfs verursacht wird. Abhängig davon, welcher der Kanäle 92, 94 und 96 der Auslaßplatte 90 durch die Halteposition des Verschlußplattenlochs 86 ausgewählt wird, fließt Wasser entlang eines speziellen Auslaßplattenkanals aus einem zugehörigen Loch H1, H2 oder H3 in einen ausgewählten Kanal, der ein individuell zugeordnetes Muster von Stirnplatten-Sprühöffnungen 34, 36, 38 (Fig. 2) speist und dadurch das Sprühstrahlmuster von aus dem Kopf austretendem Wasser auswählt. Aus Fig. 7 läßt sich ersehen, daß sich dasselbe Kanalmuster fünfmal in der Auslaßplatte 90 wiederholt. Die Verschlußplatte 80 kann fünf gleichmäßig über ihren Umfang beabstandete Löcher aufweisen, um Wasser einem individuellen zugeordneten Kanal in der Auslaßplatte zuzuführen, was einen besseren Ausgleich für mechanische Kräfte innerhalb des Brausekopfs ergibt.
• Eine zweite innere Lagerplatte 98 (Fig. 3) bildet eine Einrichtung zum Haltern sowohl der Verschlußplatte 80 als auch der Auslaßplatte 90. Auf der Oberseite der Lagerplatte 98 steht aufrecht eine kreisförmige Wand 100, welche einen O-Ring 102 aufnimmt, der die Wasserkammer abdichtet. Die Lagerplatte 98 besitzt den Ausschnitt 53, der Teil des Führungskanals ist, in welchem das von dem Druckknopf gesteuerte Gleitstück 48 Bewegungen ausführt. Die untere Achse 106 an dem Antriebszahnrad 76 paßt durch ein Loch 108 in der Lagerplatte 98. Ein O-Ring 110 paßt über die Achse 106, um eine wasserdichte Abdichtung zu bilden. Am Boden der Welle 106 ist ein Zahnrad 112 angebracht, welches sich im Verein mit dem Antriebszahnrad 76 bewegt und so angeordnet ist, daß es einen Anzeigering 114 dreht, der ein Symbol 42 (Fig. 2) darstellt, das das ausgewählte Sprühstrahlmuster angibt.
• Eine Elastomerdichtung 118 besitzt in sich ausgebildet eine Reihe von Löchern (so zum Beispiel 120, 122). Das Verschlußzahnrad 80 wählt einen Strömungskanal (tatsächlich fünf Kanäle in den sich wiederholenden Mustern) an der Auslaßplatte 90, die zu einer Reihe von Löchern 120, 122 in der Dichtung 118 führt. Diese Löcher sind über einer Reihe von Kanälen, so zum Beispiel bei 124, innerhalb eines unteren Gehäuses 126 positioniert. Dementsprechend legt die Stellung der Verschlußplatte 80 fest, welcher der Kanäle mit Wasser beschickt wird, und legt damit also das Sprüh strahlmuster des Wassers fest, wie dieses aus dem Brausekopf abgegeben wird.
• Eine Reihe von Gewindeschneidschrauben (so zum Beispiel 128) durchsetzt Löcher 130, 132, 134, um die von dem Innengehäuse 64 durch das untere Gehäuse 126 vorstehende Anordnung festzuhalten.
• Die individuellen Kanäle 124 in dem unteren Gehäuse 126 sind hinter individuell zugeordneten Mustern von Sprühlöchern 34 bis 40 (Fig. 2) angeordnet. Wenn also die Verschlußplatte 80 (Fig. 3) zunächst über der Auslaßplatte 90 so positioniert ist, daß Wasser in den ersten oder äußersten Kanal 124 gelangt, so wird Wasser über die Löcher 34 in einem feinen Sprühmuster abgegeben. Wenn die Verschlußplatte 80 sich in einer Stellung befindet, in der Wasser über den zweiten oder Zwischenkanal 136 geleitet wird, wird über ein kreisförmiges Muster von großen Löchern 36 ein grober Sprühstrahl abgegeben. Natürlich können in derselben Weise noch weitere Sprühstrahlmuster geschaffen werden.
• Ein Propeller oder eine Turbine 140 (Fig. 3A) besitzt hochstehende Rippen 142, auf die ein Strahl oder Strahlen von Wasser treffen, wenn die Verschlußplatte 80 Wasser in einen Kanal lenkt, in dem sich die Turbine befindet. Dieser aufprallende Wasserstrahl dreht die Turbine. Einstückig befestigt mit den unteren Kanten der Rippen 42 erstreckt sich ein Flansch 144 um nahezu drei Viertel des Umfangs der Turbine und läßt einen Offenraum 145 frei. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt ist eine der Gruppen von Löchern 38a-38c (Fig. 2) unbedeckt, während die anderen beiden Gruppen dieser Löcher bedeckt sind.
• Auf diese Weise befindet sich, wenn die Turbine 140 sich dreht, ein erster Offenraum 145 über den Löchern 38a (Fig. 2), und diese Löcher sind dann unbedeckt, so daß Wasser aus ihnen abgegeben wird. Anschließend werden die Löcher 38a von dem Flansch 144 bedeckt, und die Löcher 38b werden von dem Offenraum 145 freigegeben, so daß Wasser aus ihnen austritt. Als nächstes gibt die drehende Turbine die Löcher 38c frei, und es tritt Wasser aus ihnen aus, während der Flansch 144 Löcher 38a, 38b bedeckt. Anschließend gibt die Turbine 140 wieder Löcher 38a frei. Im Ergebnis fühlt der Benutzer einen pulsierenden Wasserstrahl.
• Bei dieser speziellen Ausführungsform sind die Stirnplatte 150, das untere Gehäuse 126, die Dichtung 118 und die Auslaßplatte 90 am Boden des Brausekopfs durch eine selbstschraubende, in einen Ansatz 154 am Boden der Trägerplatte 98 eingeschraubte schneidende Schraube 152 befestigt. Eine Kunststoffkappe 156 schnappt in ein Loch in der Mitte der Stirnplatte 150, um den Schraubenkopf dekorativ zu verbergen.
• Der Fachmann erkennt leicht, wie die Erfindung zum modifizieren wäre. Deshalb sollen die beigefügten Ansprüche sämtliche äquivalenten Strukturen abdecken, die in den wahren Schutzumfang und Sinngehalt der Erfindung fallen.

Claims (11)

1. Mehrfunktionsbrausekopf (20, 22), umfassend eine Platte (90) mit einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Kanälen (124), die je ein individuell zugeordnetes Muster von Brauselöchern, eine Verschlußplatte (80) und Mittel (86) aufweist, die auf die Bewegung der Verschlußplatte (80) reagieren, um Wasser in einen ausgewählten der Kanäle (124) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrklinke (56), betätigt durch einen mit einer Feder (54) vorgespannten Druckknopf (24), und ein zugeordneter Sperrklinkenradnocken (62), der mit der Sperrklinke (56) in Eingriff steht, vorgesehen sind, wobei das Sperrklinkenrad in Reaktion auf jedes Drücken des Druckknopfes (24) und seiner zugehörigen Sperrklinke (56) einen Schritt über einen bestimmten Bogen nimmt, wobei die Verschlußplatte (80) so gekoppelt ist, daß sie sich in Reaktion auf jeden Schritt des Sperrklinkenradnockens (62) über eine vorbestimmte Bogenstrecke bewegt.

2. Brausekopf nach Anspruch 1, umfassend ein zwischen dem Druckknopf (24) und der Sperrklinke (56) angeordnetes Verschiebeglied (48), worin der Sperrklinkennocken (62) eine Vielzahl von Zähnen um seinen Umfang aufweist, wobei die Klinke (56) schwenkbar (58) am Verschiebeglied (48) angebracht und so positioniert ist, daß sie an einem Zahn eingreift und ihn auf den Sperrklinkenradnocken (62) schiebt, wobei die Klinke (56) eine zugehörige Blattfeder (60) aufweist, um die Klinke (56) in Eingriff mit dem ergriffenen Zahn zu drücken, während der Klinke (56) Auslenkung und Schaltung über einen Zahn möglich ist, während das Glied (48) in seine normale Position zurückkehrt, nachdem es aus seiner gedrückten Position freigelassen ist.

3. Brausekopf nach Anspruch 2, worin das Druckknopfglied (24), die Sperrklinke (56) und die Blattfeder (60) ein einziges Kunststoffgußteil sind, wobei die Vorspannung der Blattfeder (60) durch das Gedächtnis des Kunststoffteils gegeben ist.

4. Brausekopf nach Anspruch 1, worin die Verschlußplatte (80) eine Einrichtung (84) mit mindestens einer Öffnung (86) darin zum Durchfluß von Wasser ist und mit einem Antrieb (76) ineinandergreift, wobei der Antrieb (76) und der Sperrklinkenradnocken (62) auf einer gemeinsamen Welle (74) angebracht sind, um die Verschlußplatte (80) in Reaktion auf jede Betätigung des Knopfes (24) durch die bogenförmige Distanz zu treiben.

5. Brausekopf nach Anspruch 4, worin die Verschlußplatte (80) eine Vielzahl von Löchern (86) aufweist, die über ihren Umfang gleich verteilt sind, um die auf den Brausekopf wirkenden mechanischen Kräfte auszugleichen.

6. Brausekopf nach Anspruch 1, worin einer der Kanäle (124) ein Muster von gruppierten Wasserauslaßlöchern (38a-38c) aufweist und eine wassergetriebene Turbine (142) in einem Kanal (124), wobei die Turbine einen Flansch (144) zum sequentiellen Zudecken und Aufdecken der Gruppen von Wasserauslaßlöchern (38a-38c) aufweist, wodurch ein pulsierender Wasserstrom aus den Gruppen von Wasserauslaßlöchern (38a-38c) ausgegeben werden kann.

7. Brausekopf nach Anspruch 6 und Mittel umfassend einen Griff (26), der sich von den Brauselöchern zu eine Kupplung (30) für einen flexiblen Schlauch erstreckt, der zu einer Wasserquelle führt, wobei der Knopf (24) an einem Ort ist, an dem er durch den Daumen einer Hand, die den Griff (26) hält, betätigt werden kann.

8. Brausekopf nach Anspruch 1, worin der Brausekopf ein Gehäuse (20) aufweist und Mittel umfassend eine Kupplung (28) auf dem Gehäuse zum Verbinden des Brausekopfes mit einem Wasserrohr.

9. Mehrstrahlbrausekopf (22) umfassend Mittel zum Ausgeben eines ausgewählten aus einer Vielzahl von verschiedenen Wasserbrausemustern, dadurch gekennzeichnet, daß er eine mit Druckknopf (24) betätigte Sperrklinke (56) und ein Sperrklinkenradnockenmittel (62) zum Wählen zwischen der Vielzahl von Brausemustern aufweist und Mittel (26), die ermöglichen, daß der Brausekopf in einer Hand gehalten wird, wodurch die durch Druckknopf (24) betätigte Auswahl vom Daumen der einen Hand vorgenommen werden kann.

10. Brausekopf nach Anspruch 9 umfassend Mittel (114), die auf die Druckknopfbetätigung (24) reagieren, um eine Anzeige (42) des ausgewählten Brausemusters anzugeben.

11. Brausekopf nach Anspruch 10, worin das Anzeigemittel durch einen Antrieb (76) angetrieben ist, der dem Sperrklinkenradnockenmittel (62) in Reaktion auf die Druckknopfbetätigung (24) zugeordnet ist.