EP0836888B1

EP0836888B1 - Brausekopf

Info

Publication number: EP0836888B1
Application number: EP97117571A
Authority: EP
Inventors: Ralf Mantel
Original assignee: Hansgrohe SE
Current assignee: Hansgrohe SE
Priority date: 1996-10-19
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 2003-08-13
Anticipated expiration: 2017-10-10
Also published as: EP0836888A3; DE59710566D1; SI0836888T1; US5967417A; DK0836888T3; EP0836888A2; ATE246960T1; ES2202530T3; JPH10118534A; DE19643199A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Brausekopf mit einem Brausekopfgehäuse, aus dem ein Wasserstrahl durch mindestens eine Strahlaustrittsöffnung einer Strahlscheibe austritt. Brauseköpfe dieser Art sind als Kopfbrausen, Handbrausen und auch als Seitenbrausen bekannt.

Bei Brausen sind Einrichtungen bekannt, um manuell zwischen mehreren Strahlarten umzuschalten, beispielsweise einem harten Strahl und einem belüfteten und eher weichen Wasserstrahl. Hierzu sind an den Brauseköpfen Umschaltgriffe vorgesehen, beispielsweise ein Knebelgriff.

Weiterhin bekannt sind Massagebrausen, bei denen ein Wasserstrahl von einem in dem Brausekopf angeordneten Element mit hoher Frequenz unterbrochen wird. Der sich daraus ergebende Strahl besteht also aus einer Folge kurzer Strahlen, wobei die Unterbrechungen jedoch so kurz sind, daß der Benutzer die Schaltvorgänge nicht erkennen kann. Bei einer solchen bekannten Massagebrause (US-A-4 101 075) ist ein Rotor vorhanden, der von dem Brausewasser rotierend angetrieben wird und die Strahlöffnungen bei jeder Umdrehung abwechselnd öffnet oder schließt.

Bei einer weiteren bekannten Massagebrause (US-A-5 397 064) kann die Durchflußgeschwindigkeit eines an sich schon pulsierenden Wasserstrahls zyklisch zwischen zwei verschiedenen Werten verändert werden. Dies führt allerdings dazu, daß die Veränderung der Menge des austretenden Wassers auch zu einem Einfluß auf die Massageeinrichtung führt, so daß möglicherweise ungewünschte Wechselwirkungseffekte auftreten.

Weiterhin bekannt ist ein Brausekopf mit einer automatisch betätigten Reinigungseinrichtung, bei dem von einer Turbine Reinigungszapfen in Strahlaustrittsöffnungen eingeschoben werden.

Weiterhin ist eine Bürstenanordnung bekannt (US-A-4 239 409), bei der ein Wasserstrahl abwechselnd durch zwei verschiedene Austrittsöffnungen in den Raum innerhalb der Borsten gelangt.

Ebenfalls bekannt ist ein Brausekopf (US-A-4 629 125), bei dem ein Rotor einen pulsierenden Strahl in der Mitte der Strahlaustrittsfläche erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem Gebrauchsverhalten verbesserte Brause zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Brausekopf mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Im Gegensatz zu den bekannten Massagestrahlen wird also bei dem Brausekopf nach der Erfindung eine kontinuierliche Verringerung und anschließend wieder Vergrößerung der Menge des austretenden Wassers bewirkt, wobei die Verringerung und/oder Vergrößerung so langsam ist, daß der Benutzer diese Wirkung sowohl sehen als auch fühlen kann. Beispielsweise erfolgt eine Verringerung des Querschnitts von einer maximalen Öffnungstellung bis zu einer Stellung minimaler Öffnung und wieder zurück, wobei die Dauer für einen solchen Vorgang im Sekundenbereich liegt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Brausekopf zwei Gruppen mit je mindestens einer Strahlaustrittsöffnung aufweist, wobei für beide Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen eine eigene Wasserführung vorhanden ist. Hier kann, wie von der Erfindung vorgeschlagen wird, die Mengenänderungseinrichtung derart ausgebildet sein, daß sie zwischen den beiden Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen hinund herschaltet. In dem oben erwähnten Beispiel einer Brause mit einem harten und einem belüfteten weichen Strahl kann die Mengenänderungseinrichtung also beispielsweise in dem Sekundenbereich zwischen den beiden Strahlarten umschalten.

Die Art, wie die Menge des austretenden Wassers verändert wird, besteht darin, in der Wasserführung zu der Strahlaustrittsöffnung und/oder zu der Gruppe von Wasseraustrittsöffnungen ein Drosselelement anzuordnen, das insbesondere den wirksamen Querschnitt der zugeordneten Wasserführung verändert.

Die Mengenänderungseinrichtung weist ein Turbinenrad auf, das über ein mechanisches Getriebe mit dem Drosselelement verbunden ist. Auf diese Weise kann bei einfachem Aufbau eine Änderung des Querschnitts erfolgen.

Es ist vorgesehen, daß das Drosselelement zwei relativ zueinander bewegbare, mit je mindestens einer Öffnung versehene Scheiben aufweist, die mindestens im Bereich der Öffnungen aneinander anliegen. Dabei wird dann der wirksame Querschnitt der Wasserführung durch die gemeinsame Projektion der beiden Öffnungen in die Berührungsebene bestimmt. Wenn die Teile so verschoben werden, daß sich die Öffnungen nicht mehr decken, ist der wirksame Querschnitt der Wasserführung dann auf Null verändert.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß beide relativ zueinander bewegbaren Scheiben als ebene Scheiben ausgebildet sind, von denen mindestens eine verdrehbar ausgebildet ist.

Die Verdrehung ist eine bei einem üblicherweise im Querschnitt kreisrunden Brausekopf geeignete Form, bei der sowohl eine einfache Verstellung gegeben ist als auch eine große Fläche zur Verfügung steht.

Insbesondere kann die Mengenänderungseinrichtung derart ausgebildet sein, daß sie bei Verkleinerung des wirksamen Querschnitts der einen Wasserführung den wirksamen Querschnitt der anderen Wasserführung vergrößert. Es erfolgt auf diese Weise also ein allmähliches Umschalten zwischen den beiden Wasserführungen und damit auch den beiden Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen. Hierdurch kann ein besonders angenehmer Effekt erreicht werden, insbesondere dann, wenn das Umschalten zwischen einem harten Strahl und dem weichen belüfteten Strahl erfolgt. Es kann insbesondere auch vorgesehen werden, daß das Umschalten in der einen Richtung schneller erfolgt als das Umschalten in der anderen Richtung.

In nochmaliger Weiterbildung kann vorgesehen werden, daß die beiden Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen konzentrisch angeordnet sind und beide Scheiben je eine in Umfangsrichtung verlaufende Öffnung für jede der beiden Wasserführungen aufweisen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1: einen stark vereinfachten schematischen Querschnitt durch einen nur teilweise dargestellten Brausekopf nach der Erfindung;
Fig. 2: eine Aufsicht auf eine verdrehbare Scheibe des Brausekopfes der Fig. 1;
Fig. 3: eine Aufsicht auf eine einen Teil des Brausekopfes bildende, feststehende Scheibe.

Der Schnitt der Fig. 1 zeigt aus Gründen der Vereinfachung nur einige Teile eines Brausekopfes, im dargestellten Beispiel einer Handbrause. Die Handbrause enthält ein Gehäuse, von dem nur ein Gehäuseteil 1 dargestellt ist. In das Gehäuse führt von rechts in Fig. 1 her ein Wassereinlaß, der beispielsweise von dem Inneren eines hohlen Handgriffs gebildet sein kann.

Das dargestellte Gehäuseteil 1 weist einen kreiszylindrischen Mantel 3 mit einer freien Stirnkante 4 auf, die eine Öffnung bildet. In die Öffnung wird zum Zusammenbau der Handbrause beispielsweise eine Strahlscheibe eingesetzt, die eine Vielzahl von Strahlaustrittsöffnungen aufweist.

In der Achse des zylindrischen Mantels 3 ist an der Innenseite des dargestellten Gehäuseteils 1 eine Welle 5 angeformt, auf der ein Turbinenrad 6 drehbar gelagert ist. Das Turbinenrad 6 weist einzelne Schaufeln 7 auf, die von dem durch den Wassereinlaß 2 eintretenden Wasser in Drehbewegung versetzt werden. Das Wasser strömt dann an dem Turbinenrad 6 vorbei und von dort durch die Strahlaustrittsöffnungen der Strahlscheibe nach außen.

Das Turbinenrad 6 weist an der Außenseite seiner Nabe 8 eine Verzahnung 9 auf, die in axialer Richtung unterhalb des Turbinenrades 6 liegt. Mit der Verzahnung 9 der Nabe 8 steht ein Zahnrad 10 in Eingriff. Dieses Zahnrad 10 weist zwei Zahnkränze auf, von denen der Zahnkranz mit dem kleineren Durchmesser mit der Verzahnung 9 der Nabe 8 des Turbinenrades 6 in Eingriff steht.

Koaxial zu der Welle 5 ist in dem Gehäuse des Brausekopfes ein erstes Scheibenelement 12 angeordnet und drehbar gelagert. Das Scheibenelement ist drehbar um die gleiche Achse wie das Turbinenrad 6 gelagert. Das Scheibenelement 12 weist auf seiner dem Turbinenrad 6 zugewandten Flachseite eine längs seines Umfangs angeordnete Schürze 13 auf. Die Schürze 13 ist auf ihrer radialen Innenseite mit einer Verzahnung 14 versehen. Mit dieser Verzahnung 14 steht die Außenverzahnung des größeren Zahnkranzes 11 des Zahnrades 10 in Eingriff. Eine Drehung des Turbinenrades führt daher zu einer Verdrehung des Scheibenelementes 12.

Unmittelbar unterhalb des verdrehbaren Scheibenelementes 12 ist in dem Gehäuse der Handbrause ortsfest ein zweites Scheibenelement 15 angeordnet, das längs seines Umfangs gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist.

In Fig. 1 unterhalb des zweiten Scheibenelementes, d.h. in Strömungsrichtung stromab des Scheibenelementes 15, sind durch schematisch angedeutete koaxiale Zylinder 16, 17 zwei getrennte, durch die Pfeile 18 angedeutete Wasserführungen gebildet, die zu zugeordneten Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen der Strahlscheiben führen. Beispielsweise führt die Wasserführung im Raum zwischen den beiden Zylindern 16, 17 zu einem äußeren Kranz von Strahlaustrittsöffnungen, die einen relativ harten Wasserstrahl erzeugen. Die Wasserführung innerhalb des inneren Zylinders 17 kann dann zu einem belüfteten Strahl führen.

In Fig. 1 ist der Abstand zwischen den beiden Scheibenelementen 12, 15 vergrößert dargestellt.

Fig. 2 zeigt nun eine Aufsicht auf das Scheibenelement 12 der Brause nach Fig. 1, d.h. das in Strömungsrichtung zuerst angetroffene Scheibenelement 12. In seinem Mittelpunkt ist eine Öffnung 19 vorhanden, die zur Lagerung des Scheibenelementes 12 dient. Die Verzahnung 14 an der Innenseite der Schürze 13 ist nur im oberen Bereich zeichnerisch dargestellt. Sie erstreckt sich über den gesamten Innenumfang der Schürze 13.

An einer Stelle längs eines Radius' weist das Scheibenelement 12 in seinem Scheibenbereich eine Öffnung 20 auf, die überall etwa die gleiche Breite aufweist. Das an dem Turbinenrad 6 vorbeiströmende Wasser kann nur durch die Öffnung 20 des Scheibenelementes 12 weitergelangen.

Fig. 3 zeigt die Aufsicht auf das zweite Scheibenelement 15, das in Strömungsrichtung gesehen unmittelbar auf das erste Scheibenelement 12 folgt. Das Scheibenelement 15, also das feststehende Scheibenelement, weist eine erste Öffnung 21 auf, die sich über fast einen gesamten Umfang erstreckt und die in der Aufsicht gesehen vollständig in dem Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern 16, 17 liegt. Über den Umfang gesehen nimmt die in radialer Richtung gemessene Breite dieser Öffnung 21 im Gegenuhrzeigersinn der Fig. 3 kontinuierlich ab.

Das feststehende Scheibenelement 15 weist eine zweite Öffnung 22 auf, die sich ebenfalls in Umfangsrichtung erstreckt und die vollständig innerhalb des inneren Zylinders 17 angeordnet ist. Auch diese zweite Öffnung nimmt in radialer Richtung gemessen in ihrer Breite kontinuierlich ab, und zwar in umgekehrtem Drehsinn gegenüber der Öffnung 21 des Scheibenelementes 15.

In jeder beliebigen Position des verdrehbaren Scheibenelementes 12 innerhalb des Brausekopfes kann das Wasser nur durch die Öffnung 20 zu den Öffnungen 21 und 22 fließen. Da die beiden Scheibenelemente 12, 15 mindestens im Bereich der Öffnungen dicht aneinander anliegen, wird der Öffnungsquerschnitt durch den Überdeckungsbereich zwischen der Öffnung 20 und der Öffnung 21 bzw. zwischen der Öffnung 20 und der Öffnung 22 bestimmt. Man kann erkennen, daß je nach Stellung des Scheibenelementes 12 die Breite der Überdeckung verschieden ist. Der wirksame Querschnitt wird auf diese Weise abhängig von der Winkelposition der verdrehbaren Scheibe 12 gegenüber der feststehenden Scheibe 15. Bei einem kontinuierlichen Umlaufen des drehbaren Scheibenelementes 12 gegenüber dem feststehenden Scheibenelement 15 verringert sich also beispielsweise die Menge des zwischen den Zylindern 16 und 17 strömenden Wassers, während sich die Menge des durch den inneren Zylinder strömenden Wassers kontinuierlich vergrößert.

Nimmt man an, daß die Scheibe in der Aufsicht der Fig. 2 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, so verringert sich das durch den Ringraum zwischen den Zylindern 16, 17 fließende Wasser kontinuierlich bis auf Null und springt dann wieder auf vollen Wert. Das durch den inneren Zylinder 17 fließende Wasser nimmt kontinuierlich zu, bis es ein Maximum erreicht, worauf es dann wieder ruckartig auf Null zurückgeht.

Durch Änderung der Form der Öffnungen 21, 22 und ggf. auch der Öffnung 20 können auch unterschiedliche Muster der Verringerung und Vergrößerung der Menge des aus den beiden Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen austretenden Wassers bewirkt werden.

Je nach Ausbildung der Scheiben sind auch Umstellungen bzw. Variationen von mehreren Strahlarten möglich.

Um eine bevorzugte Strahlart oder Strahlartkombination festzuhalten, ist eine Arretierungseinrichtung vorgesehen, mit der der Stellmotor bzw. Turbine angehalten werden kann. Eine Bremsung zur Variation der Verstellgeschwindigkeit kann mit dieser Einrichtung ebenso vorgenommen werden.

Claims

Brausekopf, mit

1.1 einem Gehäuse,

1.2 einem in das Gehäuse führenden Wassereinlass (2),

1.3 einer Strahlscheibe, die

1.3.1 mindestens eine Strahlaustrittsöffnung aufweist,

1.4 einer Wasserführung, die

1.4.1 das Wasser von dem Wassereinlass (2) zu der mindestens einen Strahlaustrittsöffnung leitet, sowie mit

1.5 einer automatisch arbeitenden Einrichtung zur zyklischen Veränderung der Menge des aus der mindestens einen Strahlaustrittsöffnung ausströmenden Wassers, wobei

1.6 die Mengenänderungseinrichtung ein von dem Wasser angetriebenes Turbinenrad (6) aufweist, das über ein Getriebe mit einem in der Wasserführung angeordneten Drosselelement verbunden ist,

1.7 wobei das Drosselelement zwei relativ zueinander bewegbare insbesondere ebene Scheiben (12, 15) mit je mindestens einer Öffnung (20; 21, 22) aufweist, deren gemeinsame Projektionsfläche den Querschnitt der Wasserführung bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, dass

1.8 eine der beiden Scheiben (15) mindestens eine sich über fast einen gesamten Umfang erstreckende Öffnung (21, 22) aufweist, deren in radialer Richtung gemessene Breite in Umfangsrichtung kontinuierlich abnimmt.
Brausekopf nach Anspruch 1, mit zwei Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen und je einer zu jeder Gruppe führenden Wasserführung, wobei die Mengenänderungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie zwischen den beiden Gruppen von Strahlaustrittsöffnungen hin- und her schaltet.
Brausekopf nach Anspruch 2, bei dem die Mengenänderungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei Verkleinerung des wirksamen Querschnitts der einen Wasserführung den der anderen Wasserführung vergrößert.
Brausekopf nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei der die Scheibe (15) eine zweite sich über fast einen gesamten Umfang erstreckende Öffnung (22, 21) aufweist, deren in radialer Richtung gemessene Breite in Umfangsrichtung kontinuierlich abnimmt, in umgekehrter Orientierung wie die erste Öffnung (21,22).