EP1277890A2

EP1277890A2 - Schwalleinrichtung

Info

Publication number: EP1277890A2
Application number: EP02013057A
Authority: EP
Inventors: Rainer Wietlisbach
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2003-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-13
Also published as: DE10135554A1; DE50210837D1; DE10135554B4; EP1277890B1; EP1277890A3; ES2291394T3; ATE372424T1

Abstract

Eine Schwalleinrichtung (1) zur Verwendung in einer sanitären Kopfbrause oder in einer sanitären Auslaufarmatur umfaßt ein Gehäuse (2, 3), das einen Wassereinlaß (4) sowie einen länglichen Auslaufschlitz (20), über den das Wasser das Gehäuse (2, 3) in einem zusammenhängenden Vorhang verläßt, aufweist. Innerhalb des Gehäuses (2, 3) befinden sich strömungsberuhigende Einbauten, die einen Vorraum (5) bilden, in das Wasser aus dem Wassereinlaß (4) gelangt. Von dort strömt das Wasser in einen Stauraum (12), der parallel zum Auslaufschlitz (20) über dessen gesamte Längserstreckung verläuft. Dieser Stauraum (12) ist über einen schmalen Spalt mit dem eigentlichen Auslaufraum (13) verbunden, in welchem der Auslaufschlitz (20) angeordnet ist. Beim Durchströmen dieser Einbauten wird das Wasser so verteilt und beruhigt, daß der Wasservorhang, welcher den Auslaufschlitz (20) praktisch druckfrei unter dem Einfluß der Schwerkraft verläßt, bis in große Entfernung von dem Auslaufschlitz (20) seine geschlossene Form beibehält. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwalleinrichtung zur Verwendung in einer sanitären Kopfbrause oder in einer sanitären Auslaufarmatur mit

a) einem Gehäuse, das einen Wassereinlaß aufweist;

b) strömungsberuhigenden Einbauten innerhalb des Gehäuses;

c) einem länglichen Auslaufschlitz, über den Wasser das Gehäuse in einem zusammenhängenden Vorhang verläßt.

Die Anforderungen an den Komfort moderner Sanitäreinrichtungen, insbesondere auch an Brauseeinrichtungen und Auslaufarmaturen, wachsen ständig. So stellt der Benutzer auch Anforderungen an die Art des Strahls, welcher diese Sanitäreinrichtungen verläßt. Bei Brausen sind sehr unterschiedliche Strahlarten gewünscht, so beispielsweise harte, massierende Strahlen, weichere, mit Luftbläschen angereicherte Strahlen und in jüngster Zeit auch "Wasservorhänge". Bei letzteren handelt es sich um Wassergebilde, welche im wesentlichen drucklos unter dem Einfluß der Schwerkraft einen entsprechenden Auslaufschlitz verlassen und beim Benutzer, insbesondere im Fall von Kopfbrausen, eine besonders angenehme Empfindung hinterlassen. Bei derartigen "Wasservorhängen" ist es wichtig, daß sie sich während des freien Falls auf eine möglichst große Strecke hin nicht unterteilten, also geschlossen bleiben und nicht zusammenfallen.

Eine Schwalleinrichtung der eingangs genannten Art, die zur Verwendung in Kopfbrausen bestimmt ist, ist in der DE 26 19 415 C2 beschrieben. Hier wird versucht, durch eine Abwinkelung des Strömungswegs zwischen dem Einlaß in das Gehäuse und dem Auslaßschlitz sowie durch eine sich kontinuierlich von einem runden Querschnitt zu einem schlitzförmigen Querschnitt verändernde Form des Gehäuses einen "stabilen" Wasservorhang zu erzeugen. Dabei werden unterstützende, strömungsleitende Rippen eingesetzt, die an die Innenseite des Gehäuses angeformt sind. Auch bei dieser bekannten Schwalleinrichtung ist jedoch der sich bildende Wasservorhang noch nicht in der gewünschten Weise stabil.

Schwalleinrichtungen, die auf ähnlichen Konstruktionsprinzipien beruhen und für sanitäre Auslaufarmaturen gedacht sind, sind in der DE 39 15 357 A1 bzw. der DE 41 33 639 C1 beschrieben. Hier wird mit dem Konzept gearbeitet, das Wasser nach dem Austritt aus dem eigentlichen Auslaßschlitz entlang einer verhältnismäßig großen Führungsfläche strömen zu lassen, bevor es dann sich als Wasservorhang von dieser Führungsfläche löst. Erneut sind die Ergebnisse, die auf diese Weise hinsichtlich der Stabilität des Wasservorhangs erzielt werden, noch nicht voll zufriedenstellend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwalleinrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein hochstabiler Wasservorhang erzielt wird, der über eine verhältnismäßig große Strecke frei fallen kann, bevor er sich unterteilt oder zusammenfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die strömungsberuhigenden Einbauten bilden:

d) einen Vorraum, in den das Wasser aus dem Wassereinlaß gelangt;

e) einen Stauraum, in welchen das Wasser aus dem Vorraum gelangt und der parallel zum Auslaufschlitz über dessen gesamte Längserstreckung verläuft;

f) einen mit dem Stauraum über einen schmalen Schlitz verbundenen Auslaufraum, in dem der Auslaufschlitz angeordnet ist, wobei Auslaufraum und Stauraum durch einen inneren Wandabschnitt voneinander getrennt sind, der nicht über die gesamte Höhe des Gehäuses verläuft.

Erfindungsgemäß wird sehr sorgfältig darauf geachtet, daß der Druck des aus der Hausleitung strömenden Wassers vor Erreichen des Auslaufschlitzes praktisch vollständig abgebaut ist, daß Wirbel und andere Strömungsunregelmäßigkeiten sich bis zum Erreichen des Auslaufschlitzes beruhigt haben und daß das Wasser den Auslaufschlitz über seine gesamte Längserstreckung hinweg in gleichen Mengen erreicht. Der erfindungsgemäß vorgesehene Vorraum ermöglicht zunächst eine Entspannung des Wassers innerhalb eines verhältnismäßig großen Volumens und eine Beruhigung der in diesem Zusammenhang entstehenden Wirbel. Das Wasser, welches den Vorraum verläßt und in den Stauraum eintritt, befindet sich also praktisch bereits auf dem Druck der Außenatmosphäre und hat seine kinetische Energie weitgehend verloren. Der Stauraum verteilt nunmehr das Wasser über eine Länge, die der Länge des Auslaufschlitzes entspricht, ohne selbst direkt mit dem Auslaufschlitz verbunden zu sein. Die abschließende Beruhigung und Vergleichmäßigung des Wasserstroms erfolgt vielmehr beim Passieren einer Art von "Wehr", das von einem Wandabschnitt im Inneren des Gehäuses gebildet wird, der einen Durchtrittsspalt zu einem benachbarten Auslaufraum freiläßt. Über diesen Spalt tritt in den Auslaufraum, der den eigentlichen Auslaufschlitz enthält, an allen Stellen über die Längserstreckung hinweg Wasser in praktisch druckfreiem Zustand, das wirbelfrei ist und an allen Stellen das gleiche Volumen pro Zeiteinheit transportiert. Dieses Wasser kann nunmehr in höchster Gleichmäßigkeit den Auslaufschlitz passieren und als geschlossener, stabiler Vorhang nach unten fallen.

Zweckmäßigerweise ist der Auslaufschlitz bogenförmig gekrümmt. Auf diese Weise ist es möglich, einen sehr langen, viel Wasser führenden Wasservorhang in einer Schwalleinrichtung zu erzeugen, deren Dimensionen nicht allzu groß sind.

Vorteilhafterweise ist das Gehäuse aus einem Gehäuseunterteil und einem durch eine Steckverbindung mit dem Gehäuseunterteil verbundenen Deckel gebildet. Diese zweitteilige Ausgestaltung der Schwalleinrichtung erleichtert deren Herstellung und Montage, wobei es auf eine absolute Dichtigkeit zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Gehäuseteilen nicht ankommt. Im allgemeinen reicht hierfür eine Labyrinthdichtung aus. Ggf. können aber die beiden Gehäuseteile nach dem Zusammenstecken auch dicht verschweißt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Auslaufschlitz an der Außenseite des Gehäuses von einer Rippe umgeben. Schwalleinrichtungen der hier interessierenden Art werden ja innerhalb eines Außengehäuses, z. B. innerhalb des Sichtgehäuses der Brause oder der Auslaufarmatur, untergebracht. Die den Auslaufschlitz umgebende Rippe durchsetzt in diesem Fall das Sichtgehäuse der Brause oder der Auslaufarmatur, während alle anderen Teile der Schwalleinrichtung von diesem Sichtgehäuse verborgen sind. Die das Sichtgehäuse durchsetzende Rippe verhindert, daß der den Auslaufschlitz verlassende Wasservorhang an Trennflächen vorbeiströmen muß, die die innere Stabilität des Wasservorhang gefährden könnten.

Eine weitere Verbesserung der Qualität des Wasservorhangs wird durch diejenige Ausgestaltung der Erfindung erzielt, bei welcher im Strömungsweg zwischen dem Vorraum und dem Stauraum ein Verteilraum angeordnet ist, der mit dem Stauraum über eine Öffnung in einem zwischenliegenden Wandabschnitt verbunden ist, welcher etwa in der Mitte der Längserstreckung des Stauraums liegt. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Wasserverteilung innerhalb des Stauraums zumindest annähernd symmetrisch ist, wodurch ebenfalls Druckunterschiede innerhalb des Stauraums auf ein Minimum reduziert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1: eine perspektivische Ansicht einer Schwalleinrichtung;
Figur 2: die Innenansicht des Deckels der Schwalleinrichtung von Figur 1;
Figur 3: perspektivisch das Gehäuseunterteil der Schwalleinrichtung von Figur 1.

Die in Figur 1 dargestellte und insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Schwalleinrichtung ist zum Einbau in eine Kopfschwallbrause bestimmt. Sie umfaßt ein Gehäuse 2, das im wesentlichen nierenförmig gekrümmt ist und aus einem Gehäuseunterteil 3 (Figur 3) und einem Deckel (Figur 2) zusammengesetzt ist.

Zur weiteren Beschreibung wird für Baukomponenten, die im wesentlichen parallel zu den bogenförmig gekrümmten Seitenwänden des Gehäuses 1 verlaufen, der Begriff "azimutal" und für solche Baukomponenten, die im wesentlichen senkrecht zu diesen azimutalen Baukomponenten verlaufen, der Begriff "radial" verwendet, obwohl die "azimutalen" Baukomponenten keine echten Kreisbögen bilden.

Das Gehäuseunterteil 2 weist an einem Ende einen Wassereinlaß 4 auf, der mit einem nicht dargestellten Wasserzuflußrohr verbunden werden kann. Durch den Wassereinlaß 4 gelangt das zuströmende Wasser in einen Vorraum 5, der sich in azimutaler Richtung um etwa 40 % der gesamten Erstreckung des Gehäuseunterteils 2 erstreckt. Durch einen radial verlaufenden inneren Wandabschnitt 6 und einen an diesen angeformten azimutalen Wandabschnitt 7 verengt sich der Vorraum 5 in Figur 3 nach rechts in einen schmäleren, ebenfalls azimutal verlaufenden Verteilraum 8. Etwa in der Mitte seiner Längserstreckung hat der azimutale Wandabschnitt 7 eine seine Höhe reduzierende rechteckige Vertiefung 9.

Parallel zum azimutalen Wandabschnitt 7 verläuft mit etwas größerem "Radius" ein weiterer azimutaler Wandabschnitt 10, der von dem radialen Wandabschnitt 6 ausgeht und sich bis zur in Figur 3 rechten Stirnwand 11 des Gehäuseunterteils 2 erstreckt. Während die Wandabschnitte 6 und 7 eine Höhe besitzen, bei der sie nach Anbau des Deckels 3 im wesentlichen an die Innenfläche des Deckels 3 anstoßen, ist die Höhe des azimutalen Wandabschnitts 10 etwas reduziert, so daß nach dem Anbau des Deckels 3 an das Gehäuseunterteil 2 zwischen der Innenfläche des Deckels 3 und der Oberseite des azimutalen Wandabschnitts 10 ein gleichmäßiger Spalt verbleibt. Zwischen den Wandabschnitten 7 und 10 befindet sich ein azimutal verlaufender Stauraum 12, zwischen dem azimutal verlaufenden Wandabschnitt 10 und der azimutal verlaufenden Begrenzungswand des Gehäuseunterteils 2, welche den größeren Durchmesser aufweist, ein Auslaufraum 13.

Entlang der gesamten oberen Stirnseite aller Begrenzungswände des Gehäuseunterteils 2 verläuft eine vorstehende Rippe 14. An den Boden des Vorraums 5 sind zwei hohlzylindrische Vorsprünge 15 und 16 angeformt.

Der in Figur 2 dargestellte Deckel 3 der Schwalleinrichtung 1 besitzt eine zum Gehäuseunterteil 2 komplementäre Form. An die Innenseite des Deckels 3 ist ebenfalls eine parallel zur Außenkontur verlaufende Rippe 17 angeformt. Die Innenfläche des Deckels 3 trägt außerdem zwei vorstehende Zapfen 18 und 19.

Der Deckel 3 wird in einem Bereich, welcher im zusammengebauten Zustand dem Auslaufraum 13 des Gehäuseunterteils 2 entspricht, von einem azimutal verlaufenden, schmalen Auslaufschlitz 20 durchsetzt. Wie insbesondere Figur 1 zeigt, ist der Auslaufschlitz 20 an der Außenseite des Deckels 3 von einer vorstehenden Rippe 21 umgeben. Außerdem trägt die Oberseite des Deckels 3 mehrere Versteifungsrippen 22, 23, 24, 25, 26, die im wesentlichen radial ausgerichtet sind.

Beim Aufsetzen des Deckels 3 auf das Gehäuseunterteil der Figur 3 werden die Zapfen 18 und 19 an der Innenseite des Deckels 3 in die Bohrungen der hohlzylindrischen Vorsprünge 15, 16 des Gehäuseunterteils 2 eingeführt. Die Rippe 14 des Gehäuseunterteils 2 umgreift die Rippe 17 des Deckels 3 und bildet so eine formschlüssige Verbindung sowie eine Art Labyrinthdichtung, wobei es auf eine absolute Dichtigkeit nicht ankommt. Ebenso wenig ist es erforderlich, daß es zwischen der Oberseite der Wandabschnitte 6 und 7 des Gehäuseunterteils 2 und der Innenfläche des Deckels 3 zu einer vollständigen Abdichtung kommt.

Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Gehäuseunterteil 2 und Deckel 3 nach dem Zusammenfügen in der beschriebenen Weise an der Verbindungsstelle miteinander zu verschweißen, um auf diese Weise eine vollständige Dichtigkeit zu erzielen.

Die fertig gestellte Schwalleinrichtung 1 wird in das nicht dargestellte Sichtgehäuse einer Schwallbrause eingebracht, wobei die Rippe 21 einen entsprechenden Spalt dieses Sichtgehäuses durchtritt, während alle anderen Gehäuseteile der Schwalleinrichtung 1 durch das Sichtgehäuse der Brause verborgen sind.

Fertig in der Brause montiert ist die Schwalleinrichtung 1 so angeordnet, daß der Auslaufschlitz 20 nach unten zeigt.

Im Betrieb der Kopfbrause, welche die beschriebene Schwalleinrichtung 1 enthält, wird dieser über den Wassereinlauf 4 Wasser zugeführt, welches über den Vorraum 5 in den Verteilraum 8 strömt. Von dort gelangt das Wasser über die Vertiefung 9 in dem azimutal verlaufenden Wandabschnitt 7 in den Stauraum 12, wo es sich über dessen gesamt azimutale Länge verteilt. Der azimutal verlaufende Wandabschnitt 10, der eine geringere Höhe als der Wandabschnitt 7 aufweist, bildet eine Art "Wehr", wobei der Spalt zwischen der Stirnseite dieses Wandabschnitts 10 und der Innenfläche des Deckels 3 vom Wasser über die gesamte azimutale Länge hinweg gleichmäßig durchströmt wird.

Das auf diese Weise in den Auslaufraum 13 gelangende Wasser tritt nunmehr praktisch druckfrei, ausschließlich unter dem Einfluß der Schwerkraft über den Auslaufschlitz 20 aus und bildet hier einen geschlossenen Wasservorhang, der auch in verhältnismäßig großer Entfernung von dem Auslaufschlitz 20 noch als geschlossener Wasservorhang erhalten bleibt.

Claims

Schwalleinrichtung zur Verwendung in einer sanitären Kopfbrause oder in einer sanitären Auslaufarmatur mit

a) einem Gehäuse, das einen Wassereinlaß aufweist;

b) strömungsberuhigenden Einbauten innerhalb des Gehäuses;

c) einem länglichen Auslaufschlitz, über den das Wasser das Gehäuse in einem zusammenhängenden Vorhang verläßt;
dadurch gekennzeichnet, daß
die strömungsberuhigenden Einbauten bilden:

d) einen Vorraum (5), in den das Wasser aus dem Wassereinlaß (4) gelangt;

e) einen Stauraum (12), in welchen das Wasser aus dem Vorraum (5) gelangt und der parallel zum Auslaufschlitz (20) über dessen gesamte Längserstreckung verläuft;

f) einen mit dem Stauraum (12) über einen schmalen Schlitz verbundenen Auslaufraum (13), in dem der Auslaufschlitz (20) angeordnet ist, wobei Auslaufraum (13) und Stauraum (12) durch einen Wandabschnitt (10) voneinander getrennt sind, der nicht über die gesamte Höhe des Gehäuses (2, 3) verläuft.
Schwalleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufschlitz (20) bogenförmig gekrümmt ist.
Schwalleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2, 3) aus einem Gehäuseunterteil (2) und einem durch eine Steckverbindung mit dem Gehäuseunterteil (2) verbundenen Deckel (3) besteht.
Schwalleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufschlitz (20) an der Außenseite des Gehäuses (2, 3) von einer Rippe (21) umgeben ist.
Schwalleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg zwischen dem Vorraum (5) und dem Stauraum (12) ein Verteilraum (8) angeordnet ist, der mit dem Stauraum (12) über eine Öffnung (9) in einem zwischenliegenden Wandabschnitt (7) verbunden ist, welche etwa in der Mitte der Längserstreckung des Stauraums (12) liegt.