DE7400773U - Fluidischer Oszillator - Google Patents

Description

Bowles fluidics Corporation, Silver Spring Maryland, U.S.A.

Fluid!scher Oszillator

nie £rrindung betrifft einen fluidiscben oszillator inabesondere zur Abgabe eLnsa pulsierenden ilüssigkeitsstrab-Ies wechselnder Gestalt und wechselnder Strömungsgeschwindigkeit, mit einer von zwei Seitenwänden begrenzten Wechselwirkungskamaer, die eintrittsseitig an eine Düse eur Zuführung eines Ströaungsmittelstrables anacbließt, austrittsseitig eine öffnung zum Austritt des Strahles aufweiet sowie oit wenigstens einer Steueröffnung zur Zuführung von Strömungsmittel in die Yiecbselwirkungskanmer versehen iet·

Fluidische Oszillatoren zur Abgabe von pulsierenden Slüssigkeitsstrablen sind in verschiedenen Ausführungen und für verschiedene .Anwendungsfälle bekannt bzw. vorgeschlagen. So Bind fluidische Oszillatoren bereits in Duschköpfen bzw, Brausen (US-Patentschrift 5 563 462, deutsche Offenlegungsschrift 2 140 526) in Sprengern (US-Patentschrift 3 432 102) in Springbrunnen (US-Patentschrift 3 595 479) und in Reinigungsvorrichtungen (US-Patentschrift 3 468 325) verwendet worden. Die meisten dieser Oszillatoren sind zax für eine bestimmte Anwendung geeignet» Lediglich der fluidiscbe Oszilla-

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tor, der In dem Dusotakopf naob der nicht vorveröffentlicbten deutschen Offenlegungsschrift verwendet wird, 1st für verschiedene Anwendungen geeignet. Der von diesem Oszillator abgegebene Strahl oseilliert mit einem relativ weiten und einen» etwas entere» SprUbkegels wobal der ^prlihkagsl meha? offen und mehr gescbloseen ist. Ein solcher Strahl zeigt nicht nur einen angenehmen Duscheffekt, sondern ist auch für Reinigungszwecke für Springbrunnen mit dekorativen Wasser-. Strahleffekten usw. verwendbar.

In dem Oszillator nach Fig· 9 der deutschen Offenlegungsecbrift 2 140 526 wechselt der Ausgangsstrabi zwischen zwei Strönungszuständen· In dem einen Strömungszustand besitzt der Ausgangastrau eine relativ hohe Geschwindigkeit und strömt entlang einer Wand des Ausgangsberoicbs des Oszillators· In dem anderen Strömungszustand ist der Ausgangsstrahl verbreitert und füllt den Ausgangsfcereicb voll aus· Dabei besitst der ver-= breitsrte Ausgangsstrahl C^ise geringere Strömungsgeschwindigkeit· Diesa ständig wechselnde Strömungsgeschwindigkeit verbunden mit der wechselnden Strahlausbildung des Ausgangs— Strahles bewirkt den angenehmen Duscheffekt und ist zur Reinigung von Gegenständen und Körpern besonders vorteilhaft. Dieser Oszillator des älteren Vorschlages ist Jedoch schwierig herzustellen, da zum einen ein Rückkopplungskanal vorgesehen sein muß, der überkreuz zu einer Steuerkanalöffnung zur einen Seite einer Wecbselwirkurtgskammer geführt ist und zum anderen auf der anderen Seite der Wechselwlrkungskasmer gegenüber der Steuerkanalöffnung eine Entlüftung vorhanden ist.

Der in Flg. 10 der deutschen Offenlegungsscbrift 2 140 526 vorgeschlagene Oszillator vermeidet einen die tfecbselwirkungskamiaer kreuzenden RückfUhrungskanal, indem eine Wechselwirkungskammer mit beidseitig gekrümmten Seitenwänden verwendet wird, entlang denen der Strahl in verschiedenen Richtungen aus dem Oszillator austritt» Bei diesem Oszillator wird jedoch ein oszillierender Strahl abgegeben, der keine unterschiedlichen

'■ eschwindigkeiten aufweist und nur in unterschiedlichen Richtungen hin- und herschwingt·

Aufgabe der Erfindung ist» einen flaldisehen Oszillator der eingangs genannten Art anzugeben, der entsprechend dem vorstehend ermähnten älteren Vorschlag einen Ausgangsstrabi abgibt, der zwischen zwei Strablausbildungen wechselt, die unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Vorzugsweise soll es sich dabei urn einen engeren und einen weiteren Sprühkegel bandeln. Dabei soll sich der erfindungsgetaäSe Oszillator leicht derart ausbilden lassen» daß zwischen einest stabilen Ströaungszustand, in des ein luftblasenfreier Flüssigkeitsstrahl von relativ geringer Ströaungsgeschwindigkeit abgegeben wird und dein oszillierenden Ströaungszustand frei gewählt werden kann.Ein derartiger luftblasenfreier Flüssigkeitsstrahl ist z.B. sum Abfüllen von Trinkwasser besondere vorteilhaft, das keinerlei Trübung durch eing<»- sohlagene Luftblasen aufweist. Die leichte Uasenaltbarkeit in den oszillierenden Zustand ermöglicht die Verwendung des pulsierenden Strahles z.B. zum Abwaschen von Geschirr und dergleichen in üücben, so da3 ein derart umschaltbarer Oszillator z.B. als Vorsatz für Sprühhäbne besonders geeignet isx. Weiterhin soll die Frequenz, mit der der Oszillator schwingt,leicht einstellbar sein« Schließlich soll der Oszillator trotz weltgehend einfacher Herstellung als Massenartikel für die unterschiedlichsten Anwendungen, wie z.B. für Springbrunnen aalt besondere dekorativem Strahlaußw&rf und zur Erzeugung von Waseerbewegungen füt die verschiedensten Zwecke verwendbar sein· Hierfür soll sich dar erfindungsgeoäße Oszillator in die Vorrichtungen für die verschiedensten Verwendungszwecke leicht integrieren oder an diese anschließen lassen·

Die Erfindung löst die Aufgabe in der Welse, daJ3 die eine Seitenwand der sich stromab erweiternden Y/ecbselvirkungekamrner zwischen der Ein- und der Austritteöffnung der Kasatr im wenentlichen geradlinig verltiuft und der Austrlttoquerochnitt der Kanraer gegenüber ihrem weitesten Querschnitt verringert 1st, und daß an die andere Seltenwand stromab

von der Austrittsöffnung eine Strahlleitwand im wesentlichen in Richtung der geraden Seitenwand anschließt und in der Strahlleitwand wenigstens eine Öffnung in Verbindung mit einem Kanal zu der Steueröffnung in der anderen Seitenwand vorhanden ist·

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

Die Erfindung wird anband von Ausführungsbeiepielen näher bööOu^iöuoa UBu erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:

fig· 1 einen Achs schnitt nach den Linien I-I i& Fig. 2 durch einen erfindungsgemäßen Duschkopf, der einen erfindungsgemäSen Fluidoszillator einschließt ;

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

Fig. 3 eine Rückansicht auf eine in dem Fluidoszillator nach Fig· 1 verwendete Ventilscbraube;

Fig. 4 eine Bcbematische Darstellung des Duschkopfes

nach Fig· 1, in der die zwischen zwei Zuständen wechselnde Strömung in ihrem einen Zustand dar-» gestellt ist;

Fig· 5 eine scbematisobe Darstellung des Duscbkopfes

nach Fig· 1 in der der andere Zustand der Strömung dargestellt ist;

Fig· 6 eine Seitenansicht des Duscbkopfes nach Fig. 1

in Verbindung mit einem LeitungsonocbluS im Schnitt,

Fig, 7 einen AchsBchnitt durch ein erfindungsgemäßes Spülbad»vorsatzgerät, das einen erfindungsgesä0en Fluidoszillator einscblieSt, In seiner einen Stellung für einen ersten StröQungssiustand j

Fig. 8 einen Aobsscbnitt entsprechend Pig. 7 durch das Torsatzgerät in seiner anderen Stellung fUr einen zweiten Strömongszustand;

Tig· 9 einen Achsschnitt durch ein abgewandeltes erfindnngsgesaäSes Vorsatsgerät, das ©inen erfinduagsgemäSen Fluidoezillator einschließt;

flg. 10 eine Seitenansicht eines. erfindungsgemäSen fluid-Oszillators in einem geschnittenen erfindungegeaäßen Yorsatsgerät;

fig.11 einen Aohsscbnitt durch einen erfindungsgemäSen Springbrunnen für besondere Wasserkünste, der einen erfindungsgemäßen Pluidoszillator einschließt;

Pig.12 eine perspektivische Ansicht eines Aufsatzteiles In PIg,11,

Fig.13 eine schematiscbe Darstellung eine3 erfindungsgeraäBen Springbrunnens auf einer Wasseroberfläche;

FIg, 14 eine scheaatisrhe Barstellung des einen der zwei wechselnden Strömungszustände des Springbrunnens nach Hg, 11 und

71g. 15 eine schematische Darstellung des anderen Str&- nmngozustandes des Springbruinnens nach Fig· 1t·

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Ein in den Pig. 1, Z und 3 dargestellter erfindungsgemäßer Duscbkopf ist achasymmetrisch zu der Linie A-A' auegebildet und bestebt im wesentlichen aus fünf Seilen, und zwar einem Gehäuse 11, einem Strahleinleitteil 12, eines Düsenkörper· 13_t einem Mantelrohr 14 und einem Nadelventil 15. Die Teile bestehen vorzugsweise aus einem harten, wasserbeständigen Kunststoff, können aber auch aus nicht rostenden Metallen bestehen.

Das Gehäuse 11 bildet eine Feibe von Zylinderabscbnitten von unterscoieölichen Durchmessern vorallesi zur Halterung des Mantelrohres 14· Drei Abschnitte des äußeren Gehäuses sind beachtlich: Der Gewindeabschnitt 17 am Anscblußecde des Duschkopfes, ein radial sieb nach außen erstreckender Flansch am Austrittssnde des Duschkopfes und ein schmaler konisch ansteigender Torsprung 2i zwischen dem AnscbluQ- und dem Austrittsende etwa auf dem ersten Drittel zwischen dem auf- und dem abstromseitigen Ende. Der Vorsprung 21 bildet eine ringförmige Schulter, an der sieb das eine Ende des Mantelrohres 14 abstützt. Das andere Ende des Mantelrohres greift mit einem Absatz an die dem Anschlußende zugekehrte Seite des Flansches 19·

Dae Innere des Gehäuses 11 ist hohl ausgebildet und umfaßt drei besondere Abschnitte· Ein erster zylindrischer Abschnitt 23 erstreckt eich axial vom Anschlußende aus über ©ins kleine Entfernung bis zu einer radial einwärts verlau= fenden Schulter 25/ von der ein zweiter zylindrischer Abßchnitt 27 von einem etwas geringeren -tischmesser als der Abschnitt 23 ausgebt und sieb axial über einen größeren Teil des Gehäuses bis zu einer Ringkette 28 einer radial nach außen verlaufenden Schulter 29 erstreckt. Der Rest des Gehäuseinneren besteht aus einen kegelatumpfförinigen Abschnitt 31 der von der Schulter 29 zum Austrittsende aicb erweitert.

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Die Außenfläche dee Mantelrohre» 14 besitet eine Io wesentlichen konische Gestalt, die sieb «um AnscbluSende bin verjüngt· Dice© Außenfläche kann vorteilbafterweise geriffelt aungebildet sein« Das Mantelrohr 14 weist nur Halterung am Gehäuse i enocniußsoitig eine radiale Schulter 35 auf, die eich auf den Vorsprung 21 abstützt· Eine austrittsseitige Schulter an dem Mantelrohr 14 stützt eich an einen riächenabnchnltt eines austrittseeitigen Gebäuseflansobes 19 ab· Beim Zusammenbau des Duscbkopfes wird das Mantelrohr 14 vom Anschlußende aus über das Gehäuse 11 gedrückt* bis die Schulter 35 hinter den Vorsprung 21 schnappt.

Das Strahleinleitteil 12 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 41 mit sechs axial durchgebenden Einlaßöffnungen 43 für die zugeführte flüssigkeit. Die öffnungen weisen unter eich und von öer Achse A-A¹ etwa den gleichen Abstand auf. Das Strahleialeitteil 12 ist in den zylindrischen Abschnitt 23 des Gehäuses 11 fest eingesetzt· Hierzu 1st ein seiiaaler, konisch ansteigender Vorsprung 45 ψ ähnlich dem Vorsprung 21 aber eum Anschlu3ende hin ansteigend, am Umfang des zylindrischen Abschnittes 41 vorgesehen und schnappt in eine Ringkerbe 47 im Gehäuseabscbnitt 23 ein.

Unmittelbar stromabwärts schließt an den zylindrischen Abschnitt 41 ein schmälerer zylindrischer Abschnitt 49 an» der in einen breiteren zylindrischen Abschnitt "JI Übergeht. Der Abstand zwischen der Außenfläche des Abschnittes 51 und der Innenfläche des Gehäuseabschnittes 27 bildet eine Ringdüse 53. Stromabwärts schlieft an den zylindrischen Abschnitt 51 ein konisch sich stromab verjüngender Abschnitt 55 des Strahleinleitteiles an, das an seinen kleinsten Durchmesser den Durchmesser eines anschließenden zylindrischen Abschnittes 57 festlegt» der se.ihs radiale Löcher 59 aufweist» die alt dem Ende einer in der Achse A-A* verlaufenden Bohrung 61 in Verbindung stehen, die sich von den Löchern 59 aus bis zum Ende des Strahleinleitteiles erstreckt·

An den zylindrischen Abschnitt 57 schließt ein schmälerer ryllndrisober Abschnitt 63 an, wobei die Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 57 und 63 durch eine radiale ßingsobulier gebildet vij?d„ Der Abschnitt 63 bildet d&3 stromabseitige Ende des Stroaeinleitteiles 12·

DaB auXstromseitige Ende des Düsenkörpers 13 bildet einen hohlen zylindrischen Abschnitt 65 der den Abschnitt 57 des Stromeinleitteiles 12 umgibt· Der inner« Durohmesser de? Abschnittes 65 iet etwas größer als der Außendurchmesser des Abschnittes 57t um einen Ringkanal 67 zu bilden, der über die radialen Löcher 59 mit der Bohrung 61 in Verbindung steht· Das aufstroaaeitige Ende des Abschnittea65 weist ebenfalls einen Abstand von dem Stromeinleitteil 12 auf, so daß sioh der Ringkanal 67 über das Ende des Abschnittes 65 hinaus erstreckt, Uu eine ringförmige, stwa radial nach auSsii verlaufende &+.*ι*»ν·ϋί?ηιιηιτ 69 Hebe dem konischen Abschnitt 55 des Stromeinleitteiles 12 zu bilden.

Der äußere durchmesser des Abschnittes 65 ist erfindungsgemäß etwas kleiner als der äußere Durchmesser des Abschnittes 51 des Stromeinleitteiles 12, so daß der Abschnitt 65 gegenüber dem Abschnitt 51 zurückgesetzt ist· Der Ringkanal 71 ist stromab von der Steueröffnung 69 erfindungsgemäß etwas welter als die Kingdüse 53. Der Eingkanal 71 bildet den aufstromseitigen Teil einer Veuhselwirkungskammer eixws

fluidoszillators·

Stromab von dea Abschnitt 65 weist die äußere Kantelfläche des Düsenkurpere 13 eur Inneren Begrenzung der Wechselwirlcungskamaer eine gekrümmte Gestalt auf· Stromab konvergiert die Hantelfläche des Düsenkörpers über einer längeren axialen Strecke, um anschließend über einer kürzeren axialen Strecke nach außen zu divergieren· Der abgerundet verlaufende divergierende ?läohenabschnitt wird stromab von einer

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Äußeren Kante 75 begrenzt, die erfindungsgemäß dem Austrittsende etwas näher liegt als die Kante 28 an der Schulter 29 des Gehäuses 11. Die Gestalt der Eunuchst flacher konvergiefSääsü uüi Soss sntsprsclis&S stsil«? äiTörgiöroüdöü Mantel fläche des Dttsenkörpers 13 ist abhängig von der gewünschten Ausströmrichtung des Flüssigkeitsstrahles. Wichtig ist, daß die Ringkante 75 einen Durchmesser aufweist, der erflndungsgemaft etwas geringer oder wenigstens gleich dem AuBendurohmesser des Abschnittes 65 ist· Der radiale Abstand mischen den axial versetzten Kanten 23 und 75 ist vorteilhafterweise etwa so groß wie die Weite des Ringkanals 71· Die Ringöffnung zwischen den Kanten 23 und 75 bildet eine verengte Auola3öffnung der von den Wänden 27 und 73 begrenzten Wecbselwirkungskamtaer des Pluidoszillators. Der Längsschnitt durch die Weobselwirkungekammer zwischen Ϊ der geraden Innenwandung 27 und der gekrümmten Außenwandung

- 75 kann als halb-tropfenxörmia bezeichnet werden·

Stromab der Kante 75 ist üie äußere Fläche des Diisenkörpers Bylindrisch ausgebildet und erstreckt eich axi&i bis zum Ausströmende des Duschkopfes· Dieser Plächenabschnitt bildet erfindungsgemäß eine zylindrische Strumungsleitwandung 77 · Die Strümung8leitwandung 77 kann auch leicht geneigt verlaufen, um der austretenden Strömung eine bestimmte Bicbtunjg su geben·

Das abströmseitige Ende der Strömungsleitwandung 77 ist an zwei oder mehreren Stellen abgebogen oder in anderer Weise gestaltet, um radiale öffnungen zu dem holen Innenraum des Düsenkörpers zu bilden· Diese öffnungen werden als Eückfübrungaöffnungen 73 bezeichnet, deren erfindungsgemäSe Wirkung noch beschrieben wird·

Der innere Abschnitt 79 des Düsenkörpers 13 grenst s

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unmittelbar an den Abschnitt 65 und besitzt eine im wesentlichen zylindrisch3 Gestalt» um den zylindrischen Abschnitt 63 des Strömungsleitkörpers 12 aufnehmen zu können» die duroh eine Schnapp-Terbindung ©des durch eisen, Pr^Ssita miteinander fest verbunden sind. Hierzu weist der Abschnitt 63 einen schmalen» konisch ansteigenden Vorsprung auf, der In eine Ringkerbe la Absohnitt 73 einschnappt, wodurch ein Abziehen des DUsenkörpes 13 atromab von dem Strömungeleitkörper 12 vermieden wird·

Stromab schließt an den Abschnitt 79 des DUsenkörpers 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.

Die evindsbchsung 1st zvss Eingriff des £u2erss Gs^iadeab= schnittes des Schaftes eines Nadelventils 15 vorgesehen, dessen Spitze in die Bohrung 81 ragt. Das Nadelventil besitzt zwei Längsnuten 35, 37 in seinem Gewindeabschnitt. Der gewindefreie Halsabschnitt des Nadelventils weist einen kleineren Durchmesser auf als sein Gewindeabschnitt. Am äußeren Ende des Halsabschnittes befindet sich ein lsi wesentlichen zylindrischer £nopf, der weltgehend den gleichen Durchmesser wie die Strömungsleitvandung 77 aufweist. Vann das Nadelventil 15 geöffnet ist, ist eine Bückführung von dec Eückführungsöffnungen 78 über die Nuten 85, 87, die Bohrungen 31 und 61, die Öffnungen 59 und den Ströaungsweg 67 zu den Steueröffnungen 69 frei· Ist das Nadelventil 15 geschlossen, schließt die konusförmlge Schaftspitze des Nadelventils die Bohrung 81 ventilartig ab und sperrt die Rückführung von den Rückführungsöffnungen 73 ab.

Die Arbeitsweise des Duschkopfes nach Fig« 1 wird anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben· In Flg. 4 ist das Nadelventil

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geöffnet, so daß der Fluidoszillator bu oszillieren vermag. Unter Druck befindliches Wasser oder eine andere Flüssigkeit wird dem Duschkopf aa Ende der Anschlußbohrungen 43 zugeführt und gelangt zu der Rin^düse 53. Die Ringdüse 53 gibt einen Strahl in den« Eingkanal 71 der v/schselwirkungskacnaer des Oszillators ab. Ist das Nadelventil 15 geöffnet, wie in Fig. 4 gezeigt, dann kann die Umgebungeluft ungehindert durch die Rückführung (Öffnungen 79, Nuten 85, 87, Bohrungen 61, 81) zur Steueröffnung 69 gelangen. Der ringförmige Strahl in des Eingkanal 71 fließt dann durch die Wechselwirkungekasnner entlang der geraden Seitenwand 27 und Umgebungsluft kann in den erweiterten Abschnitt der VaSaeelwirkungskammer zwischen dem ringförmigen Strahl und der gekrümmten Seitenwand 73 gelnngen^ Der ringförmige Strahl fließt dabei im wesentlichen unbeeinflußt entlang der geraden Seitenwand 27, wie in Fig. 4 dargestellt durch die Wechselwirkungskammer zur Auslaßöffnung 76 und weiter entlang der Ströaungsleitwandung 77· Dabei behält der Strahl seinen Ringquerscbnitt im wesentlichen unverändert bei und tritt in dieser Gestalt aus dem Duschkopf 10 aus. Der Flüssigkeitsstrahl schließt dabei die EÜckfUhrungsÖffnungen 78 von der Umgebungeluft ab, indem ein Teil des Flüssigkeitsstrahler in die Rückführungaöffnungen 78 eintritt· Außerdem wird auf Grund der relativ hohen Geschwindigkeit dos Flüsßigkoitsstrahles im Bereich der Steueröffnungen 69 Strömungsmittel aus der Rückführung angesaugt, wodusn weitere Flüssigkeitsanteile des Strahes in die KUckfübrungsöffnungen eintreten. Die auf diese Welse rückgeführten Flüssigkelteanteile gelangen über die Steueröffnungen 69 in die V/ocbselwirkungekammer und füllen die gesamte Wecfcselwirkungokommer mit Flüssigkeit aus. Auf Grund der Ausfüllung der gesamten Weohselwirkungekammer sswlsoben den beiden Seitenwäüden 27 und 73 mit Flüssigkeit nlaist der aus des Dußcbkopf austretende Flüssigkeitsstrahl, wie Flg. 5 zeigt, eine gegenüber Flg. 4 veränderte Austrittsrichtung an· Diese veränderte Austrittsrtotung 1st bestimmt durob den Verlauf

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der iieitenwandungen 27 und 73 Im Auetrittsbereich der Vecbeelwirkungskammer· (In Pig· 5 let daa Nadelventil 15 in seiner geschlossenen Stellung gezeichnet. Der die Wecbselwirkungskamsr voll ausfüllende stabile Strömungszustand auf Grund des geschlossenen liaitelventila 15 ist der gleiche wie der astabile Strömungazustand auf Grund des vorrangehenden Äbschließens der Eückführungsöffnungen von der isgebungeluft durch den gerade austretenden !flüssigkeitsstrahl gemäß 3¹Ig. 4·) Durch den gekrümmten Verlauf der Seitenwand 73 erhält der Flüssigkeitsstrahl im Strömungszustand gemäß Pig.5 eine radial nach außen gerichtete Geschwlndigkeitakoiaponente. Die gerade Seitenwand 27 verringert oder begrenzt die Strahldivergenz dee austretenden Ilüssigkeitsstrablea gera&fl ?ig. 5t der entlang der stromab divergierenden Wand 31 Btrömt, die als Strömungsleitwandung dient· Da der Flüssigkeitsstrahl in dem Strömungszustand gemäß ?ig> 5 die Rückführungsöffnungen 78 nicht länger von der Uragebutigsluft absperrt» vermag diese vieder über die Rückführung in die Vecbaelwirkungskaraaer einzudringen, wodurch der Flüssigkeitsstrahl wieder seinen anfänglichen Strömungszustand gemäS !'ig, 4 einnimmt· l>er Zyklus wiederholt sich dann in der vorstehenden Weise·

In dem einen Strömungszustand, bei dem der Flüssigkeitsstrahl die Wechselwirkungskammer nur teilweise ausfüllt, wie Pig. 4 zeigt, weist der aus dem Duschkopf austretende flüssigkeitsstrahl eine relativ hohe Geschwindigkeit auf und besitzt einen relativ kleinen Strömungsquerschnitt, der eine relativ kleine Ringfläche erfaßt« In den anderen Strömungszustand, bei dem der Flüssigkeitsstrahl die Weebselwirkungskammer voll ausfüllt, wie Fig· 5 verdeutlicht, besitzt der austretende Flüssigkeitsstrahl einen wesentlich weiteren Strömungsquerschnitt, der eine weβentIiob größere Fläche umschließt. Der aus dem Duschkopf austretende Flüssigkeitsstrahl wechselt somit fortlaufend zwischen dem weiteren und dea engeren Zustand entsprechend dem zur Umgebungsluft offenen

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oder geschlossenen Zustand der Rückführung. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles bei voll mit Flüssigkeit ausgefüllter Wechselwirkungskammsr niedriger ist als die Strömungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles bei nur teilweise mit Flüssigkeit ausgefüllter Wecnselwirkungskammer wechselt die Austrittsgeschwindigkeit des austretenden Flüssigkeitsstrahles fortlaufend. Die wechselnde Gestalt des austretenden FlüssigkeitsStrahles und die wechselnde Strömungsgeschwindigkeit hat eine angenehme Wirkung auf der Haut einer sich duschenden Person bei wirkungsvollem F-einigungseffekt zur Folge.

Geschwindigkeitsdifferenz der beiden Zustände des austretenden Flüssigkeitsstrables sind abhängig von der Ausbildung des erweiterten Abschnittes der Wecbselwirkungskammer. Die Frequenz mit der der Fluidoszillator schwingt, h&igt von dem Druck der dem Duschkopf zugeführten Flüssigkeit ab. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Düsenkopf es wurdeu Frequenzen von 1300 biß 2000 pro Minute bei einem Druck von 30 psi gemessen. Die Ausbildung der Wechseiwirkungskamnjer beeinflußt die Zeitspanne au« Auffüllen der tfecbselwirkungskammer mit Flüssigkeit zur Erreichung des Ströraungszustancles dos Flüssigkeitsstrahl gemäß Fig. 5«, Je größer die Wechselwirkungskaimer ist, um so größer ist die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strömungseuständen. Die Weebselwirkungskammer IKSt sich erfindungsgefljäa so ausbilden, daß beide Strömungszustände zeitlich zusasmenfallen. Unter dieser Bedingung weist der austretende Flüssigkeitsstrahl die Gestalt sich fortlaufend abtrenuender pulsierender Flüssigkeitsring» niedriger Geschwindigkeit auf, die einen zentralen Flüssigkeitsstrahl hober Geschwindigkeit umschließen» Diese pulsierenden Ringe lösen sich in große !Tropfen auf, wenn sie eich weiter von den Duschkopf weg entfernen. Dao Puleieren erzeugt eine angenehme Wirkung auf der Haut einer sieb duschenden Person. Die Strömungsimpulee haben außerdem einen weit höheren Rtini-

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gungseffekt als file Busohstrahlen herkömmlicher Duscbköpfe· Es wurde festgestellt, da3 ein derartiges pulsierendes Duschwasser einen sterilisierenden Effekt auf der Haut durch Zarstörung und schnelle Wegscbweamung von auf der Haut befindlichen Bakterien "bewirken kann (LiteraturMnweis: Effectiveness of Pulsating Water Jet Lavage in Treatment of Contaminated Crushed Wounds" von A. Gross und anderen, veröffentlicht in "The Aiaerican Journal of Surgery" Vol. 124, Seiten 373 bis 377, September 1972 und die hier angezogenen Keferenzen)· ErfindungsgemäSe JDuscbköpfe bzw. Brausen erfüllen damit ©ine wichtige gesundheitsfördernd Punktion bei gleichzeitiger angenehmer Wirkung für den Benutzer.

Wie Fig· 5 verdeutlicht, kann keine Ucigebungsluft in die Rückführung gelangen, wenn das Nadelventil 15 geschloesen ist. Der Flüssigkeitsstrahl des Oszillators verbleibt dann in dem Strömungszustand, bei dem die Wechselwirkungskariner Mit Flüssigkeit voll ausgefüllt ist, wobei die relativ weite Strahlausbildung des ausströmenden Flüssigkeitsstrahl aufrechterhalten bleibt. Einfache Verstellungen an <Hm Einstellknopf 89 des Nadelventils erlauben den Benutzer die wahlweise Einstellung der Oszillation oder des stabilen Strömungßzustandes·

35er Winkel zwischen dar Wand 31 und der Achse A-A¹ im Ausströmbereicta des Duscbkopfes kann erfindungegemäß in Abhängigkeit von der gewünschten Divergent des austretenden Flüseigkeitsstrables gewählt werden, Entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 2 140 526 kann der Ausströrabereicb unterteilt sein in eine Vielzahl einzelner Strönmngswoge mit unterschiedlichen Winkeln zur Achse A-A*, wodurch die auetretenden Strahlen entsprechend viele verschiedene Richtungen aufweisen· Der in der deutschen Offenlegungsschrift 2 140 526 angegebene Verteilerring mit den kammerartigen Schlitzen von abwechselnd unterschiedlicher Tiefe und Richtung seiner Basisschlitzfläohen stur Erzeugung von Strahlenkränzen verschiedener Gestalt kann erfindungegenliö ale Auf-

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Satzteil zu dem vorstehend beschriebenen Duschkopf verwendet werden, das vom Benutzer wahlweise im Austrittsbereicb des Duschkopfcs auf diesen aufgesteokt werden kann.

Die Ströräungalöitwaniung 77 kann erfindungsgeÄäS auch leicht divergierend oder konvergierend ausgebildet sein, was für besondere Anwendungsfälle von Vorteil oeln kann·

Au3er daß der Benutzer alt dem Nadelventil 15 zwischen einem oszillierenden und einem stabilen Sprühbetrieb wählen kann, kann er durch Verstellung des Nadelventils 15 den gewünschten Scbwingungszyklus einstellen. Wird das nadelventil 15 auf eine größere Öffnungswolte eingestellt, so erhöbt eich der Schwingungszyklus des iStrömungozuetandes für die höhergeschwindlge bzw. enger» Strahlausbildung· Wird das nadelventil dagegen mehr geschlossen, so wirst der Schwingungszyklus des Strösungszustandes für die weitere Strahlausbildung erhöht· In diesem Zusammenhang ist herauszustellen, daß die erfindungsgemäße Rückführung durch zwei Parameter bestimmt ists Die Länge der Rückführung beeinflußt die frequenz mit der der Fluidosrillator schwingt. Der Strömungswiderstand in der Rückführung beeinflußt die frequenz im negativen Sinne. Die Länge der Rückführung wird gewählt, um die gewünschte frequenz innerhalb eines bestimmten Druckbereiches der zugeführten Flüssigkeit wählen zu können· Erforderlichenfalls kann die Rückführung in Windungen oder dergleichen tfegverlängerungen verlaufen im die EüekJEUbrungslänge EU erhöhen, wenn eine niedrige frequenz erwünscht ist· Auf der anderen Seite bedingt das Nadelventil einen Strömungswiderstand, der ein Teil der Gesamtetrömuagsiinpedanz der Rückführung ist. Daher 1st das Eadelventil zur Einstellung des Ccbwingungszyklusses geeignet. Druckänderungen des zugeführten flüssigkeitsdruckes beeinflussen ebenfalle den Schwingungszyklus· Je größer der Strömungedruck der zugeführt en flüssigkeit ist, ua so größer ist der Zyklus für den die Vechselwirkungskamaer voll mit Flüssigkeit ausfüllenden Ströaungszustand« Das nadelventil 15 gibt dabei des

nutzer die Möglichkeit, den gewünschten Schwingungszyklus dee Oszillatorβ bei verschiedenen vorhandenen Strömungsdrücken wählen zu kennen.

Ein weiterer wesentlicher Torteil des erfindungsgemäöen Dußchkopfos 10 ist seine einfaohe Herstellung. Wie erwähnt besteht der mischkopf aus fünf vorgeformten Spritzgußteilen, die sum Zusammensobnappen gebracht oder zusammengeschreubt werden können. Hierdurch ist der erflndungsgemäfie Düsenkopf für eine Massenfertigung besonders geeignet·

Obwohl der beschriebene Oszillator rotationssymmetrisch ausgebildet und mit einer zentralen Rückführung verseben ist, 1st die Erfindung auf eine solche Ausführung nicht beschränkt. Vielmehr läßt slob erflndungsgemäd auch ein Oszillator angeben, der eich im wesentlichen in einer Ebene #ratreckt_s Ent— sprechende flache Strömungselemente in Schachtbauweise

(dynamische Strömungsverstärker) sind bekennt, die Strömungs

teiler zwischen benachbarten StrumungsauslaSwegen aufweisen. Bei erfindungsgemäß ausgebildeten flachen Strömungselementen erübrigt sich vorteilbafterweise ein Strömungsteiler und die WecbstlwirkungBkammer ist lediglich von einer geraden und einer gekrümmten Seitenwand begrenzt· Zudem besitzt ein erfindungegeaäS ausgebildetes Element lediglich einen Ausgang durch den der austretende Strömungestrahl In zwei verschiedenen Richtungen auszutreten vermag, was die Herstellung eines solchen Strömungseleaentea gegenüber herkömmlichen Elementen weiter vereinfacht·

Fig. 6 der Zeichnung veranschaulicht eine einfache Befestigung eines Suschkopfes 10 an einem Leitungsanacbluß· Eine hohle im wesentlichen zylindrische Muffe 91 besitzt an Ihrem einen Ende ein Innengewinde, da3 mit dem Gewindeabscbnitt 17 am AnsebluSende des Gehäuses 11 des Duschkopf as ist Eingriff 1st· Das andere Ende der Muffe 91 umfaßt ein Kugelgelenk 93 an dem einen Ende eines hohlen AnscbluDtelles 95

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derart, dad der Duschkopf 10 an der Muffe 91 gegenüber dem festen Anschlußteil 95 in jede beliebige Richtung geschwenkt werden kann· Das andere Ende des Ansohlußteiles 95 besitzt ein Innengewinde zum Anschluß an einen herkömmlichen LeI-tungsanschluB. Der erfinaungsgemäas I/uöOukopf keuiu auvu über andere Zwlschenhalterungen an eine Wasserleitung angeschlossen werden. So kann es sich auoh um eine Anschlußvorrichtung handeln, die in der deutschen Offenlegungseobrift 2 140 526 näher beschrieben ist und die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Duschkopf von Vorteil sein, kann«

Der erfindungsgemäße fluidoszlllator kann vorteilhafterweiee für weitere verschiedene Zwecke verwendet werden und ist auf Duschen oder Brausen nicht beschränkt· Eine weitere Anwendung ist in den.Fig. 7 und 8 der Zeichnungen dargestellt* in denen ein erfindungsgemäßer SpUlhahnaufsatz 100 gezeigt ist· Der Hahnaufsatz 100 umfaßt ein Inneres Gehäuseteil 101, ein Strahleinleitteil 102, eines Düsenkörper 105 und eiü äußeres Gehäuseteil 104· Sämtliche Seile sind axlalsymmetrisch zur Achse B-B* ausgebildet. Das Gehäuse 101 nimmt das Strahleinleitteil 102 und den Düsenkörper 103 in ähnlicher Weise wie das Gehäuse 11 des Duschkopfes 10 nach iig.1 auf. Bei dem Hahnaufsatz 100 sind statt einer Schnappverbindung das innere Gehäuse 101 und das Strahleinleitteil 102 miteinander verschraubt· Der mit einem Außengewindeabschnitt 106 versehene Strahleinleitteil 102, der mit dem inneren Gehäuse verbunden ist, erstreckt eich über das innere Gehäuse hinaus und let geeignet zum Anschluß an einen herkömmlichen Ausgußhahn· Die Zufuhr der unter Druck stehenden Flüssigkeit in den erfindungsgemäßen Hahnaufsatz erfolgt über axiale Löcher 107 am aufstronseitigen Ende des Stromeinleitteiles 102.

Statt der Schnappverbindung zwischen dem Mantelrohr 14 und dem Gehäuse 11 dös Duscbkopfeo 10 nach Fig. 1 weist das äußere Gehäuseteil 104 einen Inuengewindeabschnitt auf, der bei

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ll)jll .HMl ffJuj

109 in einen Außengewindeabsohnitt des inneren Gehäuse teile β 101 eingreift· Entlang dem Außengewindeabscbnitydes Gehäuses 101 aind axial verlaufende Nuten vorgesehen, die Kanäle 111 bilden· Wenn das äußere Gehäuse 104 auf dem inneren Gehäuse 101 voll aufgeschraubt ist» vie Tig·7 zeigt» sind did Kanäle 111 an ihren beiden Enden von der ümgebu»«jsluft diobt abgeschlossen. Die aufstroraseitigen Enden der Kanäle 111 kommen durcb Anschlag des aufstromseitigen äußeren Gehäuseendea an einer radialen Schulter 113 des inneren Gehäuses 104 zum Abschluß. Die ab3tromseitigen Enden der Kanäle 111 kommen durcb Anschlag einer inneren konischen Ringfläche 117 des äußeren Gehäuses 104 an einer äußeren Kante am abstromseitigen Ende des inneren Gehäuses 101 zum Abschluß·

Wird das äußere Gehäuse 104 etwas von dem inneren Gehäuse abgeschraubt_f wie Pig*8 verdeutlicht· so sind die Kanäle 111 einerseits mit der ümgeOungsiuft und andererseits mit dem Ausströmbereich des erfindungsgemäßen Oszillators verbunden. In dieser Stellung befindet sich das abstromse.ttige Ende des äußeren Gehäuses in Abstand von der Schulter 113 des inneren Gehäuses* um Umgebungsluft in die Kanäle 111 eintreten zu lassen. Außerdem befindet sich die innere konische Ringfläche 117 an dem äußeren Gehäuse in Abstand von der äußeren Kante am abstromseitigen Ende des inneren Gehäuses, um eine öffnung 119 freizugeben» über die die Kanäle 111 mit der Wechselwirkungskammer des Oscillators verbunden sind·

Das Innere des Oszillators ist ähnlich wie bei des Duschkopf 10 nacb Pig« 1 aufgebaut. Eine Ringdüse 121 wird zwischen der Innenwand des inneren Gehäuse? 101 und der Außenwand des Stromeinleitteiles 102 gebildet» Die Wechaelwirkungakammer erstreckt sieb zwischen dem inneren Gehäuse 101 und dem DUsenkörper 103 und schließt einen aufstromseltigen 125 und einen abstromseitigen Bereich ein. Dabei

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ist die Wachselwirkungskanaer begrenzt von der geraden Wand 127 des inneren Gehäuses 101 und der gekrümmt verlaufenden Wand 129 des Düsenkörpers 103. Die gerade Wand 127 bildet einerseits die eine Seite der Ringdüse 121, andererseits die eine Seite der Wechselxirirkungskaiaiaer. Die einander gegenüberliegenden Kanten an den abstroraseitigen Enden der Wände 127 und 129 bilden eine Ringauslaööffnung 131 für die Wechaelwirkungskaaaer.

Dei dieser Ausführung eines erfindungsgemäSen Oszillators ist ein Nadelventil wie in der Ausführung nach Fig,1 nicht vorhanden. Rückführurseöffnungen 137 gehen von der Strömungsleitwandung 135 aus und enden in einea zentralen Rüekführungskanal 139» der eich durch den Düaenkörper erstreckt. Der Rückfübrungekanal 139 schlieft koaxial an das eine Ende eines Kanals 141 in dem Strahl^einleitteil 102 an· Das andere Lnde des Kanals 141 steht mit radialen Öffnungen 143 in Verbindung. Diese öffnungen stehen mit einer ringförmigen Steueröffnung 123 in Verbindung·

Wenn da3 innere und das äußere Gehäuse entsprechend Fig. 7 fest miteinander verschraubt sind, herrscht ein Btabilor Ströraungszustand, boi den die Wecbsölwirkungskamner mit Flüssigkeit voll ausgefüllt ist· Dieser Strönungszustand wird dadurch unterstützt, daß der Ausströmbereich des orfindunnsgeraäßen Auf satsteiles 100 vergleichsweise etwas enger gestaltet ist als der Ausströmbereich des Duschkopfes Der Flüssigkeitsstrahl füllt damit in diesen Ströiaungszustand auch den Ausströaberoich mit Flüssigkeit voll an. Dadurch werden die Ilückströmöffnungen 137 von der Umgebungsluft abgesperrt, v.'odurcb verhindert wird, daß Luft über die Rückführung in dio Wecheelwirkungskamraer gelangt und sich der zweite Ströaungszustand einstellen kann, in den der Flüssigkeitsstrahl die Wechselwirkungokanmer nur teilweise mit Flüssigkeit ausfüllt. Der Abschluß der Kanäle 111 verhindert, daß Umgebungsluft in den Ausotrömbereicbfplangt, so daß der ausströmende Strahl den Auoötrömbereicb voll auszufüllen vermag.

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Wenn die Verschraubung zwischen den beiden Gehäuseteilen ge- \

IF-rn wird, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wird Umgebungsluft 1

durch den Kanal 111 angesaugt und in den Anströmbereich ab- |

gegeben. Die Luft vermischt sich mit der ausströmenden Fltis- f

sigkeit. ^Dabei gelangen Luftblasen zu dem Unterdruckbereich j

entlang der Strömungsleitwandung 135» die hler erfindungs- j

gemäß stromab etwas konvergiert. Ein Anteil dieser Luft- ■ blasen gelangt durch die Rückfübrungsöffnungen 137 und die Rückführung zur Steueröffnung 123. Aus diesem Grande kann

der durch die Wechselwirkungskammer strömende Strahl die |

WecüBeiwirkungskaffimer nicht mehr voll ausfüllen. Auf diese | Welse stellt sich der andere Strömungszustand ein, in dem I der Strahl die Yfechselwirkungskammer nur noch teilweise \ ausfüllt und im wesentlichen unbeeinflußt entlang der be- . nachbarten geraden Wand 127 entsprechen wie bei dem Duschkopf 10 nach Fig. 1 strömt. Der austretende Flüssigkeitsstrahl weist in diesem Zustand einen relativ engen Ringquerschnitt auf, wobei Luft aus den Kanälen 111 in den Ausströmbereich zwischen dem austretenden Flüssigkeitsstrahl und der äußeren Wand des Ausströmbereiches gelangen kann. Die Rückfübrungsöffnungen 137 sind jedoch dabei von der Umgebungsluft abgeschlossen und lediglich Flüssigkeit vermag in die Rückführung einzudringen. Wie vorstehend beschrieben, bewirkt die rückströmende Flüssigkeit, daß der Strahl in der Wechselwirkungskammer verbreitert wird und schließlich die gesamte Wechselwirkungskammer wieder mit Flüssigkeit ausgefüllt ist. Die geringe Geschwindigkeit des in diesem Strömungszustand austretenden Flüssigkeitsstrahle erlaubt erneut den Eintritt von Luftblasen in den ' Ausströmbereich und damit in den Flüssigkeitsstrahl. Hierdurch können Luftblasen auch in die Rückführungsöffnungen gelangen, wodurch sich erneut der andere Strömungssustand einzustellen beginnt.

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

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mit Flüssigkeit (d.h. bei abgeschlossenen Kanälen 111) die geringe Ausflußgeschwindigkeit zu einem ^Bweichenⁿ Ausgangsstrahl führt, der im wesentlichen frei von Spritzern ist und im wesentlichen keine Luftblasen einschlieft. Die fehlende Belüftung des austretenden Flüssigkeitsstrahler rührt daher, daß in diesem Falle keine Umgebungsluft von dem Hahnaufsatz 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 Trinkwasser, das frei von einer Erübung ist, die normalerweise von eingeschlagenen feinen Luftblasen herrührt.

Die vielseitige Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Hahnaufeatzes ist offensichtlich. Auf öer einen Seite besteht die Köglichkeit, einen weichen Ausfluß zu erzielen, der unter anderec. für die Entnahme von !Drinkwasser besonders vorteilhaft ist. Auf der anderen Seite 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 100a nach der Erfindung. In den Zeichnungen weisen die Spülhahnaufsätze 100 und 100a für entsprechende Seile 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 vorallem auf den Auolaßbereich·

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

Ausströmbereich erfindungsgemäS etwas. Im einzelnen, divergiert die innere Wandung 135 etwas (etwa 5°) und die äu3ere Wandung divergiert weit weniger als die entsprechende Wandung in Fig. 7. Der kürzere, engere Austrittsbereich ist wirksamer zur Erzeugung eines unbelüfteten, die tfechselwirkungskammer voll ausfüllenden Flüssigkeitsstrahler als der weitere Austrittsbereich. Der Grund hierfür liegt darin, daß der aus der Wechselwirkungskammer austretende !Flüssigkeitsstrahl in dem relativ engen Austritts"bereich des Aufsatzes nicht zu divergieren vermag, wodurch einerseits eine "bessere Abdichtung der Rückführung3öffnung p/sgen eindringende Luftblasen bewirkt wird und das Einschlagen von Luftblasen beim Eintritt des Plüssigkeitsstrahles in den Austrittsbereich noch weitgehender verhindert werden kann.

(3) Die Kanäle 111 stehen über öffnungen 145 in dem inneren Gehäuse 101 direkt mit dem aufstromseitigen Ende der Wecheelwirkungakammtir in Verbindung. Hierdurch kann die Oszillation des erfindungsgemäßen Oszillators noch sicherer zur Wirkung gebracht werden, wenn die Verschraubung der beiden rshäuseteile 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 Austrittsbereich zu durchkreuzen, um in die Rückführung gelangen zu können. TJmgebungsluft kann daher über die öffnung 145 in ausreichender Menge in die Wechselwirkungskar.7ner gelangen, um Oszillation zu erzeugen«

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

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

Es ist klar, daß v/eitere Abwandlungen von Spülhahnaufsätzen mi~fc eiiieiu ex-xiiiuUügegöiüüwöu Cöüillülior iüvgliOu siuui Σ1ϋ6 weitere Abwandlung zeigt z.B. Fig. 10, in der entsprechende Teile der Fig. 7 mit den gleichen Bezugszeicben gekennzeichnet sind. Der wesentliche Unterschied dieser Ausführung gegenüber den vorstehenden Ausführungen besteht darin, daß die Kanäle 111 entfallen und daß Luft nur über das Auetrittsende des Aufsatzes in die V.^fech se !wirkung skammer gelangen kann. Weiter sind die beiden Gehäuseteile 101■ und 104* nicht miteinander verscbraubt, wie in Fig. 7 gezeigt, sondern sind gegeneinander ve^&chieblicb ausgebildet. Ein O-Ring 142 ist in einer äußeren Hut am stromabseitigen Ende des inneren Gehäuse3 eingesetzt. Der Innendurchmesser des äußeren Gehäuses 104* ist gleich oder etwas kleiner als der Außendurcbmesser des O-Ringes 142, der somit einen dichten Abschluß zwischen den beiden Gehäusen bewirkt, wenn diese axial gegeneinander verschoben werden.

Eine Kante oder ein Vorsprung 148 erstreckt sich radial einwärts am abstromseitigen Ende des äußeren Gehäuses 104*. Die aufstromseitige Schulter des Vorsprunges 148 schlägt an dem abstromseitigen Ende des inneren Gehäuses 101¹ an, wenn das äußere Gehäuse 104* stromauf gegenüber dem inneren Gehäuse 101· voll zurückgeschoben ist. Der Vorsprung 148 erstreckt sich dann stromab unterhalb des stromabseitigen Endes des Düsenkörpers 103.

Ein Fübrungsstift 146 befindet sich in dem äußeren Gehäuse 104* und erstreckt sich radial einwärts in eine äußere Rut 144 in dem inneren Gehäuse 101«. Der Pührungsstift bewirkt in Verbindung mit der Hut, daß der Verschiebeweg des äußeren Gehäuses gegenüber dem inneren Gehäuse stromab begrenzt ist. Auf diese Weise kann das äußere Gehäuse von dem InTieren Gehäuse nicht abgezogen werden.

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Cor erfindungegemäße Hahnaufsatz weist die interessante Besonderheit auf, daß er vom oszillierenden in einen nicht oszillierenden Zustand umschaltbar ist, in Abhängigkeit von der Stellung des äußeren Gehäuses 104-* und dem Druck der zugeleiteten yi.üsaigkeit. let das äußere Gehäuse 1O4¹ voll zurückgeschoben, wie Fig. 10 zeigt, hängt die Arbeitsweise des Oszillators von dem Druok der zugeführten Flüssigkeit ah. Bei geringerem Druck bleibt die Wechselwirkungekammer mit Flüssigkeit gefüllt und der austretende Flüssigkeitsstrahl ist "weich" und unheltiftet. Bei höherem Druck oszilliert der austretende Flüssigkeitsstrahl in den in Fig. 10 strichpunktiert angedeuteten Richtungen. Vie in Fig. 10 dargestellt, ist der Divergenzwinkel des austretenden FlUssigkeitsStrahles in seinem weiteren Strömungszustand begrenzt durch den Torsprung 148, der die Austrittsöffnung verengt. Diese Verengung 1st auch wichtig hei geringerem Druck und einem StiomüsgäZustand, "bsi dsm Flüssigkeit die Weehselwirkungsksüsser voll ausfüllt. Hierbei bewirkt der Vorsprung 148, daß Umgebungsluft in die Wechselvrirkungskammer gelangt.

Ist das äußere Gehäuse 104' weitgehend nach außen gezogen, wie die gestrichelten Linien in Fig. 10 andeuten, weist der erfindungsgemäße Hahnaufsatz ein stabiles Strömungsverhalten bei praktisch allen Flüssigkeitsdrücken auf. Das derart vorgezogene äußere Gehäuse bewirkt, daß der allein mögliche Lufteintritt 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 Umgebungsluft in die Wech- selwirkungskammer erforderlich, um den Strömungszustand j zu erzielen, bei dem der Flüssigkeitsstrahl die Wechsel- j Wirkungskammer nicht voll ausfüllt. Wenn keine oder nur j wenig Umgebungsluft in die Wechselwirkungskammer gelangt, ; was der Fall ist, wenn das äußere Gehäuse ganz in die in· \ Fig.10 gestrichelt gezeichnete Stellung vorφzogen 1st, \ so oszilliert die Strömung nicht und die Wechselwirkung«- ) kammer 1st mit Flüssigkeit voll angefüllt· \

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Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen fluidisehen Oszillators dient für einen erfindungsgemäßen Springbrunnen 150 für "besondere Wasserkünste, der in den Fig. 11 und 12 dargestellt i*. Der erfindungsgem&ße Springbrunnen 150 besitzt an seinem aufstromseitigen Ende einen Gewindeansebluß, an den ein Schlauch oder dergleichen !Flüssigkeitsleitung anschließbar ist« Der Oszillator entspricht im wesentlichen dem Oszillator in dem Dusohkopf 10 in Pig. 1. Eine Ringdüse 151 gibt einen Flüssigkeitsstrahl iu einen Ringkanal 153 am aufstronseitigen Ende der Wechselwirkungskammer ab. Stromab von dem Ringkanal 153 ist die Wechselwirkungskawmer begrenzt von der geraden Seitenwand 157 und der gekrümmten Seitenwand 155. Die Flüssigkeit strömt durch die Auslaßöffnung 159 und entlang der Strömungsltitwand 161, sofern die Strömung die Wechselwirkungskammer nur teilweise ausfüllt. Ist dagegen die Wechselwirkungskammer mit Flüssigkeit voll angefüllt, so strömt der austretende Strahl entlang der nach außen divergierenden Seitenwand 165 der Austrittsregion. Die ITei£> ,:£ der Seitenwand 165 kann gewählt werden, wie die gestrichelten linien 165a in Fig.11 andeuten, wodurch entsprechend unterschiedliche Strömungsbilder des austretenden Flüssigkeitsstrahles erhielt werden.

Ein hohles zylindrisches Aufsatzteil 167, das stromab verschlossen ist, ist am stromabseitigen Ende des Oszillators angebracht· Die Außenwand 169 des Aufsatzteiles 167 stellt eine Verlängerung der Strömungsleitwandung 161 des Oszillators dar. Das Innere des Aufsatzteiles steht mit der Rückführung 171 zu der runden Steueröffnung 152 am aufstromseitigen Ende der Wechselwirkungskammer in Verbindung. Ein kreisringförmiger Strömungsteiler 173 befindet sich an der Außenseite des Aufsatzteiles 167 nahe seinem abstromseitigen Ende. Der Strömungsteiler 173 enthält mehrere Strömungsöffnungen 175 im gleichen Abstand voneinander, deren Querschnitte von der Außenwand 169 geschnitten sind. Etwas stromaufwärts des Ströaungsteilers 173 sinä mehrere Bilckführungs-Sffnungen 170 vorgesehen, die sich radial durch die Wand

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des Aufeatzteiles erstrecken und mit dessen Inneren in Verbindung stehen· Piese Öffnungen können auch stromab von dem Strömungsteiler angeordnet sein*

Betrieb wird der Springbrunnen 150 geinii3 Fig. 11 rait seiner Längsachse senkrecht gehalten, wobei ssin ßtrosabseitigee Ende nach oben gerichtet ist. Während des StröDungcjsustandes bei nur teilweise mit Flüssigkeit* gefüllter V/echeelwirkungskammer ist ein Strahl mit Kreicquersclmitt nach oben gerichtet, der das Aus!sat2teil 167 umströmt. Beim Erreichen des Strömungsteilers strömt ein IeIl des Flüssigkeitsstrables durch die StrönmngBöffnungen 175. Der restliche Teil des tlüesigkeitsötrahles wird von den Wandungen des Strb'oungsteilers abgelenkt. Ein Teil öes Flüßsigkeits-« Btrables gelangt dabei in die Rückführungsöffnungen 170 und strömt über die Rückführung 171 zu der Steueröffnung 152. Diese rückgefUhrte !Flüssigkeit füllt die Wecbaelvirkungskaüiner voll auf, wodurch der .andere Strömung3£U3tanä erreicht wird.

Bei dieseia Strömungszuotand ist der Flüssigkeitsstrahl nach außen und weg von der Wand 169 gerichtet, wobei er entlang der schrägen Wand 165 ins Freie abströmt. Ea bei diesem Strömungssuatand keine l'lüsßigkeit in die Rückführungsöffnungen 170 gelangt, vermag ümgebungsluft in die Rückführung einzutreten, derzufolge sich der andere StrÖnungszustan<? ^it nur teilweise mit Flüssigkeit angefüllter Wecbselwirkungskamser wieder einstellt· Der Springbrunnen oszilliert auf diese Weise fortlaufend, ohne daß bierfür bewegliche, deia Verschleiß unterliegende SCeile vorgesehen sind.

Eine sebematische Darstellung einer typischen Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Springbrunnens 150 ist in den Pig» bis 15 dargestellt. In Fig. 13 befindet sioh der Springbrunnen auf einem Schwimmer oder Podest 181 an der Oberfläche eines Gewässers, beispielsweise eines Schwimmbeckens. Flüssig-

keit v/ird durch eine Purape 187 über einen Sehlauch zum Springbrunnen geführt« In dem einen Strönungszustand bei voll sit Flüssigkeit gefüllter V.^recns elwirlnmg skater wird ein relativ weit gefächerter Strahl abgegeben, wie Fig. 14 zeigt. Eer andere Strörr/uagszustand des Oszillators "bei nur teilv;eiGe nit Flüssigkeit gefüllte¹ Vechselwirkungskanser iet in. lig. 15 dargestellt. Fig. 13 £eigt eine Einstellung_f bei der beide Ströaungszustände kombiniert in Erscheinung treten.

In einer abgewandelten Ausführungsform kann das Aufsatzteil 167 an seinem abstroraseitigen. Ende offen Bein. In das offene Ende können zusätzliche Fliinsigkeitssengen in die Rückführung gelangen, v.'odurcb der andere Strönungszustand eingeleitet wird. Bei dieser Ausführung kennen die Rückführungsöffnungen 170 auch entfallen.

Der erfindungstfeicäSe Oszillator in der vorstehend beschriebenen Art arbeitet mit \vasser in einer Luftungebung. Der Oszillator kann Jedoch auch unter Vasser arbeiten, sofern LuftZuführungen vorhanden cind, denen zufolge der Oszillator den Strömungszustanä bei nur teilweise mit Wasser gefüllter V/echDelv/irkungskammor einnehmen kann. Beiopielsweise können ein oder mehrere Leitungen mit den öffnungen in Fig. in Verbindung stehen, über die Luft von oberhalb der Wasseroberfläche odsr von einer, VorratsluftbehäTter ia. die WechselVirkungskanmer gelangen kann. Durch Steuerung der Luftzufuhr kann die Arbeitaweiao des Oozillatorß bestimmt werden. Ein solcher Oszillator untor Wasser ist in veraebiedenor Hinsicht von praktischer Bedeutung. So kann Y/asser durch den pulsierenden Oszillator in Bewegung gehalten werden. Hierdurch lassen sich Gegenstände im Wasser roinigon und dem Wasser zugegebene. Stoffe können durchmischt oder aufgelöst werdon. Außerdem worden wahrend des Strömungszustandes bei teilweise mit Wasser und teilweise mit Luft gefüllter

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Wechselwirkungskamrser luftblasen in das Wasser abgegeben, Diese Luftblasen belüften nicht nur das tfesser bzw, die Plüsslgkeit, in der der erflnclungsgeraUSe Oszillator arbeitet, sondern bewirken einon Flotatioiiseffekt, bei den die aufßchwiKneiiden Luftblasen an ihnen zur ITaitung (jelangenö Stoffe, s.B«, Schmut steilchen, an die Oberfläche tragen, wo sie abgeschöpft, abgesaugt oder in anderer Weise ausgetragen werden kömion. Sin weiterer, mit einen orfindungsgeni'iSen Oszillator unter Wasser erzielter Effekt ist die Erzeugung von Wellen in Eädera mit künstlich erzeugtem liellengang oder Wirbeln. Derartige Wasserbewegungen lassen sich Eit einen oder nehreren erfindungsgeaäßen Oszillatoren auf ΐϋϊδίτ^εΛϊβηά einfache Weise erzeugen·

Darüber hinauo kann der erfindungsgesäSe Oszillator auch für andere Anwendungen ala die vorstehend beschriebenen von Vorteil sein. Hierzu gehören Rasensprenger, VasserstoSvor— richtungen, Klassier- oder Sortiervorrichtungen in flüssigen Trüben uaw·

Eine wichtige Eigenschaft des erfindungsgemäßen Oszillators besteht darin, daß er Strahlen unterschiedlicher Geschwindigkeit abgibt und zwar nimmt die Geschwindigkeit während jedes Oszillationszyklusse3 in dem HaOe zu, wie die Strömung von ibren einon Zustand bei voll mit Flüsoigkeit gefüllter Veehseiwirkungskaramer in den anderen Zustand bei nur teilweise rait Flüsoißkeit unfl. teilweise mit Gas gefüllter Veeb~ eelv/irkungskamaier wechoelt. Dabei kann flie Strömungsgeschwindigkeit in dem einen Strb'mungszustand utn den Faktor vier und mehr größer eeiu alt? in dein anderen Strönungszustand. Diese Geschwindigkeit«erhöhung innerhalb jedes ßcbwingungs« zykluaocs i.ßt, wie eingan^B erlilutert, besonders vorteilhaft in Duiichköpfen bzw. Brausen und SpUlhahnauf^sätzen,

Goschwindigkeiteerhöhimgen von Flllssigkeitsstrahlen werden swar in verschiedenen bekannten Vorrichtungen erzielt. Es

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war bisher jedoch nicht bekannt, eine Geschwlndigkeitser— höhung eines IlUssigkeitsstrahles auf Grund des Wechsels von einer einen Kanal voll au3fUilendoa iidsöigkoitB in eino (Lqü Kanal nur teilweise ausfüllenden FlÜßEigkeitsßtrüaung zu erhalten. Eabai iat dieaor Sanal erfindungsgemäß ala eine lang gestreckte UechselwirJiungskaarier ausgebildet» die Evei !Begrensuugswände aufweist und voa £intrittsende in Richtung zua Austrittsende aich erweitert, wobei die eine Begrsnaungswandung swischen des Ein- und Austrittsendö im wesentlichen gerade verläuft und das Au3trittsende gegenüber dem weitesten Kannterquerschnitt verengt ist.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. .._- - 30 finepriiche :

   1. Fluidiecber Oszillator, insbesondere Eur Abgabe eines pulsierenden riUsaigkeitSBtrahlee wechselnder Gestalt und wechselnder Strömungsgeschwindigkeit, rait einer von Ewei Seitenwänden begrenzten Vtechselwirkungakanunörf die eintrittsseitig an eine Ifüse zur Zuführung eines Ströinungsmittelstrablea anschließt» austrittssaitig eine Öffnung zum Austritt des Strahles aufweist sowie mit wenigstens einer Steueröffnung zur Zuführung von Strö~ nungsaittel in die Wechselwirkungskaiaiaer versehen lot, dadurch gekennzeichnet, daü die eine Seitenwand (27, 127» 157) der sich stromab erweiternden WechBelwirlrungskamaier zwischen der Ein- und der Austrittsöffnung der Kaaxaer in wesentlichen geradlinig verläuft und der Austrittaquerschnltt der Kamraer gegenüber ihretn weitesten Querecbnlti verringert ist, und daß an die andere Seitenwand (73, 12fS 155) staoffiab von der Austrittsöffnung eine Strahlleitwand (77, 135, 161, 169) im wesentlichen in Sichtung der geraden Seitenwand anschließt und in der Strahlleitwand wenigstens eine öffnung (7β; 137; 170) in Verbindung mit einem Kanal Ö1, 61, 67, 59; 139» 141; 143> 147; 171) au dor Steueröffnung (69; 123; 152) in der anderen Seitenwand vorhanden ist·

   2* iluidischer Qusillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der geraden Seitenwand (27; 127; 157) gegenüberliegende andere Seitenwand (73; 129; 155) nit der ersteren am Zintrittseude der WecbBelv/irkungokanicaer einen aebmalon Strüraungakanal (71; 125; 153) bildet, daß in Anschluß an den ätronungskanal die andere Seitenwand über einen, größeren V/o^abacunitt Eitroaab von der geraden Seitenwand divergiert und über einen asi3chlleSenden kleineren Wogabschnitt ia Bereich dea Austrlttoendes der V/echaelwirkunsakainaier entlang oinor gokrübaten Pläche zur geraden Soitonwand bin konvergiert, daß bolde Seiten·»

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   wände stromab in täioh gegenüberliegenden Wandkariten (23, 75) zur Bildung des Auetrittsendes der Wechcölv/irkungükaznncr endön, wobei an die 'ftanclkante (26) der geraden Seitenwand eine (±uer sur Strönungsrichtong nach außen versetzte Austrittsr/ond (31; 143) und an die r.'aiiaL:ante (75) der anderen iJpitenwand die Strörjuri^sloitwaüd (77; 135» 161) anaoblieüt, die im ve sent lic:; en ait aca stronsaufeeitigeu Wandabüclinitt der anderen Seitenwand zur £ilöung des schaalezi Ströniungülcanalü fluchtet. ..·

   3· xluidischer Ossiilator nach Anspruch 2_t dadurch zeichnet, daß die &uctritt3aeitige y.'aiiilknnte (2a) der gpraden Seitenwand stromab gegenüber der Wandkante (75) der anderen Wand etv/aö zurr'ckgesetzt liegt·

   4« PluidiBcber Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dio Steueröffnung (59; 123; 152) ia Bereich des engen Strbauiigskanals (71» 125» 153) die andere seitenwand (73i 129» 155) Quer durchdringt.

   j, Flttidiecner Oszillator nach Anapruca 1, dsdurcb gei:ennzeicnnet, daß ia dem Kanal cur Steueröffnung ein einstellbarer Yentilkörper (15) angeordnet ißt,,

   6# Pluidiscber Oszillator nach Ansprucb 2, dadurch gekemid»3 üie Austrittsv/and (31; 143) und die Strööitwand (77; 135| 161) einen s*ro^a"b kon·= oder divergierenäei) Str<5rouageauGgengB"berelcb bilden·,

   7· riuidiecher Oszillator nach Anspruch 6, dadurch gekenniseichnet, daß die Auotrittpwan.3 (148) und dio Str*dmungsleitv/and (135) relativ aueinonder verechiebllch ausgebildet sind·

   8, Fluidiecher Oszillator noch einem oder rcehreren. der vorstehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß die

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   koaxiale Tolle rotationesymrnetrieoher Körper (11, 13) Bind, die den Oszillator (10) bilden.

   9· l'luidiscber Oszillator nach Ancpruch 2 und 8, dadurch gelcennzsichjiet, daß die gerade feeiteswasd (27 z i27i 157) eine fcylin&riBChe Innenwandfläche eines Gebäueeteiles (11; 101, 101·) und die andere Seitenwand (73; 129; 155) die Außenwand eineα koaxial in dem Gehäuseteil angeordneten Lüsealiürpera (13; 103» 155) ist, wobei das Gehiiuüeteil (ilö versetzte Au3trittsv/and (31; H8) und der lUoenkörper die Strönningsleitwand (77, 135; 161) umfaat und daß der DUsenkörper einen zentralen Kanal (81, 177, 139)aufweiat, der die öffnung (7ö, 137) mit der Steueröffnung (69, 123, 15>2> verbindet^

   10, ITuidischar Oszillator nach Anopruch 5 und 9» dadurch gekeruiTiolehnet» daß das otromabseltige Ende des Düaenkörpero den Yentilkörper (15) zur wcihlweisen Elnetelluzig bzw. Absperrung des Öffnungsquerschnittes dezentralen Kanals von der öffnung in der Strönungsleitwand aufnl-ant·

   11· riuiöisoher Oszillator nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß dco Gehäuceteil (101, 101*) ein koaxial cu einem äußeren Gehäuceteil (104, 104*) angeordnetes inneres Ge'niiuneteil bildet, da3 die beiden Gehäuseteile wenissteno einen zur Ungebung offenen Kanal (111) begrenzen, der in den von der Austrittswand und der Strößungsleitwand gebildeten Austrittsbereich Tstindet und daB durch die einstellbare Lage der GebUuseteile zueinander der Kanal von dea Austrittsbereicb abgesperrt ist.,-

   12. Fluidischer Oszillator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dao innere Gehäuseteil aufstroiaseitig eine öffnung (145) zu dem von den beiden Gehäuseteilen begrenzten Kanal (Hl) aufweist, wobei die öffnung (145) wahlweise an die Uagebungsluft oder eine LuTtleitung anßcbließbar ist· ^

   13· Eluidiecher Ossiilator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 die StrönungKleitvand durch die Wand eines hohlen Aufsatsteiles (169) verlängerer ist, und daß die öffnung in der Strömungsdurch v/enigstenf? eine Öffnung (i7ö) in den Auf

   satr.teil (169) ersetzt iot·

   14. Fluidiecher Oszillator nach Annpruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsatzteil (169) m5.t einem Strömungsteiler (173) versehen ist, der wenigstens eine öffnung aum teilweißen Durchtritt dos an der Ströraungsleitwand und der anschließenden Außenwand des Aufsatzteiles entlanjströmenden Strönungsmittelstrsliles aufweist. .

   15. Pluidiocher Oszillator nach einem oder mehreren der vorstehenden Anoprüche, dadurch gekennzeichnet _t daß er Teil eines Duschkopfos (10) oder eines Aufsatzteiles (100) für einen Spülhahn oder eines Springbrunnens (150) zur Abgabe von Flüssigkeitsstrahlen unterschiedlicher Ausbildung und Geschwindigkeit ist,

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