DK147933B - Massagebruser med en mekanisme til frembringelse af pulserende vandstraaler - Google Patents

Description

i 147933 i 5 Opfindelsen angår en massagebruser med en mekanisme til frembringelse af pulserende vandstråler og af den i krav l's indledning angivne art.

Fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.027.364 er der 10 kendt en sådan bruser, der navnlig er tænkt til undervandsmassage, og hvor segmentformede lukkeskiver i ventilrotoren er anbragt umiddelbart over inder-fladen på bruserbunden, der indeholder vandudløbskanalerne .

15

Ved andre kendte brusere, der er beskrevet i de tyske offentliggørelsesskrifter nr. 2.329.258 (der svarer til USA patentskrift nr. 3.762.648) og nr.

2.342.612 samt i USA patentskrift nr. 2.878.066 og 20 nr. 3.801.019, har ventilorganerne i ventilrotorerne ligeledes form som kredssegment- eller ringsegmentag-tige, flade skiver, der er anbragt tæt over den indre plane flade på brusebunden, som er forsynet med akseparallelle dyseboringer, og er forsynet med i det 25 væsentlige radialt forløbende vinger eller vægelementer, der udøver en funktion som turbineskovle.

Ved alle disse kendte ventilrotorer, der er forsynet med segmentskiver eller ringskiver, optræder der be-30 tydelige lejefriktioner til trods for, at tilløbskanalerne er rettet forskelligt, skråradialt eller skråaksialt mod rotorvingerne, som følge af vandtrykket, der virker i aksial retning på lukkeskiverne i ventilrotorerne. Selv om dette friktionsproblem lader 35 2 t47933 1 sig løse nogenlunde tilfredsstillende ved lukkeskiver med diagonal-symmetrisk fladefordeling ved en passende indsats, f.eks. ved en spids- eller taplejring af ventilrotoren med lille friktion, kræves der, som 5 det.er gennemført ved den fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.329·258 kendte udførelser, ved lukkeskiver med en diagonal usymmetrisk fladefordeling i tilgift til en kombineret kugle- eller taplejring særlige glideskiver til nedsættelse af friktions-10 kræfterne, der frembringer en stærk bremsevirkning.

Bortset fra de hermed forbundne yderligere omkostninger kan man dog ikke herved sikre, at ventilrotoren på grund af den forhåndenværende store berøringsflade mellem indersiden af bruserbunden og lukkefla-15 den på lukkeskiven eller giideskiven og den adhæ- sionshæftning eller hvilende friktion af ventilrotoren, der herved eventuelt bliver virksom, ikke i visse tilfælde, navnlig ved et forholdsvis svagt vandtryk, kan bringes til at løbe med. Med sådanne funk-20 tionsforstyrrelser må man navnlig også regne med den fra ovennævnte USA patentskrift nr. 3.801.019 kendte udførelse, ved hvilken lukkeorganet i ventilrotoren er udformet som en ringskive, der strækker sig over omkring 180°, og som uden enhver føringslej-25 ring ligger direkte flade an mod den indre plane flade i bruserhovedet.

Det er ligeledes allerede kendt, at "skarpheden" af stråleimpulserne kan formindskes ved en forøgelse af 30 afstanden mellem lukkeskiven og den indre flade i bruserhovedet, som beskrevet i ovennævnte USA patentskrift nr. 2.878.066, spalte 4 foroven. Til dette formål kan en ventilrotor af den omhandlede art være forsynet med et aksialt indstilleligt spidsleje, ved 35 147933 3 1 hjælp af hvilken ligeledes et eventuelt, lejeslid kan kompenseres.

Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive 5 en massagebruser af den ovenfor omtalte art, ved hvilken lejefriktionen for ventilrotoren er reduceret til et minimum, og ved hvilken "skarpheden" af de pulserende vandstråler, der som bekendt afhænger af det øjeblikkeligt forekommende strømningstryk el-10 ler af gennemløbsmængden, bliver mere udpræget end ved de kendte massagebrusere af den nævnte art, og der hører ligeledes til den foreliggende opfindelses opgave at opnå disse mål med-mindst mulige omkostninger og med en pladsbesparende, altså kompakt op-15 bygning.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at brusere er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.

20 Ved denne udformning opnår man, at der i opstuvnings-hulrummet under bruserens drift dannes en vandpude, der udligner det tryk, der i akaial strømningsretning virker på lukkeskiven, så hele ventilrotoren, til hvilken lukkeskiven er fastgjort stift', og som, 25 som allerede nævnt , har et aksialt spillerum, er holdt i stilling svømmende i aksial retning. Som følge af, at lejefriktionen herved bliver .forsvindende lille, opnår man ikke blot et optimalt omløbstal for ventilrotoren og således en optimal pulsfrekvens, 30 men omfangsrige forsøg har også bekræftet, at der opnås en tydelig og mærkbar forbedring af massagevirkningen .

Desuden opnås, at ventilrotoren dels ikke kommer i 35 147933 4 1 berøring med den væg, der omgiver den, hvad der kunne føre til en bremsning af rotorens rotationsbevægelse, og dels, at lukkeskiven ikke kan komme i berøring med hultappene, der rager ind i opstuvningshulrummet.

5 Det har vist sig hensigtsmæssigt at anvende en spalte på 0,1 - 0,2 mm mellem lukkeskiven og hultappene.

Ved udformning af massagebruseren som angivet i krav 2 opnår man en byggeform for ventilrotoren, der så-10 vel funktionelt som også fremstillingsteknisk, navnlig sprøjtestøbningsteknisk, er optimal. Ved en tyndvægget udførelse, der altid tilstræbes ved sprøjte-godsdele, fås der herved den fordel, at hele ventilrotoren bliver meget let og derved kun er behæftet 15 med en lille træg masse. Ved hjælp af ringvæggen får ventilrotoren en høj formstabilitet, og ringvæggen sørger tillige for en ligevægt mellem de i radial retning virksomme trykkræfter og bidrager dermed ligeledes til en nedsættelse af den radiale lejefrik-20 tion.

Hensigtsmæssigt er massagebruseren også udformet som angivet i krav 3. Ved de kendte massagebrusere af den omhandlede art til frembringelse af den eirkuleren-25 de vandbevægelse eller til roterende fremdrivning af ventilrotoren kræves der særlige skiveformede eller cylindriske dele, som er forsynet med flere skråak-sialt eller skråradialt forløbende vandledningsboringer, hvis fremstilling i det mindste til dels er me-30 get krævende. Ved den ovennævnte udformning kan ringkanalen derimod være formet direkte i bruserhovedet, og der opnås en yderligere fordel ved, at dens geometrisk enkle form meget let lader sig realisere. Desuden kræver ringkanalen ved denne udførelse intet 35 147933 • 5 1 yderligere rum, så at man kan opnå en liJÆe byggehøjde i aksial retning. Tillige har det vist sig, at den strømningsstøj, der opstår i ringkanalen, er væsentlig lavere ved denne udførelse end den støj, 5 der opstår ved de kendte dyseagtige ledekanaler, der findes i et større antal.

Til opnåelse af en optimal drivvirkning for ventilrotoren er det hensigtsmæssigt at udforme massage-10 bruseren som angivet i krav 4. For at minimere strømningsstøjen er det hensigtsmæssigt at bruserhovedet er udformet som angivet i krav 5·

Ved udformning af massagebruseren som angivet i krav 15 6 bliver det muligt at lejre ventilrotoren, som det i og for sig er kendt fra USA patentskrift nr. 3.801.019, uden nogen centrisk føringstap frit drejelig i rotationsrummet og til trods herfor at sikre, at der mellem bruserbunden eller mellem hulfeltsegmenterne og 20 lukkeskiven altid kun opstår en linieberøring og ikke nogen pladeberøring, og at ventilrotoren under sine rotationsbevægelser også kan udføre aksiale tumlebevægelser, der medfører en mærkbar mere udpræget pulsationsvirkning.

25

Krav 7-10 angiver konstruktioner, der giver en særlig kompakt opbygning.

Massagebruseren ifølge opfindelsen forklares 30 nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser bruserhovedet i en udførelsesform for massagebruseren med de til:frembringelse af pulserende vandstråler bestemte en-35 6 147933 1 keltdele i perspektivisk fremstilling, ført bort fra hinanden,

fig. 2 bruserhovedet set i retning af en pil A

5 i fig. 1, fig. 3 et delsnit efter en linie B-B i fig. 2, fig. 4 et tværsnit langs en linie C-C gennem 10 hele bruserhovedet i fig. 2, fig. 5 bruserhovedet i en anden udførelsesform af massagebruseren vist på samme måde som i fig. 1, 15 fig. 6 et snit gennem det i fig. 5 viste bruserhoved, fig. 7 ventilrotoren set ovenfra, 20 fig. 8 ventilrotoren i et snit D-D i fig. 7, fig. 9 vandledningslegemet set ovenfra, 25 fig. 10 vandledningslegemet i et snit E-E i fig. 9, fig. 11 bruserbunden set ovenfra, og 30 fig. 12 bruserbunden i et snit P-P i fig. 11.

35 147933 7 1 Por at påvise fordelen ved muligheden for en meget kompakt byggemåde for bruserhovedet er mekanismen til frembringelse af pulserende vandstråler ved den første udførelsesform udført i et bruserhoved 1 i en 5 håndbruser, hvilket bruserhoved ved hjælp af et nav 2 er drejeligt på en cylindrisk tap 3 og er fikser-bar i tre forskellige vinkelstillinger ved hjælp af en holdemekanisme,dfer består af en holdeskive 4 og en fjederbolt 5· Bruserhovedet 1 har på sin omkreds 10 i et plan, der ligger ortogonalt i forhold til aksen for tappen 3» to yderligere, ikke viste brusestrå-lere med forskellig strålingskarakteristik. Som det fremgår af fig. 4, er tappen 3 fastgjort til en skive 7j der er faststående ved den forreste ende af 15 en håndtagsdel 6, som kun delvist er vist. Skiven 7 er forsynet med en aksial gennembrydning 8, med hvilken forbindelseskanaler i de forskellige hvilepositioner for brusehovedet 1 bringes i forbindelse med de enkelte strålere.

20

Mekanismen til frembringelse af pulserende vandstråler består i det væsentlige af en ringkanal 9» der er anbragt i bruserhovedet l’s nav 2, en dækskive 10, en ventilrotor 11 og et bægeragtigt udformet stråle-25 legeme 12, hvilke dele alle er anbragt koncentriske med en akse 14, der er vinkelret på en drejningsakse 13 for bruserhovedet 1. Aksen 14 er tillige symmetriakse for en cylindrisk sækboring 15» i hvis bund ringkanalen 9 er anbragt. Sækboringen 15 er udstyret 30 med et indergevind 16, i hvilken en cylindrisk del 18 på strålelegemet 12, der er forsynet med et dertil passende ydergevind 17, kan skrues ind. Ringkanalen 9 har et rektangulært tværsnit, fig. 4 , og strækker 147933 8 1 sig over en vinkel ofpå ea. 355°. Dens begyndelse er dannet af en radial vægflade 19, der forløber parallelt med aksen 14. Den ringformede bund 20 i ringkanalen 9, der iøvrigt er plan, har i sit endeområde en 5 ledeflade 21, der strækker sig over en vinkel på ca.

90° og forløber under en skråvinkel på ea. 45°.

Centrum for ringkanalen 9 er dannet af et cylindrisk nav 22, der har en aksial sækboring 23. I nærheden af vægfladen 19 udmunder i ringkanalen 9 to aksialt 10 over hinanden liggende, i aksial retning flade og i omkredsretning brede tilløbskanaler 24 og 25, der i den i fig. 4 viste vinkelstilling for bruserhovedet 1 står i forbindelse med gennembrydningen 8 i • skiven 7· 15 Dækskiven 10, der har form af et cirkelsegment, der strækker sig over en vinkel y'på ca. 90°, og som har en centrisk tap 26, der passer ind i sækboringen 23 i navet 22, er udstyret med en koncentrisk af-20 standsring 27, hvis yderdiameter svarer til inderdia-meteren af sækboringen 15 i bruserhovedet 1. Som det fremgår af fig. 1 og 4 er tappen 26 på dækskiven 10 fastgjort til et tungeagtigt midterstykke 28 på dækskiven 10, hvis kontur er afpasset efter omkredsen 25 af navet 22 for ringkanalen 9. Dækskiven 10, der er fremstillet i et stykke med tappen 26 og afstandsringen, er udformet aksialt på afstandsringen 27. Por at afstandsskiven 10 kan anbringes i flugt med en ringskulder 29, der omgiver ringkanalen, er denne ring-30 skulder forsynet med en fordybning 30, der svarer til tykkelsen af dækskiven 10 og ligeledes strækker sig over vinkelen . Svarende hertil er også navet 22 et stykke kortere end hele dybden af den øvrige del 147933 9 1 af ringkanalen 9j hvilket stykke svarer til tykkelsen af dækskiven 10.

Ventilrotoren 11 består af en ydre ring 31, tre radi-5 ale vægelementer 32, 33 og 34, et nav 35 og en bund 36, der danner lukkeskiven, og som strækker sig over vægelementet 34 fra vægelementet 32 til vægelementet 33. Denne ventilrotor 11 består af en plastdel, der er sprøjtestøbt i et stykke. Bunden 36 er anbragt 10 mellem vægelementerne 32, 33 og 34, så dens underside, der er synlig i fig. 1, ligger i plan med en nederste endeflade 37 på ringen 31. Navet 35 er formet således, at det rager omtrent 0,2mm ud fra de nederste plan på bunden 36· Iderdiameteren for ringen 15 31 er mindre end inderdiameteren af afstandsringen 27 på dækskiven 10 og er iøvrigt dimensioneret således, at ventilrotoren 11 kan anbringes med et lille radialt spillerum i den cylindriske del 18 af strålelegemet 12.

20

En tyndvægget bund 38 på strålelegemet 12 er forsynet med et antal parallelt med aksen 14 forløbende dyseboringer 39, der, som det fremgår af fig. 1, er anbragt fordelt i tre lige store grupper med ens gen-25 nemsnitlige vinkelafstande og ved hjælp af indefter fremspringende hultappe 20 er forlænget ud over tykkelsen på bunden 38. I midten af bunden 38 findes en indefter rettet cylindrisk ansats 4l med en lejetap 42 og en ringskulder 43, der ligger i samme plan som 30 enderne på hultapperne 40, fig. 4.

Sat sammen indtager de beskrevne dele den stilling, der er vist i fig. 4. Dækskiven 10, hvis tap 26 sidder let presset ned i sækboringen 23 i navet 22 i 147933 10 1 ringkanalen 9, dækker begyndelsesområdet på ringkanalen 9» der iøvrigt er åben på udløbssiden. Afstandsringen 27 sidder på ringskulderen 29, der omgiver ringkanalen 9, og danner et tyndt, cirkelfor-5 met hulrum 27'· Ventilrotoren 11 sidder med sit nav 35 på lejetappen 42 af strålelegemet 12, der er skruet ind til afstandsringen 27· Den bund 36 på ventil-✓ rotoren 11, der danner lukkeskiven, har på grund af det forlængede nav 35 en afstand, der svarer til 10 forlængelsen af navet 35, fra enderne på hultapperne 40, der indeholder dyseboringerne 39. Mellem rotationsplanet for bunden 38 findes et opstuvningshulrum 44, i hvilket hultappene 40 rager ind. Ventilrotoren 11 er lejret frit bevægeligt aksialt i forhold til 15 ringkanalen 9.

Hele mekanismen til frembringelse af pulserende vandstråler består af blot tre separate dele, idet man går ud fra, at ringkanalen er en bestanddel af bruse 20 ovedet 1, der alligevel skal findes, og disse dele kan anbringes på en meget kompakt måde i et forholdsvis lille rum. Tillige fremgår det af fig. 4, at bredden af ringkanalen 9 er omkring 1/3 mindre end den radiale længde af vægelementerne 32, 33 og 34 25 i ventilrotoren 11, og at den midterste radius i ringkanalen 9 i det mindste tilnærmelsesvis svarer til den midterste radius for disse vægelementer 32, 33 og 34. Ved denne udformning opnår man en særlig gunstig drivvirkning af det vand, der ved hjælp af 30 ringkanalen 9 sættes i kredsende bevægelse, på ventilrotoren 11, idet ventilrotoren 11 tillige på grund af det opstuvningstryk, der optræder i op-stuvningshulrummet 44 og modvirker den aksiale hovedstr mningsretning, holdes praktisk talt svøm- 147933 11 1 mende i sit rotationsplan, så der kun optræder yderst minimale lejefriktioner ved lejetappen 42 og ringskulderen 43.

5 Ved det i fig. 5 og 6 viste bruserhovedeer mekanismen til frembringelse af pulserende vandstråler udformet anderledes. Alle øvrige dele i bruserhovedet i' inklusive håndtaget 6 er udformet på samme måde som bruserhovedet 1 i den først beskrevne udførelsesform 10 og derfor også betegnet med samme henvisningstal. Ved bruserhovedet 1' udmunder tilløbskanalerne 24 og 25 i et cylindrisk hulrum 9', der ikke-har noget nav og derfor heller ikke er udformet som ringkanal.

Som vandledningslegeme findes der i stedet for dæk-15 skiven 10 et hulcylindrisk legeme 10', der på den endeflade, der vender mod hulrummet 9j har stjerneformet udefter forløbende fordelernoter 22’, og som på sin overfor liggende side har en i diameter udvidet rand 23’ med flere skråt radialt forløbende 20 vandledningskanaler .21’, i hvilket vandet strømmer ind ind gennem ledekanaler 21*.

Ventilrotoren 11’ består af en halvoirkelformet ringsegmentskive 26’, der på sin overside har paral-25 lelt med radiale begrænsningskanter 28' forløbende vægelementer 32’ og 33’· På disse vægelementer, der. forløber i flugt med de radiale kanter 28·, er der anbragt vinkelret udformede tunger 34' og 35*. Strålelegemet 12’ består af et hulcylindrisk legeme med 30 en cylindrisk gevinddel 18, der er indskruelig i et indergevind 16 på bruserhovedet 1', og af en bund 38’, i hvilken der er anbragt segmentformede hulfelter 39’ med ens vinkelafstande. Hulfelterne 39 har hver især flere stråleboringer 40. På indersiden af 147933 12 1 strålebunden 38' er anbragt ringsegmentformede forhøjninger 40’, i hvilke stråleboringerne 40 er anbragt, og hvis endeflader danner en radialt udefter skrånende cirkelbue eller en kugleflade, hvis radius 5 R er valgt så stor, at der mellem den inderste højre rand 41’ og den yderste rand 42' består en aksial højdeforskel på omkring 0,5 mm. Mellem de segmentformede forhøjninger 40' findes der ligesom ved udførelsesformen i fig. 1 til 4 et opstuvningshulrum 10 44', der er noget mere fladt end opstuvningshulrum- met 44 ved den første udførelsesform.

Diameteren af et cylindrisk hulrum 45*, der findes i den cylindriske del 18 af strålelegemet 121, stem-15 mer i det mindste tilnærmelsesvis overens med inder-diameteren på hulrummet 28' i vandledningslegemet 10*. Desuden er ventilrotoren 11 dimensioneret således, at den med aksial spillerum og kun et lille radialt spillerum kan rotere frit under udførelse af 20 aksiale bevægelser i de sammensatte hulrum 28’ og 45'. Af tegningen, navnlig af fig. 5 og 7j fremgår det tydeligt, at ventilrotoren 11’ har en stærk a-symmetrisk form, der på overraskende måde er i stand til at fremkalde væsentlig mere udprægede 25 pulsatiorisvirkninger end de kendte, mere eller mindre symmetriske ventilrotorer.

Claims (7)

147933

1. Massagebruser med en mekanisme til frembringelse af pulserende vandstråler ved hjælp af en ventilrotor, der i vandets gennemstrømningsretning er drejeligt lejret med aksialt spillerum umiddelbart foran 5 en med et antal stråledannende dyseboringer forsynet brusebund ved hjælp af et nav på en centrisk til brusebunden fastgjort lejetap, og er forsynet med radiale vægelementer og med en segmentformet lukkeskive, foran hvilken ventilrotor der i et rum er an-10 bragt vandledningselementer, der frembringer en kredsende vandbevægelse i det vandledningselementerne optagende rum, kendetegnet ved, at der mellem et rotationsplan for ventilrotorens (11, 11') lukkeskive (36, 26') og brusebunden (38, 38·) findes 15 et opstuvningshulrum (44, 44'), der er åbent hen mod lukkeskiven (36, 26') og i det mindste tilnærmelsesvis har samme radius som lukkeskiven, og i hvilket opstuvningshulrum (44, 44') med dyseboringer (39) forsynede hultappe (40, 40') fra brusebunden (38, 20 38’) strækker sig tilnærmelsesvis ind til rotations planet for lukkeskiven (36, 26T)·

2. Massagebruser ifølge krav 1, kendetegne t ved, at ventilrotoren (11) har ialt tre med 25 ens vinkelafstande fra hinanden anbragte radiale vægelementer (32, 33, 34), samt en ringvæg (31) med omtrent samme aksiale længde , gQm vægelemneterne (32, 33, 34), hvilken ringvæg (31) omgiver vægelementerne (32,33, 34), og at lukkeskiven (36) strækker sig 30 over to vinkelfelter for vægelementerne (32,33 og 34).

3. Massagebruser ifølge krav 1 eller 2, k ende-tegnet ved, at der i aksial afstand fra og i 147933 1 strømningsretning foran ventilrotoren (il) om en ko-aksial med rotorens drejningsakse (14) anbragt cylindrisk tap (22) er anbragt en ringkanal (9), der i et mundingsområde for radiale tilløbs-5 kanaler (24, 25) er delvis af dækket, og hvis bund (20) i det mindste delvist er skråt anbragt i forhold til symmetriaksen (14) for rotationsplanet for ventilrotoren (11).

4. Massagebruser ifølge krav 1 til 3,kende- tegnet ved, at ringkanalen (9) har en mindre radial bredde end vægelementerne (32, 33, 34) i ventilrotoren (11), og at ringkanalens midterste radius i det mindste tilnærmelsesvis svarer til den mid- 15 terste radius for vægelementerne (32, 33, 34).

5. Massagebruser ifølge krav 1 til 4, kendete g n e t ved, at tilløbskanalerne (24, 25), der udmunder radialt i ringkanalen (9), er udformet fla- 20 de i aksial retning og brede i omløbsretningen.

6. Massagebruser ifølge krav 1 til 5, kendete g n e t ved, at bunden (20) på ringkanalen (9), der set i strømningsretningen begynder i nim- 25 dingsområdet for tilløbskanalerne (24, 25. og strækker sig over omkring 357°, i sit endeområde har en ledeflade (21), der er skråtstillet omkring 45° i forhold til rotationsplanet for ventilrotoren (11). 50

7. Massagebruser ifølge krav 1 til 6, k ende-tegnet ved, at ringkanalen (9) er anbragt i bunden af en cylindrisk bundboring (15) i brusehovedet (1) og er afdækket i mundingsområdet for 35