EP2054557B1

EP2054557B1 - Jet former

Info

Publication number: EP2054557B1
Application number: EP07819336A
Authority: EP
Inventors: Fabian Wildfang
Original assignee: Neoperl GmbH
Current assignee: Neoperl GmbH
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2027-10-26
Also published as: CN101548052B; DE502007001651D1; CN101548052A; DE102006059808B3; US20100072305A1; ATE444410T1; WO2008071256A1; US8672244B2; EP2054557A1

Abstract

The former (1) has a homogenizing device with a set of passage holes that are limited by a flow guiding wall, where the former has a larger stream width compared to stream depth (t) for producing a flat water flow volume. A flow guide (6) is provided upstream or downstream and narrows in a partial area in a flow direction. The flow guide has edge areas (7, 8) with a larger flow cross section relative to a longitudinal middle area (9), where the edge areas extend in both sides of the guide in a longitudinally extending manner.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlformer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a beam former according to the preamble of claim 1.

Strahlformer sind z.B. in DE-U-20317910 , WO-A-2004/083537 , WO-A-98/16694 und in FR-A-1 296 058 offenbart.Beam shapers are eg in DE-U-20317910 . WO-A-2004/083537 . WO-A-98/16694 and in FR-A-1 296 058 disclosed.

In den Wasserauslauf herkömmlicher sanitärer Auslaufarmaturen ist meist ein als Strahlregler ausgestalteter Strahlformer eingesetzt, der den zufließenden Wasserstrom zu einem homogenen und nicht-spritzenden Wasserstrahl formen soll. Die vorbekannten Strahlregler weisen dazu eine Homogenisiereinrichtung auf, die eine wabenzellenartige oder auch gitter- oder netzartige Struktur mit einer Vielzahl von Durchflusslöchern haben, die jeweils durch Strömungsführungswände umgrenzt sind. Dabei können der Homogenisiereinrichtung gegebenenfalls noch weitere Funktionseinheiten zuströmseitig vorgeschaltet sein.In the water outlet conventional sanitary outlet fittings usually designed as a jet regulator beam shaper is used to form the incoming water flow to a homogeneous and non-squirting water jet. For this purpose, the previously known jet regulators have a homogenizing device which has a honeycomb-like or mesh or net-like structure with a multiplicity of throughflow holes which are bounded in each case by flow guide walls. In this case, the homogenizer may optionally be preceded by further functional units on the inflow side.

Die vorbekannten Strahlregler weisen meist einen an die Auslaufarmatur angepassten runden Durchflussquerschnitt auf. Man ist jedoch zunehmend bestrebt, auch solche Auslaufarmaturen ästhetisch anspruchsvoll und einzigartig auszugestalten. Man hat daher bereits auch Auslaufarmaturen geschaffen, die einen Wasserauslauf haben, der eine im Vergleich zur Tiefe größere lichte Durchflussbreite aufweist. Der aus einer solchen Auslaufarmatur ausströmende Wasserstrahl hat meist jedoch nur anfänglich die angestrebte Form eines Wasserstrahlbandes, bevor sich der Wasserstrahl bereits nach einer vergleichsweise kurzen freien Wegstrecke zu einer unruhigen und unkontrolliert unrunden Strahlform zusammenzieht.The previously known jet regulators usually have a round flow cross-section adapted to the outlet fitting. However, it is increasingly endeavoring to design such outlet fittings aesthetically sophisticated and unique. It has therefore already created outlet fittings, which have a water outlet, which has a larger compared to the depth of flow clear width. However, the water jet flowing out of such an outlet fitting usually has only initially the desired shape of a water jet belt, before the water jet already becomes turbulent and uncontrolled after a comparatively short free path contracting non-circular beam shape.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, einen Strahlformer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der sich durch einen flachen homogenen Wasserstrahl auszeichnet, wobei der Wasserstrahl über eine vergleichsweise lange freie Wegstrecke glasklar erscheinen und keine die Transparenz des Wasserstrahls beeinflussenden Turbulenzen aufweisen soll.There is therefore a particular object to provide a beam former of the type mentioned above, which is characterized by a flat homogeneous water jet, the water jet over a comparatively long free path appear crystal clear and should have no transparency of the water jet turbulence affecting.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Strahlformer der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass die Strömungsführung beidseits ihrer Längserstreckung Randbereiche mit einem im Vergleich zum Längsmittelbereich größeren Durchflussquerschnitt aufweist.The solution to this problem according to the invention in the case of the jet former of the type mentioned in the introduction is, in particular, that the flow guide has edge regions on both sides of its longitudinal extent with a larger flow cross section compared to the longitudinal middle region.

Der erfindungsgemäße Strahlformer hat gegebenenfalls über weitere Funktionseinheiten hinaus eine Homogenisiereinrichtung, die mit Hilfe ihrer durch Strömungsführungswände umgrenzten Durchflusslöcher einen glatten, vergleichmäßigten Strahl mit einem transparenten, klaren Strahlbild formt. Um diesen Strahl über eine vergleichsweise lange freie Wegstrecke als klar konturiertes flaches Wasserstrahlband fortführen zu können, ist der Homogenisiereinrichtung eine sich zumindest in einem Teilbereich in Durchströmrichtung düsenartig verjüngende Strömungsführung vor- oder nachgeschaltet. Diese Strömungsführung weist beidseits ihrer Längserstreckung Randbereiche mit einem im Vergleich zum Längsmittelbereich größeren Durchflussquerschnitt auf. In den randseitigen Eckbereichen wird jeweils ein volumenstarker Leitstrahl erzeugt, wobei diese, in den Eckbereichen angeordneten Leitstrahlen durch einen mittigen Strahlfilm miteinander verbunden sind. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Strahlformers wird eine über den Strahlquerschnitt inhomogene Wasserverteilung mit mehr oder weniger starker Randbetonung erreicht, wobei die Randbetonung erforderlichenfalls durch die Gestaltung der Strömungsführung und ihres lichten Querschnitts variierbar ist.The beam former according to the invention optionally has a homogenizing device beyond further functional units, which forms a smooth, uniformized jet with a transparent, clear jet pattern with the aid of its throughflow holes delimited by flow guide walls. In order to be able to continue this jet over a comparatively long free path as a clearly contoured flat water-jet belt, the homogenizing device is preceded or followed by a flow guide which tapers in nozzle-like manner at least in a partial region in the flow direction. On both sides of its longitudinal extension, this flow guide has edge regions with a larger flow cross-section compared to the longitudinal middle region. In the marginal corner areas is respectively generates a high-volume guide beam, these, arranged in the corner regions guide beams are connected by a central jet film together. With the help of the beam former according to the invention, a water distribution which is inhomogeneous over the beam cross-section is achieved with more or less strong edge stressing, wherein the edge stressing can be varied if necessary by the design of the flow guidance and its clear cross section.

Um in den Eckbereichen ausreichend volumenstarke Leitstrahlen zu erzeugen, die ein klares, ruhiges Wasserstrahlband auch über eine vergleichsweise lange Wegstrecke aufrecht erhalten können, ist es zweckmäßig, wenn die Strömungsführung auslaufseitig eine knochenförmige lichte Querschnittskontur hat.In order to generate sufficiently high-volume guide beams in the corner regions, which can maintain a clear, quiet water jet belt even over a comparatively long travel distance, it is expedient if the flow guide has a bone-shaped clear cross-sectional contour on the outlet side.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass in der Strömungsführung ein Wasserstrahlband herstellbar ist, welches beidseits in den Randbereichen jeweils einen Strahlbereich mit im Vergleich zum Längsmittelbereich erhöhtem Volumenstrom und zwischen diesen Strahlbereichen einen sie miteinander verbindenden Wasserfilm aufweist.A preferred embodiment according to the invention provides that in the flow guide a water jet belt can be produced, which on both sides in the edge regions each having a jet area with increased compared to the longitudinal central area volume flow and between these jet areas a water film connecting them together.

Die Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Strahlformers wird noch vereinfacht, wenn der Strahlformer in den Wasserauslauf lösbar einsetzbar und dort vorzugsweise reibschlüssig gehalten ist.The manufacturability of the jet former according to the invention is further simplified if the jet former is detachably insertable into the water outlet and held there, preferably by frictional engagement.

Um das gute Strahlbild des erfindungsgemäßen Strahlformers zu begünstigen und um dessen Strahlbild nicht durch unerwünschte Spalte fließende Laminarströmungen zu beeinträchtigen, ist es vorteilhaft, wenn der Strahlformer an seiner Umfangswand eine umlaufende Ringdichtung trägt, die vorzugsweise in einer außenseitigen Nut der Umfangswand des Strahlformers gehalten ist.In order to favor the good jet pattern of the jet former according to the invention and to prevent its jet pattern from flowing through undesired gaps laminar flows, it is advantageous if the jet former carries on its peripheral wall a circumferential ring seal, which is preferably held in an outer groove of the peripheral wall of the jet former is.

Die einfache Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Strahlformers wird noch begünstigt und ein modularer Aufbau dieses Strahlformers ist in vorteilhafter Weise erreichbar, wenn die Homogenisiereinrichtung in den Strahlformer lösbar einsetzbar ist.The ease of manufacture of the beam former according to the invention is still favored and a modular design of this jet former can be achieved in an advantageous manner when the homogenizer is releasably insertable into the jet former.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht vor, dass die Strömungsführungswände der Homogenisiereinrichtung eine gitter- oder netzförmige oder eine wabenzellenartige Struktur bilden.A particularly advantageous development according to the invention provides that the flow guiding walls of the homogenizing device form a lattice- or net-shaped or a honeycomb cell-like structure.

Weiterbildungen gemäß der Erfindungen ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen. Nachstehend wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.Further developments according to the invention will become apparent from the following description in conjunction with the claims. The invention will be explained in more detail with reference to advantageous embodiments.

Es zeigt:

Fig. 1: einen Strahlformer in einer Draufsicht auf seine Auslaufseite,
Fig. 2: den Strahlformer aus Fig.1 in einem Längsschnitt in Schnittebene III-III gemäß Fig.3,
Fig. 3: den Strahlformer aus Fig.1 und 2 in einer Draufsicht auf seine Zuströmseite,
Fig. 4: den Strahlformer aus Fig.1 bis 3 in einem Querschnitt in Schnittebene IV-IV gemäß Fig.3,
Fig. 5: den Strahlformer aus Fig.1 bis 4 in einer per- spektivischen Ansicht auf seine Zuströmseite,
Fig. 6: den Strahlformer aus Fig.1 bis 5 in einer per- spektivischen Draufsicht auf dessen Auslaufseite,
Fig. 7: den im Wasserauslauf einer sanitären Auslaufarmatur lösbar gehaltenen Strahlformer aus den Fig.1 bis 6 in einem perspektivischen Querschnitt, und
Fig. 8 bis 10: die Auslaufseite verschiedener Strahlformer in einer Draufsicht, wobei sich diese Strahlformer im lichten Querschnitt ihrer Strömungsführung unterscheiden.

It shows:

Fig. 1: a jet former in a plan view of its outlet side,
Fig. 2: the beam shaper off Fig.1 in a longitudinal section in section plane III-III according to Figure 3 .
Fig. 3: the beam shaper off Fig.1 and 2 in a plan view on its inflow side,
Fig. 4: the beam shaper off Fig.1 to 3 in a cross section in section plane IV-IV according to Figure 3 .
Fig. 5: the beam shaper off Fig.1 to 4 in a per- perspective view on its inflow side,
Fig. 6: the beam shaper off Fig.1 to 5 in a perspective view of its outlet side,
Fig. 7: the in the water outlet of a sanitary outlet fitting releasably held beam former from the Fig.1 to 6 in a perspective cross-section, and
Fig. 8 to 10: the outlet side of different beam shaper in a plan view, these jet formers differ in the clear cross section of their flow guidance.

In den Fig.1 bis 7 ist ein Strahlformer 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Aus dem Querschnitt in Fig.7 wird deutlich, dass der Strahlformer 1 in den Wasserauslauf 2 einer sanitären Auslaufarmatur einsetzbar ist. Der Strahlformer 1 weist eine Homogenisiereinrichtung 3 auf, welche die zuströmseitige Stirnseite des Strahlformers 1 bildet. Die Homogenisiereinrichtung 3 hat eine Vielzahl von Durchflusslöchern 4, die jeweils durch Strömungsführungswände 5 umgrenzt sind. Aus den Fig.1, 3 und 5 bis 7 wird deutlich, dass die Strömungsführungswände 5 eine gitterförmige Struktur bilden.In the Fig.1 to 7 a beam former 1 is shown in different views. From the cross section in Figure 7 It is clear that the jet former 1 can be inserted into the water outlet 2 of a sanitary outlet fitting. The beam former 1 has a homogenizer 3, which forms the inflow-side end face of the beam former 1. The homogenizer 3 has a plurality of flow holes 4 which are bounded by flow guide walls 5, respectively. From the Fig.1, 3 and 5 to 7 it is clear that the flow guide walls 5 form a lattice-shaped structure.

In Fig.1 ist erkennbar, dass der Strahlformer 1 zur Erzeugung eines flachen Wasserstrahlbandes eine im Vergleich zur Strahltiefe t größere Strahlbreite 1 hat. Aus den Querschnitten in Fig.4 und 7 ist erkennbar, dass der Homogenisiereinrichtung 3 eine sich zumindest in einem Teilbereich in Durchströmrichtung düsenartig verjüngende Strömungsführung 6 nachgeschaltet ist. Diese Strömungsführung 6 weist beidseits ihrer Längserstreckung Randbereiche 7, 8 mit einem im Vergleich zum Längsmittelbereich 9 größeren Durchflussquerschnitt auf. Die Homogenisiereinrichtung 3 formt mit Hilfe ihrer durch Strömungsführungswände 5 .umgrenzten Durchflusslöcher 4 einen glatten, vergleichmäßigten Wasserstrahl mit einem transparenten, klaren Strahlbild. Um diesen Strahl über eine vergleichsweise lange freie Wegstrecke als klar konturiertes flaches Wasserstrahlband fortführen zu können, ist der Homogenisiereinrichtung 3 eine sich zumindest in einem Teilbereich in Durchströmrichtung düsenartig verjüngende Strömungsführung 6 nachgeschaltet. Diese Strömungsführung 6 weist beidseits ihrer Längserstreckung Randbereiche 7, 8 mit einem im Vergleich zum Längsmittelbereich 9 größeren Durchflussquerschnitt auf. In den randseitigen Eckbereichen wird jeweils ein volumenstarker Leitstrahl erzeugt, wobei diese, in den Eckbereichen angeordneten Leitstrahlen durch einen mittigen Strahlfilm miteinander verbunden sind. Mit Hilfe des hier dargestellten Strahlformers 1 wird eine über den Strahlquerschnitt inhomogene Wasserverteilung mit mehr oder weniger starker Randbetonung erreicht, wobei die Randbetonung durch die Gestaltung der Strömungsführung 6 und ihres lichten Querschnitts variierbar ist.In Fig.1 It can be seen that the jet former 1 has a larger jet width 1 than the jet depth t in order to produce a flat water jet belt. From the cross sections in Figure 4 and 7 It can be seen that the homogenizing device 3 is followed by a flow guide 6, which tapers in the manner of a nozzle, at least in a partial region in the direction of flow. This flow guide 6 has on both sides of its longitudinal extent edge regions 7, 8 with a comparison with Longitudinal region 9 larger flow area on. The homogenizer 3, with the aid of its flow-through walls 4 bounded by flow-guiding walls 5, forms a smooth, uniform water jet with a transparent, clear spray pattern. In order to be able to continue this jet over a comparatively long free path as a clearly contoured flat water jet belt, the homogenizing device 3 is followed by a flow guide 6, which narrows in the manner of a nozzle, at least in a partial region in the flow direction. On both sides of its longitudinal extension, this flow guide 6 has edge regions 7, 8 with a larger flow cross-section compared to the longitudinal middle region 9. In each case, a high-volume guide beam is generated in the marginal corner regions, wherein these guide beams arranged in the corner regions are connected to one another by a central jet film. With the help of the beam former 1 shown here, a water distribution which is inhomogeneous over the beam cross-section is achieved with more or less strong edge stress, wherein the edge stressing can be varied by the design of the flow guide 6 and its clear cross section.

Aus einem Vergleich der in den Fig.1, 6 und 7 bis 10 gezeigten Ausströmseiten wird deutlich, dass die Strömungsführung 6 auslaufseitig eine knochenförmige lichte Querschnittskontur hat. Dabei ist in den Fig.8 bis 10 dargestellt, dass durch die Kontur der Strömungsführung 6 die Randbetonung des im Strahlformer 1 erzeugten Wasserstrahls mehr oder weniger stark variiert werden kann.From a comparison of the in the Fig.1 . 6 and 7 to 10 shown outflow, it is clear that the flow guide 6 on the outlet side has a bone-shaped clear cross-sectional contour. It is in the 8 to 10 illustrated that the boundary contour of the water jet generated in the beam former 1 can be varied more or less by the contour of the flow guide 6.

In Fig.7 ist erkennbar, dass der Strahlformer 1 in den Wasserauslauf 2 lösbar einsetzbar und dort vorzugsweise reibschlüssig gehalten ist. Dabei trägt der Strahlformer 1 an seiner Umfangswand eine umlaufende Ringdichtung 10, die vorzugsweise in einer außenseitigen Nut 11 der Umfangswand des Strahlformers 1 gehalten ist.In Figure 7 It can be seen that the jet former 1 can be detachably inserted into the water outlet 2 and held there, preferably by frictional engagement. In this case, the beam former 1 contributes its circumferential wall a circumferential annular seal 10, which is preferably held in an outer groove 11 of the peripheral wall of the jet former 1.

Um den Strahlformer 1 mit möglichst geringem Aufwand kostengünstig herstellen zu können, und um einen modularen Aufbau des Strahlformers 1 zu erreichen, ist die Homogenisiereinrichtung 3 in den Strahlformer 1 lösbar einsetzbar.In order to produce the beam former 1 cost-effectively with the least possible outlay, and to achieve a modular design of the beam former 1, the homogenizer 3 can be detachably inserted into the beam former 1.

In den Fig.1, 3 und 5 bis 7 wird deutlich, dass die Strömungsführungswände 5 der Homogenisiereinrichtung 3 eine gitterförmige Struktur aufweisen. Der Strahlformer 1 kann von der Auslaufseite einer sanitären Auslaufarmatur her in den Wasserauslauf eingeschoben und dort auch mit Hilfe der Ringdichtung 10 in Presssitz gehalten werden. In den Randbereichen 7, 8 werden zwei mehr oder weniger stark ausgeprägte Leitstrahlen ausgeformt, zwischen denen sich anschließend ein stabiler Wasserfilm bilden kann. Die randseitigen Leitstrahlen und der im Längsmittelbereich 9 der Strömungsführung 6 befindliche Wasserfilm können mehr oder weniger stark variieren, was sich durch die verschiedenen "knochenförmigen" Restriktionskonturen des Strahlformers 1 erreichen lässt. Die auf der Zuströmseite des Strahlformers 1 vorgesehene Homogenisiereinrichtung hat die Aufgabe, den Strahl zu homogenisieren und ein glasklares Strahlbild, ohne störende Turbulenzen, zu formen, welche andernfalls die Transparenz des Wasserstrahls ungünstig beeinflussen könnten. Der Strahlformer 1 wirkt einem frühzeitigen Kollabieren des darin erzeugten Wasserstrahls wirkungsvoll entgegen, wobei mit Hilfe des Strahlformers 1 eine glatte Strahloberfläche und ein transparentes, klares Strahlbild erreichbar ist.In the Fig.1, 3 and 5 to 7 it is clear that the flow guide walls 5 of the homogenizer 3 have a lattice-shaped structure. The jet former 1 can be inserted from the outlet side of a sanitary outlet fitting into the water outlet and held in press fit there by means of the ring seal 10. In the edge regions 7, 8 two more or less pronounced guide beams are formed, between which then a stable water film can form. The peripheral guide beams and the water film located in the longitudinal central region 9 of the flow guide 6 can vary more or less strongly, which can be achieved by the different "bone-shaped" restriction contours of the beam former 1. The intended on the inflow side of the beam former 1 homogenizer has the task to homogenize the beam and a crystal-clear spray pattern, without disturbing turbulence, to form, which could otherwise adversely affect the transparency of the water jet. The beam former 1 effectively counteracts an early collapse of the water jet generated therein, wherein with the aid of the beam former 1 a smooth radiation surface and a transparent, clear spray pattern can be achieved.

Claims

Jet former (1) which can be inserted in the water outlet (2) of a sanitary outflow fitting and has at least one homogenising device (3) with a plurality of throughflow holes (4) each of which is bounded by flow guiding walls (5), wherein for producing a flat strip-like water jet the jet former (1) has a jet width (1) that is greater than the jet depth (t), and wherein upstream or downstream of the at least one homogenising device (3) is provided a flow guide (6) that tapers in the manner of a nozzle in the direction of throughflow, at least in one partial region, characterised in that the flow guide (6) comprises, on both sides of its longitudinal extent, edge regions (7, 8) having a greater cross-section of flow by comparison with the central longitudinal region (9), as a result of which a high-volume leading flow is produced at the edges in each of the corner regions, these leading flows located in the corner regions being connected to one another by a central film of flow.
Jet former according to claim 1, characterised in that the flow guide (6) has an internal cross-sectional contour in the shape of a bone at its outflow end.
Jet former according to claim 1 or 2, characterised in that in the flow guide (6) a strip-like water jet can be produced which comprises on both sides in the edge regions (7, 8) a jet region with a greater volume flow by comparison with the central longitudinal region (9) and between these flow regions (7, 8) a film of water that joins them together.
Jet former according to one of claims 1 to 3, characterised in that the jet former (1) can be releasably inserted in the water outlet (2) of the outflow fitting and is preferably held there by frictional engagement.
Jet former according to one of claims 1 to 4, characterised in that the jet former (1) carries, around its circumferential wall, a circumferential annular seal (10) which is preferably secured in an external groove (11) on the circumferential wall.
Jet former according to one of claims 1 to 5, characterised in that the homogenising device (3) can be inserted releasably in the jet former (1).
Jet former according to one of claims 1 to 6, characterised in that the flow guide walls (5) of the homogenising device (6) form a lattice- or grid-shaped or honeycomb-like structure.
Jet former according to one of claims 1 to 7, characterised in that the jet former (1) is constructed as a sanitary insert and can be releasably inserted in the water outlet (2) of an outflow fitting.