DE8800295U1

DE8800295U1 - Geräuschdämpfer für Hähne, insbesondere für Mischhähne mit keramischen Drosselscheiben

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Publication number: DE8800295U1
Application number: DE8800295U
Authority: DE
Original assignee: RAF Rubinetterie SpA
Current assignee: RAF Rubinetterie SpA
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1988-04-07
Also published as: IT209882Z2; IT8720655V0; FR2610074A1; FR2610074B3; ES1004136Y; ES1004136U

Description

UNOENBBRQ 34. 0-8134 PÖOKINQ B. MÜNCHEN TELEFON: (O &THgr;1 67) eg &bgr;&bgr; · TELEX: 82 70 234 behn d

FAX: (O 81 87) 41 52 Il + III autom. BEIM BUROPAISCHBN PATENTAMT ZUQELA88BNER VERTRETER

A !50087 ¹²· ^{Jamar 1988}

Finte RAF UtmiNOTTERIE S.p.A., Via Torchio 2, I 28017 San Maurizio cfomglio,

(Novaxa) Italien

Geräuschdämpfer für Hähne, insbesondere für Mischhähne mit keramischen ürosseischeiuen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Hähne und insbesondere auf Kalt- und Warmwasser-Mischhähne von der Art mit keramischen Drosselscheiben.

Eines der wichtigsten Merkmale, das eine sanitäre Einrichtung aufzuweisen hat, ist die ruhige Arbeitsweise. Die Geräusche und die Vibrationen dieser Einrichtungen sind ein schwerwiegender Nachteil und diese Erscheinung ist insbesondere für die modernen Gebäude in Stahlbeton oder Eisenhochbau von größter Bedeutung, weil diese Materialien eine hohe Schadwirkung aufweisen.

Vorrichtungen dieser Gattung, die vor allem ein starkes Geräusch entwickeln, sind die Hähne, und die Ursache der sich darin bildenden Geräusche liegt in der übermäßigen Geschwindigkeit des sie durchfließsenden Wassers; ihre Intensität ist umso größer je weniger der Hahn geöffnet ist, d.h. je mehr der durchfließende Wasserstrom gedrosselt wird.

Wenn die Hähne kein hydrodynamisches Innenprofil aufweisen, d.h. ohne Vorsprünge oder sprunghafte Abzweigungen, und wenn sie gegenüber der Förderleistung und ihrem Vordruck keinen genügenden Innenquerschnitt haben, dann kann die Geschwindigkeit des durchfließenden Wassers Werte von 50 m/Sekunde und mehr über der Grenzgeschwindigkeit erreichen.

Wird die Grenzgeschwindigkeit erreicht, oder noch schlechter überschritten, nimmt der Wasserstrom einen turbulenten Ver- .»' lauf an, der die Ursache der erwähnten Geräusche ist.

Damit bei der Uaseerabgabe keine Geräusche verursacht werden, ist den nachstehenden drei Gleichungen gleichzeitig zu genügen:

1. V

2.

3.

F = der kleinste Innenquerechnitt des Hahns V = die Uaesergeschwindigkeit in diesem Querschnitt

V_c= die Grenzgeschwindigkeit des Wasserstrome H = der Druckverlust
Q = die Leistung

K = der von der Querschnittsform und anderen baulichen Einzelheiten abhängige Koeffizient ist.

Die Werte H und Q sind praktische bekannt, während die Werte F, V und K von der besonderen Ausgestaltung der Kähne abhängig sind.

Da bei den heutigen Installationen der Vordruck der- Hähne sehr stark ist, ist hiermit der zweiten und dritten Gleichung, aber nicht der ersten, Genüge geleistet.

Die praktischen Mittel, um auch der ersten Gleichung zu

genügen, bestehen in

a - der Druckverminderung in Wasserverteilernetz und b - der Unterteilung des Wasserstrahls in viele Waaserfäden, wobei für jeden Faden die Wassergeschwindigkeit geringer als die Grenzgeschwindigkeit ist.

• ·

Im speziellen Fall der Mischhähne mit keramischen Drosselscheiben und Einzelsteuerung befindet sich die Geräuschquelle an den Kanten der in den Scheiben selbst vorhandenen öffnungon.

Die vorliegende Erfindung geht von diesen Voraussetzungen aus und hat sich die Aufgabe gestellt, ein Geräuschdämpferelement zu schaffen, das insbeondere in einem Mischhahn mit keramischen Drosselscheiben und Einzelsteuerung anzubringen ist, wobei den keramischen Drosselecheiben in ihrer Beschaffenheit ein hydrodynamisches Innenprofil fehlt, mit welchem man die Beseitigung oder zumindest eine wesentliche Reduzierung der Geräusche erreichen kann.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Geräuschdämpfer für Hähne, insbesondere für Waesermiechhähne, mit keramischen Drosselscheiben und Einzelsteuerung dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Einlage besteht, die eine Reihe von Stromverteilerelementen aufweist, die sich im wesentlichen parallel zum Wasserstrom erstrecken und dazu bestimmt sind,der im Hahnkörper sich bildenden Wirbelströmung einen laminaren Verlauf zu verleihen, wobei diese Einlage in einer der, den Hahn durchfließenden Wasserstrom regulierenden keramischen Drosselscheiben angeordnet ist.

Vorteilhafterweise besteht die Einlage aus einem im wesentlichen ringförmigen Element und die Stromverteilerelemente stehen radial nach innen und parallel zueinander auf eine gewisse Länge ab.

Vorzugsweise weist das ringförmige Element eine in Richtung des Wasserstrome leicht divergierende Wand auf» um dessen DurchfluQquerschnitt zu vergrößern und auf diese Weise einer ' ₍ Verminderung der Geschwindigkeit des Wasserstrahls beizu- , tragen. ■

Finem Erfindungemerkmal entsprechend bestehen die Verteilerelemente aus mit dem ringförmigen Element in einem « Stück . jbi.idelfe·.. Zähnen.

Zweckmäßigerweise ist die Einlage aus Metall gefertigt.

Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben*

Es zeigen:

die Figur 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäOen

Geräuschdämpfer;
die Figur 2 eine Ansicht im Querschnitt desselben,

entlang der Linie II-II der Fig. 1; die Figur 3 eine Draufsicht auf den Geräuschdämpfer,

von unten gesehen;
die Figur 4 einen Diametralsahnitt durch den nur teilweise

dargestellten Mischhahn mit keramischen Drosselscheiben;
die Figur 5 einen Schnitt der zum Mischhahn gehörenden

Patrone, versetzt um 90° gegenüber derjenigen

von Fig. 4, und

die Figuren 6A bis 6D schematisch die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Gerauschdämpfers.

Betrachtet man nun die Zeichnungen, ist die erfindungs-

gemäße Einlage in Anwendung an einem Kalt- und Uarmwassermischhahn mit Ei:-««!steuerung und keramischen Drosselscheiben dargestellt, von welchen eine Scheibe feststehend und mit zwei öffnungen für den Kalt- bzw. WarawasaerdurchfluG versehen ist, wahrend die andere Scheibe für die

Gleitbewegung auf der festehenden Scheibe beweglich ist und &igr; '.

eine öffnung aufweist, die in Zusammenarbeit mit den beiden ^!

öffnungen der feststehenden Scheibe den gewünschter»

Mischungsgrad des ausfließenden Wassers bestimmt. ,

Betrachtet man insbesondere die Fig. 1-3, ist dort der erfindungsgemäße Geräuschdämpfer ersichtlich, der aus einer im wesentlichen ringförmigen Einlage, im allgemeinen mit 1 bezeichnet, besteht und eine Kegelstumpfform aufweist, wie am besten in Fig. 2 ersichtlich ist, mit einem oberen Rand 2, einem unteren Rand 3, einer äußeren Seitenfläche 4 und mit einer inneren Seitenfläche 5, die gegenüber der Einlageachse geneigt sind* Zahlreiche Zähne 6 stehen von der inneren Seitenfläche 5 der Einlage 1 im wesentlichen entlang radialer Richtungen nach innen der Einlage ab, die untereinander einen gewissen Abstand haben und einen Raum S mit vorgegebener Breite bilden.

In der Fig. 4 ist der Mischhahn mit Einzelsteuerung im Diametrlschnitt veranschaulicht. Er urafaGt einen Auslaufstutzen IQ, der mit einem die Patrone 12 aufweisenden Innenraum 11 verbunden ist, die die wichtigsten Teil des Mischhahns enthält. Die Patrone 12 umfaßt die feststehende Drosselscheibe 13, die, wie bereits erwähnt, eine Zulauföffnung 14 für Kaltwasser und die Öffnung 15 für Warmwasser in Verbindung mit den respektiven Zuleitungen F und C sowie die bewegliche Drosselscheibe 16 mit der Mittenöffnung 17, die je nach ihrer Stellung gegenüber den beiden Offnungen 14 und 15 den Mischungsgrad des aus der Mündung 18 der Patrone 12 ausfließenden Wassers, aufweist. Die Bewegung der beweglichen Drosselscheibe 16 gegenüber der feststehenden Drosselecheibe 13 wird über den mit dem Bedienungshebel des Mischhahne verbundenen Betätigungeechaft 19 erreicht. Die Öffnung 17 der beweglichen Drosselscheibe 16 weist eine von oben nach unten ins Innere geneigte Wand zur Aufnahme dar kegelstumpfförmigen Einlage 1, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, auf. Die Wand der Öffnung 17 könnte selbstverständlich auch nicht geneigt sein; in diesem Fall hätte die Einlage notwendigerweise eine an die Form der Öffnung 17 angepaßte Gestaltung.

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Die Einlage 1 ist in diesem Fall nur auf der halben Unifangslinie mit Zähnen 6 versehen, da dieser Teil für die Zusammenarbeit mit den Öffnungen 14 und 15 der feststehenden Draaselscheibe 13 bestimmt ist.

In den Figuren 6A bis 60 ist die feststehende Drosselscheibe schematisch dargestellt mit den Eingangsöffnungen 14 für Kaltwasser und der Eingangsöffnung 15 für Warmwasser in Verbindung mit ihren Leitungen F bzw. C sowie die bewegliche Drosselscheibe 16 mit ihrer Mittenöffnung 17, in weJoher die Einlage 1 mit den Zähnen 6 gelagert ist.

In Fig. 6A ist die bewegliche Drosselscheibe 16 in der den WasserausfluG sperrenden Stellung gezeigt, weshalb ihre Öffnung 17 weder mit der öffnung 14 noch mit der Öffnung der feststehenden Drosselscheibe 13 in Verbindung steht; der Mischhahn befindet sich demnach in geschlossener Stellung.

In Fig. 6B ist die bewegliche Drosselscheibe 16 in der Mischstellung gezeigt, in der ihre Öffnung 17 sowohl mit d&r Öffnung 14 als auch mit der Öffnung 15 der feststehenden Drosselscheibe 13 in Verbindung steht, und die Zähne 6 befinden sich sowohl im Kaltwasserstrom als auch im Warmwasserstrom. Die beiden Uasserströme, dio im Hahn aufgrund seines nicht hydrodynamischen Profils eine Wirbelbewegung annehmen, verursachen deshalb Geräusche und werden beim Durchgang zwischen den Zähnen 6 in soviele Wasserfäden aufgeteilt als Räume S zwischen den Zähnen 6 vorhanden sind, die eine geringere Geschwindigkeit als die Grenz£3schwindig- ,'' keit haben, was das Merkmal der laminaren Strömung ist, wobei die Geräusche beseitigt odor zumindest weitgehend reduziert werden.

In Fig. 6C steht die Öffnung 17 der beweglichen Drossel- , , scheibe 16 nur mit der Uarmwasser-Eingangsöffnung 15 in

Verbindung, weshalb der Hahn nur Warmwasser abgibt. Die Zähne 6 der Einlage 1 sind lediglich von dem Warmwasserstrahl beeinflußt» der somit in soviele Wasserfäden unterteilt wird als Räume S zwischen den Zähnen 6 vorhanden sind, wo die Uassergeschwindigkeit auf ein&n unter der Grenzgeschwindigkeit liegenden Wert gebracht wird, so -daß . der laminare Strömungszustand entsteht, wobei das Geräusch beseitigt oder zumindest weitgehend vermindert wird.

In Fig. 6D steht die Öffnung 17 der beweglichen Drosselscheibe 16 lediglich mit der Kaltwasser-Eingangsöffnung in Verbindung, weshalb der Hahn nur Kaltwasser abgibt. Die Zähne 6 der Einlage 1 werden ausschließlich vom Kaltwasserstrahl beeinflußt, der somit in soviel Wasserfäden unterteilt wird als Räume S zwischen den Zähnen 6 vorhanden sind, wo die W&ssergeschwindigkeit auf einen unter der Grenzgeschwindigkeit liegenden Wert gebracht wird, so daß der laminare Strömungszustand entsteht, wobei das Geräusch beseitigt oder zumindest weitgehend vermindert wird.

Wenn man die im wesentlichen kegelstumpfförmige Ringeinlage mit ihrer seitlichen Innenwand 4 divergent in ·. Wasserstromrichtung anordnet, ergibt eich eine Querschnittserweiterung, die eine weitere Geschwindigkeitsvermind<*rung des Wasserstrahls bewirkt, die zusammen mit den Zähnen 6 dazu beiträgt, die Geschwindigkeit dieses Wasserstrahls unter die Grenzgeschwidnigkeit zu bringen.

Aus der vorgehenden Beschreibung kann man daher entnehmen, daß, wenn man die ringförmigen Einlage 1 iti der öffnung der beweglichen Drosselscheibe des Mischhahns mit Einzelsteuerung anordnet, man auch der ersten Gleichung genügt, d.h. jene der Geräusche des Wasserhahne selbst bei der ,

Wasserabgabe zu beseitigen oder zumindest weitgehend zu > *

reduzieren. > '

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Bei Versuchen, die mit erfindungsgemäßen Mischhähnen mit Einzelateuerung durchgeführt worden sindt hat man festgestellt, daß die Geräusche auf unter 20 dB gesunken waren, wobei gegenüber den derzeit im Handel befindlichen Hischhähnen ca. 14-15 dB gewonnen wurden»

Der Geräuschdämpfer wird vorzugsweise aus Metall hergestellt, konnte aber auch aus andreren Materialien, die sich wie die Metalle verhalten, bestehen.

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Claims

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1. Geräuschdämpfer far Hähne, insbesondere für Wassermischhähne mit keramischen Drosselscheiben und Einzelsteuerung, worin eine Drosselscheibe beweglich und die andere feststehend ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Einlage besteht, die eine Reihe von Stromverteilerelementen aufweist, die sich im wesentlichen parallel zum WasaeriUrom erstrecken und dazu bestimmt sind, im Hahnkörper sich bildenden Wirbelströmung einen laminaren Verlauf zu verleihen, wobei diese Einlage .in einer der, den Hahn durchfließenden Wasserstrom regulierenden keramischen Drosselscheiben angeordnet ist.

2. Geräuschdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage aus einem im wesentlichen ringförmigen Element besteht &ugr; vd die Stromverteilerelemente stehen radial nach Innen desselben und parallel zueinander auf eine gewisse Länge ab.'

3. Geräuschdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element eine in Richtung des Wassbrstroms leicht divergierende Wand aufweist, um dessen Durchflußquerschnitt zu vergrößern und auf diese Weise einer Verminderung der Geschwindigkeit des Wasserstrahls beizutragen.

4. Geräuschdämpfer nach einem der vorausgehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromverteilerelemente aus strahlenkranzförmig angeordneten Zähnen bestehen, die mit dem ringförmigen Element in einem Stück gebildet sind.

5. Geräuschdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahne nur im Wasserdurchgangsbereich angeordnet sind.

6. Geräuschdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Einlage in der Öffnung der beweglichen Droöselseheibe angeordnet ist·

7. Gerauschdämpfer nach, einem der vorausgehenden.AnspruOche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage aus Metall hergestellt ist.