EP3586974A1

EP3586974A1 - Sanitärer brausekopf

Info

Publication number: EP3586974A1
Application number: EP19182263.4A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Kinle
Original assignee: Hansgrohe SE
Current assignee: Hansgrohe SE
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-01-01
Anticipated expiration: 2039-06-25
Also published as: CN110624703A; DE102018210331B3; CN110624703B; EP3586974B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen sanitären Brausekopf (1) mit einem Brausekopfgehäuse (2) mit einem Fluideinlass (3), einer mit dem Fluideinlass in Fluidverbindung stehenden Fluidkammer (4) im Brausekopfgehäuse und einer mindestens eine Strahlaustrittsöffnung (5) aufweisenden Strahlscheibe (6), die an einer Brausestrahlaustrittsseite (7) des Brausekopfgehäuses angeordnet und umfangsseitig am Brausekopfgehäuse gehalten ist und die Fluidkammer austrittsseitig begrenzt, wobei die Strahlscheibe als eine elastische Scheibe gebildet ist, die durch einen Fluiddruck in der Fluidkammer von einer Ausgangskontur (8) in eine Endkontur elastisch verformbar ist. Die Fluidkammer ist auf einer der Strahlscheibe gegenüberliegenden Seite von einer Begrenzungsfläche begrenzt, die mindestens in einem Teilflächenbereich konform zur Ausgangskontur verläuft, und/oder die Ausgangskontur verläuft in Richtung der Fluidkammer nach innen gewölbt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen sanitären Brausekopf, der ein Brausekopfgehäuse mit einem Fluideinlass, eine mit dem Fluideinlass in Fluidverbindung stehenden Fluidkammer im Brausekopfgehäuse und eine mindestens eine Strahlaustrittsöffnung aufweisende Strahlscheibe umfasst, die an einer Brausestrahlaustrittsseite des Brausekopfgehäuses angeordnet und umfangsseitig am Brausekopfgehäuse gehalten ist und die Fluidkammer austrittsseitig begrenzt, wobei die Strahlscheibe als eine elastische Scheibe gebildet ist, die durch einen Fluiddruck in der Fluidkammer von einer Ausgangskontur in eine Endkontur elastisch verformbar ist.
Die Offenlegungsschrift DE 29 01 013 A1 offenbart einen solchen sanitären Brausekopf der eingangs genannten Art, wobei der dortige Brausekopf eine im drucklosen Ausgangszustand ebene Strahlscheibe aufweist, die ihre ebene Form auch bei geringem Wasserdruck beibehält und dann einen parallelen Brausestrahl erzeugt. Bei höherem Wasserdruck wölbt sich die ebene Strahlscheibe auf und erzeugt einen divergierenden Brausestrahl. Eine speichenförmige Abstützung begrenzt das Aufwölben der ebenen Strahlscheibe.
Es sind auch bereits verschiedentlich sanitäre Brauseköpfe mit einer verformbaren Strahlscheibe vorgeschlagen worden, die nicht durch den auf sie wirkenden Fluiddruck verformt wird, sondern durch nutzerbetätigte Verstellmittel. So offenbart die Offenlegungsschrift DE 2 235 217 A einen sanitären Brausekopf mit einer verformbaren, in einem Ausgangszustand ebenen Strahlscheibe, die sich durch den Wasserdruck im Betrieb nicht verformt, jedoch durch ein nutzerbetätigtes, mechanisches Verstellmittel verformt werden kann, wobei sie je nach Bedarf eine konkave oder eine konvexe Durchbiegung annimmt. Bei der konkaven Durchbiegung kann ein konvergierender Brausestrahl und bei der konvexen Durchbiegung kann ein divergierender Brausestrahl erzeugt werden.
Die Patentschrift EP 1 613 814 B1 offenbart einen sanitären Brausekopf mit einer temperaturabhängig springfederartig verformbaren Strahlscheibe, die sich bei Überschreiten eines Temperatur-Grenzwertes eines durchströmenden Fluids von einer Funktionslage in eine Reinigungslage bewegt. In der Reinigungslage kann beispielsweise Kalk mit geringem Aufwand entfernt werden. Bei Unterschreiten des Temperatur-Grenzwertes federt die springfederartige Strahlscheibe in die Funktionslage zurück.
Die Patentschrift EP 0 894 536 B1 offenbart einen sanitären Brausekopf mit einer springfederartig flexiblen Strahlscheibe, die in einer Ausgangslage nach außen gewölbt ist und von einem Benutzer durch Ausüben einer Eindrück-Kraft in Richtung Gehäuseinneres des Brausekopfs eingedrückt werden kann. Bei Kraftentlastung springt die flexible Strahlscheibe von selbst in die Ausgangslage zurück. Durch solche Sprungvorgänge der flexiblen Strahlscheibe sollen Kalk- und andere Ablagerungen an der Strahlscheibe abgesprengt werden.
Ein weiterer solcher Brausekopf mit springfederartig eindrückbarer Strahlscheibe ist in dem Gebrauchsmuster DE 79 04 756 U1 offenbart.
Die Offenlegungsschrift DE 43 00 322 A1 offenbart einen Duschkopf für ein Dusch- und Massagegerät, der mit einer Hohlborsten tragenden und eine mittige Austrittsöffnung aufweisenden dauerelastischen Bürstenplatte ausgestattet ist, auf deren Innenseite mittig ein mit einem abgewinkelten Zulaufstutzen versehener, zwischen Zulaufstutzeneinmündung und Austrittöffnung hohl gehaltener Zapfen angeordnet ist, der an einem in das Duschkopfinnere weisenden Ende ein Außengewinde aufweist, das mit einem Gewindeteil eines axial dazu an der Duschkopfaußenseite versenkt angebrachten, einflügeligen anschlagbegrenzten Stellgliedes verbunden ist. Durch Drehen des Stellgliedes kann der Benutzer die Bürstenplatte von einer planen Mittelstellung wahlweise in eine gekrümmte Stellung mit konkavem oder konvexem Verlauf verstellen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen sanitären Brausekopf der eingangs genannten Art bereitzustellen, der gegenüber dem oben erläuterten Stand der Technik verbessert ist und insbesondere unerwünschtes Nachtropfen nach Absperren einer Wasserzufuhr reduziert, relativ einfach herstellbar und funktionssicher ist.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines sanitären Brausekopfs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche, deren Wortlaut hiermit durch Verweis vollumfänglich in die Beschreibung aufgenommen wird.
Dem sanitären Brausekopf kann über den Fluideinlass ein Fluid, insbesondere Wasser, zugeführt werden, das dann in die Fluidkammer und von dort zu der oder den Strahlaustrittsöffnungen gelangt und unter Bildung eines entsprechenden Brausestrahls aus dieser oder diesen austritt. Abhängig von dem in der Fluidkammer herrschenden Fluiddruck nimmt die elastisch verformbare Strahlscheibe die Ausgangskontur oder die Endkontur ein. Infolge der Verformung der Strahlscheibe kann sich beispielsweise eine Lage einer Zylinderachse der Strahlaustrittsöffnung ändern. Eine solche Lageänderung dieser Zylinderachse kann zur Folge haben, dass ein Ausbreitungswinkel eines von dem sanitären Brausekopf erzeugten Brausestrahls ebenfalls fluiddruckabhängig ist. Daher kann mit einer solchen Anordnung bei Bedarf je nach Systemauslegung und Fluiddruck ein divergierender, konvergierender oder paralleler Brausestrahl erzeugt werden. Bei einem divergierenden Brausestrahl nimmt dessen Brausestrahldurchmesser mit fortschreitender axialer Ausbreitung des Brausestrahls zu, bei einem parallelen Brausestrahl ist dessen Brausestrahldurchmesser mit fortschreitender Ausbreitung praktisch konstant, und bei einem konvergierenden bzw. fokussierenden Brausestrahl nimmt dessen Brausestrahldurchmesser direkt nach der Strahlaustrittsöffnung mit fortschreitender Ausbreitung ab.
Die Strahlscheibe kann beispielsweise formschlüssig oder kraftschlüssig am Brausekopfgehäuse umfangseitig gehalten sein. Umfangseitig gehalten ist vorliegend so zu verstehen, dass die Strahlscheibe an ihrer Scheibenrandfläche gehalten ist und/oder eine umfangsseitige, ringförmige Haltefläche eine vordere, d.h. austrittsseitige, Stirnfläche der Strahlscheibe überdeckt oder umgreift, insbesondere eine am Brausekopfgehäuse ausgebildete Haltefläche.
Die Strahlscheibe kann z.B. aus einem elastischen Gummi-, Metall- oder Kunststoffmaterial oder einem Mix aus solchen Materialien bestehen. Die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung kann beispielsweise als Düse und/oder als kreiszylindrisches Loch ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung eine fluiddruckunabhängig formstabile Geometrie auf. Die Strahlscheibe kann eine beliebige Anzahl von Strahlaustrittsöffnungen, insbesondere beispielsweise zwischen zehn und zweihundert Strahlaustrittsöffnungen, aufweisen. Der sanitäre Brausekopf kann je nach Bedarf eine einzige Strahlscheibe oder alternativ eine Mehrzahl von Strahlscheiben aufweisen.
Vorzugsweise wird die Strahlscheibe durch den Fluiddruck aus der Ausgangskontur heraus in Richtung Endkontur elastisch verformt, sobald der Fluiddruck größer als ein zuvor festgelegter Grenzdruck ist. Der zuvor festgelegte Grenzdruck kann beispielsweise zwischen 0,2 bar bis 0,5 bar liegen. Die elastische Verformung der Strahlscheibe von der Ausgangskontur in die Endkontur erfolgt vorzugsweise in Richtung einer Hauptausbreitungsrichtung eines von dem sanitären Brausekopf erzeugten Brausestrahls. Solange der Grenzdruck nicht erreicht oder überschritten ist, bleibt die Strahlscheibe in ihrer Ausgangskontur. Vorzugsweise ist die Strahlscheibe dazu ausgebildet, selbsttätig in die Ausgangskontur zurückzukehren, wenn sie sich in ihrer Endkontur befindet und der Fluiddruck in der Fluidkammer abfällt, beispielsweise unter den erwähnten Grenzdruck.
Insbesondere kann die Strahlscheibe in Abhängigkeit vom Fluiddruck in der Fluidkammer eine Mehrzahl von unterschiedlichen Endkonturen einnehmen, sobald der Fluiddruck größer als ein vorgebbarer und der jeweiligen Endkontur zugeordneter Grenzdruck ist. Der höchste vorgegebene Grenzdruck kann beispielsweise ein im normalen Brausebetrieb des Brausekopfs maximal auftretender Fluiddruck sein, der z.B. zwischen 1 bar und 3 bar liegt. Mit anderen Worten kann die Endkontur selbst fluiddruckabhängig sein, d.h. je nach dem momentanen Fluiddruck in der Fluidkammer nimmt die Strahlscheibe dann ihre Ausgangskontur, eine maximale Endkontur oder eine zwischenliegende Endkontur bzw. Zwischenkontur zwischen der Ausgnagskontur und der maximalen Endkontur ein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist bei dem erfindungsgemäßen sanitären Brausekopf die Fluidkammer auf einer der Strahlscheibe gegenüberliegenden Seite von einer Begrenzungsfläche begrenzt, die mindestens in einem Teilflächenbereich konform zur Ausgangskontur der Strahlscheibe verläuft.
Die Fluidkammer weist ein Ausgangsvolumen auf, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt, und ein Verformungsvolumen, wenn die Strahlscheibe ihre Endkontur einnimmt. Typischerweise ist das Ausgangsvolumen kleiner als das Verformungsvolumen, z.B. um mindestens 50% kleiner, wobei das Ausgangsvolumen in entsprechenden Ausführungen auch näherungsweise null sein kann, z.B. indem die Strahlscheibe mit ihrer Ausgangskontur gegen eine gegenüberliegende, die Fluidkammer axial einwärts, d.h. nach hinten, begrenzende Wandung des Brausekopfgehäuses anliegt.
Wenn nun in dem Teilflächenbereich die Strahlscheibe konform, z.B. parallel und versetzt, zur Begrenzungsfläche verläuft oder gegen diese anliegt, kann in dem Teilflächenbereich ein Abstand zwischen der Strahlscheibe und der Begrenzungsfläche bei Bedarf sehr gering gehalten werden. Dadurch kann die Fluidkammer ein besonders kleines Ausgangsvolumen aufweisen. Da überwiegend das in der Fluidkammer befindliche Fluid für ein unerwünschtes Nachtropfen verantwortlich ist, wirkt ein kleines Ausgangsvolumen einem unerwünschten Nachtropfen nach Absperren der Wasserzufuhr entgegen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Strahlscheibe, wenn diese selbsttätig in die Ausgangskontur zurückkehrt, das in der Fluidkammer befindliche Fluid teilweise oder nahezu vollständig aus der Fluidkammer herausdrückt.
Gemäß einem zusätzlichen oder alternativen Aspekt der Erfindung verläuft die Ausgangskontur in Richtung der Fluidkammer nach innen gewölbt, d.h. konkav gewölbt. Eine solche Wölbung der Ausgangskontur kann besonders für eine Erzeugung eines konvergierenden Brausestrahls bei geringem Fluiddruck, der noch keine Verformungsbewegung der Strahlscheibe aus ihrer Ausgangskontur heraus bewirkt, vorteilhaft sein, insbesondere wenn eine Vielzahl von Strahlaustrittsöffnungen vorhanden ist, deren Zylinderachse eine Normale der Strahlscheibe ist, d.h. senkrecht zur Strahlscheibenfläche an dieser Stelle ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Endkontur der Strahlscheibe nach außen gewölbt. Mit anderen Worten, die Endkontur der Strahlscheibe ist konvex gekrümmt. Dieser Verlauf ermöglicht die Erzeugung eines divergierenden Brausestrahls, beispielsweise wenn die Zylinderachse der jeweiligen Strahlaustrittsöffnung eine Normale der Strahlscheibe ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausgangskontur und/oder die Endkontur eine metastabile Kontur der Strahlscheibe. Mit anderen Worten, kleine Änderungen des Fluiddrucks, wie Fluiddruckänderungen von z.B. kleiner 0,2 bar oder 0,25 bar, führen in diesem Fall noch nicht zu einer Änderung der Ausgangs- bzw. Endkontur. Größere Änderungen des Fluiddrucks, wie z.B. Fluiddruckänderungen von größer oder gleich 0,25 bar, führen zu einer Änderung der Kontur. Optional kann die Strahlscheibe hierzu als sogenanntes Springfeder- bzw. Knackfrosch-Element ausgeführt sein.
In alternativen Ausgestaltungen der Erfindung ist die Strahlscheibe einteilig aus einem einzigen Material oder aus einer Kombination mehrerer Materialien ausgeführt oder aus mehreren Bauteilen zusammenmontiert, die aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere einem Gummi, einem Kunststoff und/oder einem Metall, bestehen können.
In einer Ausgestaltung der Erfindung stellt die Strahlscheibe in ihrer Ausgangskontur einen ersten Brausestrahl und in ihrer Endkontur einen zweiten Brausestrahl bereit, wobei sich der erste und der zweite Brausestrahl in ihrem Ausbreitungswinkel unterscheiden. Beispielsweise kann der Ausbreitungswinkel des zweiten Brausestrahls größer sein als der Ausbreitungswinkel des ersten Brausestrahls. Bevorzugt können der erste Brausestrahl ein konvergierender oder ein paralleler Brausestrahl und der zweite Brausestrahl ein paralleler oder divergierender Brausestrahl sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung stützt sich die Strahlscheibe mit ihrer Ausgangskontur mindestens in einem Abstützflächenbereich gegen die Begrenzungsfläche ab. Beispielsweise kann der der Abstützflächenbereich ein Teil des Teilflächenbereichs sein, oder der Teilflächenbereich kann identisch den Abstützflächenbereich bilden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung eine Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen und eine Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen, und die Strahlscheibe stützt sich mit ihrer Ausgangskontur derart an der Begrenzungsfläche ab, dass die Begrenzungsfläche die Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen verschließt. Dies hat zur Folge, dass aus den zweiten Strahlaustrittsöffnungen kein Fluid austritt, solange sich die Strahlscheibe in ihrer Ausgangskontur befindet. Die Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen und die Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen können jeweils eine beliebige Anzahl von z.B. zwischen fünf und einhundert Strahlaustrittsöffnungen sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung eine Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen und eine Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen, wobei die Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen mit einem ersten Fluidkammerteilbereich korrespondiert und die Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen mit einem zweiten Fluidkammerteilbereich korrespondiert. Der erste Fluidkammerteilbereich steht sowohl dann, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt, als auch dann, wenn die Strahlscheibe ihre Endkontur einnimmt, in Fluidverbindung mit dem Fluideinlass. Der zweite Fluidkammerteilbereich steht in Fluidverbindung mit dem Fluideinlass, wenn die Strahlscheibe ihre Endkontur einnimmt, und ist durch eine Dichtung von dem Fluideinlass vollständig oder partiell abgesperrt, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt. Die Dichtung kann an der Strahlscheibe und/oder an der Begrenzungsfläche angeordnet sein. Die Dichtung kann beispielsweise eine Ringdichtung sein, insbesondere ein O-Ring.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Begrenzungsfläche mindestens einen Dorn auf, der in die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung hinein ragt, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt. Der Dorn kann hierbei, wenn gewünscht, aus der mindestens einen Strahlaustrittsöffnung nach vorn herausragt bzw. überstehen, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt. Wenn die Strahlscheibe ihre Endkontur einnimmt, kann der Dorn je nach Bedarf und Anwendungsfall noch immer in die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung hinein ragen oder sich alternativ nicht mehr bis zu der mindestens einen Strahlaustrittsöffnung erstrecken. Ein solcher Dorn kann je nach Bedarf für jede oder nur für einen Teil der Strahlaustrittsöffnungen vorgesehen sein. Durch den Dorn kann in vorteilhafter Weise Kalkablagerungen an der Strahlaustrittsöffnung entgegengewirkt werden, indem der Dorn solche Ablagerungen von der Strahlaustrittsöffnung ablöst, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur oder Endkontur einnimmt bzw. sich zwischen diesen beiden Konturen verformend bewegt.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Diese und weitere Ausführungsformen der Erfindungen werden im Folgenden näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1: eine Längsschnittansicht eines sanitären Brausekopfs mit verformbarer Strahlscheibe in ihrer Ausgangskontur,
Fig. 2: die Ansicht von Fig. 1 mit der Strahlscheibe in ihrer Endkontur,
Fig. 3: die Ansicht von Fig. 1 für eine Variante mit vollkonformer Fluidkammer-Begrenzungsfläche,
Fig. 4: die Ansicht von Fig. 1 für eine Variante mit teilkonformer Fluidkammer-Begrenzungsfläche,
Fig. 5: die Ansicht von Fig. 2 für die Variante von Fig. 4,
Fig. 6: die Ansicht von Fig. 3 für eine Variante mit Dornen und
Fig. 7: die Ansicht von Fig. 2 für die Variante von Fig. 6.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen sanitären Brausekopf 1 mit einem Brausekopfgehäuse 2, das einen Fluideinlass 3 aufweist. Der Fluideinlass 3 weist optional ein Gewinde 16 auf, das für die Zuführung eines Fluids mit einem nicht weiter dargestellten korrespondierenden Gewinde eines Wasserschlauchs, eines Duschschlauchs, eines Anschlussrohrs einer Hauswasserversorgung oder dgl. verschraubt werden kann.
Mit dem Fluideinlass 3 steht eine im Brausekopfgehäuse 2 befindliche Fluidkammer 4 in Fluidverbindung. Die Fluidkammer 4 ist von einer einteilig, alternativ mehrteilig, ausgeführten Strahlscheibe 6 austrittsseitig begrenzt. Die Strahlscheibe 6 ist an einer Brausestrahlaustrittsseite 7 des Brausekopfgehäuses 2 angeordnet. Die Strahlscheibe 6 ist umfangsseitig am Brausekopfgehäuse 2 gehalten, z.B. dadurch, dass das Brausekopfgehäuse 2 die Strahlscheibe 6 in einem ringförmigen Stirnflächenbereich RS der Strahlscheibe 6 formschlüssig umgreift.
Die Strahlscheibe 6 ist als eine elastische Scheibe gebildet, die z.B. aus einem Gummi-, Metall und/oder Kunststoffmaterial besteht, und ist durch einen Fluiddruck in der Fluidkammer 4 von einer Ausgangskontur 8 in eine Endkontur 9 elastisch verformbar. In entsprechenden Ausführungsformen verläuft die Ausgangskontur 8, wie in Fig. 1 gezeigt, in Richtung der Fluidkammer 4 nach innen gewölbt.
Solange in der Fluidkammer 4 kein Fluiddruck ansteht, bleibt die Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8, wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn der Fluiddruck einen bestimmten Grenzdruck von beispielsweise 0,25 bar überschreitet, nimmt die Strahlscheibe 6 ihre z.B. nach außen gewölbt verlaufende Endkontur 9 gemäß Fig. 2 ein. Hierzu wird die Strahlscheibe 6 durch den Fluiddruck elastisch nach außen in Richtung von der Fluidkammer 4 weg verformt. In entsprechenden Ausführungen verformt sich die Strahlscheibe 6 quasi binär umspringend von der Ausgangskontur 8 direkt in eine einzige Endkontur 9, in der sie dann verbleibt, auch wenn der Fluiddruck weiter ansteigt. In alternativen Ausführungen verformt sich die Strahlscheibe 6 mit steigendem Fluiddruck aus der Ausgangskontur 8 stetig oder in Stufen in eine jeweilige fluiddruckabhängige Endkontur 9 bis zu einer vorgebbaren maximalen Endkontur.
Wenn der Fluiddruck in der Fluidkammer 4 wieder unter den festgelegten Grenzdruck fällt, kehrt die Strahlscheibe 6 aufgrund ihrer Eigenelastizität bzw. Vorspannung selbsttätig in die Ausgangskontur 8 zurück. Während ihrer Rückkehr in die Ausgangskontur 8 kann die Strahlscheibe 6 noch in der Fluidkammer 4 befindliches Fluid zumindest teilweise aus der Fluidkammer 4 herausdrücken, indem sie durch diese Rückkehrbewegung das Volumen der Fluidkammer 4 verringert, das sich zuvor durch das Verformen der Strahlscheibe 6 in die Endkontur vergrößert hat. Dadurch kann ein unerwünschtes Nachtropfen nach Absperren einer Fluidzufuhr reduziert werden.
Die Strahlscheibe 6 weist mindestens eine Strahlaustrittsöffnung 5 auf, im gezeigten Beispiel konkret mehrere Strahlaustrittsöffnungen 5. Jede Strahlaustrittsöffnung 5 kann z.B. als ein kreiszylindrisches Loch mit einer Zylinderachse ZA ausgebildet sein, wobei die Zylinderachse ZA eine Normale der Strahlscheibe 6 an diesem Punkt der Strahlscheibenfläche bildet. Die Strahlaustrittsöffnungen 5 stehen in Fluidverbindung mit der Fluidkammer 4. Im Betrieb des Brausekopfs 1 steht Fluid, insbesondere Wasser, in der Fluidkammer 4 unter Druck an und gelangt von dort die Strahlaustrittsöffnungen 5, aus denen es an der Brausestrahlaustrittsseite 7 unter Bildung eines ersten Brausestrahls 12, wenn sich die Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8 befindet, oder unter Bildung eines zweiten Brausestrahls 13 austritt, wenn sich die Strahlscheibe 6 in ihrer Endkontur 9 befindet. Nach Austritt aus den Strahlaustrittsöffnungen 5 breitet sich der erste Brausestrahl 12 oder der zweite Brausestrahl 13 in einer typischerweise axial verlaufenden Hauptausbreitungsrichtung AR und unter einem jeweiligen Ausbreitungswinkel AW aus. Der Ausbreitungswinkel AW ist ein Winkel, der sich zwischen einer Randstrahlrichtung RB des erstes Brausestrahls 12 bzw. des zweiten Brausestrahls 13 und der Hauptausbreitungsrichtung AR bzw. einer zu letzterer parallelen und versetzten Geraden GE ergibt.
Fig. 1 zeigt die Bereitstellung des ersten Brausestrahls 12 in Form eines konvergierenden Brausestrahls. Indem die Ausgangskontur 8 in Richtung der Fluidkammer 4 nach innen gewölbt verläuft und die Zylinderachsen ZA der Strahlaustrittsöffnungen 5 jeweils eine Normale der Strahlscheibe 6 sind, nimmt ein Brausestrahldurchmesser des ersten Brausestrahls 12 direkt nach dem Austritt aus den Strahlaustrittsöffnungen 5 und mit fortschreitender Ausbreitung des ersten Brausestrahls 12 in der Hauptausbreitungsrichtung AR ab. Der Ausbreitungswinkel AW des ersten Brausestrahls 12 beträgt beispielsweise zwischen etwa -20° und -3°, in entsprechenden Ausführungen spezieller zwischen etwa -12° und -8°.
Fig. 2 zeigt die Bereitstellung des zweiten Brausestrahls 13 in Form eines divergierenden Brausestrahls. Indem die Endkontur 9 von der Fluidkammer 4 weg nach außen gewölbt verläuft und die Zylinderachsen ZA der Strahlaustrittsöffnungen 5 jeweils eine Normale der Strahlscheibe 6 sind, nimmt der Brausestrahldurchmesser des zweiten Brausestrahls 13 mit fortschreitender Ausbreitung des zweiten Brausestrahls 13 in Ausbreitungsrichtung AR zu. Der Ausbreitungswinkel AW des zweiten Brausestrahls 13 beträgt beispielsweise zwischen etwa +20° und +3°, in entsprechenden Ausführungen spezieller zwischen etwa +12° und +8°. Somit unterscheiden sich der zweite Brausestrahl 13 und der erste Brausestrahl 12 in ihrem Ausbreitungswinkel AW. Daher kann mit dem sanitären Brausekopf 1 je nach Bedarf durch Einstellung des Fluiddrucks ein konvergierender Brausestrahl oder ein divergierender Brausestrahl erzeugt werden.
In Fig. 3 ist eine Variante des sanitären Brausekopfs 1 der Fig. 1 und 2 gezeigt, wobei zum besseren Verständnis für identische und funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auch auf die obigen Ausführungen zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 verwiesen werden kann, so dass nachstehend im Wesentlichen nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen wird.
Bei der Variante von Fig. 3 weisen die Strahlaustrittsöffnungen 5 der Strahlscheibe 6 eine Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a und eine Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b auf. Des Weiteren ist die Fluidkammer 4 auf einer der Strahlscheibe 6 gegenüberliegenden Seite 10 von einer konformen Begrenzungsfläche 11 begrenzt. Die Begrenzungsfläche 11 wird von einem Innenkörper 17 des sanitären Brausekopfs 1 bereitgestellt, welcher der Strahlscheibe 6 gegenüberliegend angeordnet ist. Im Vergleich zur in den Fig. 1 und 2 gezeigten Variante ist bei der Variante von Fig. 3 das Volumen der Fluidkammer 4 durch den Innenkörper 17 reduziert. Das reduzierte Volumen der Fluidkammer 4 ist vorteilhaft für die Vermeidung eines unerwünschten Nachtropfens nach Absperren der Fluid- bzw. Wasserzufuhr.
Die Begrenzungsfläche 11 verläuft mindestens in einem Teilflächenbereich TB konform zur Ausgangskontur 8. Der Teilflächenbereich TB bildet optional wie gezeigt einen Abstützflächenbereich AB, der die Strahlscheibe 6 mit ihrer Ausgangskontur 8 nach innen abstützt. Dabei stützt sich die Strahlscheibe 6 mit ihrer Ausgangskontur 8 derart gegen die Begrenzungsfläche 11 ab, dass die Begrenzungsfläche 11 die zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b verschließt, während die ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a freigegeben bleiben. Daher tritt in dieser Ausführung Fluid nur aus den ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a und nicht auch aus den zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b aus, wenn sich die Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8 befindet. Wenn die Strahlscheibe 6 ihre Endkontur 9 einnimmt, sind die zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b freigegeben und Fluid kann aus den ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a und den zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b austreten. Das Strahlbild des Brausestrahls bei in ihrer Endkontur 9 befindlicher Strahlscheibe 6 kann demjenigen der Variante gemäß Fig. 2 entsprechen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 verläuft die gesamte Begrenzungsfläche 11 konform zur Ausgangskontur 8 der Strahlscheibe 6, wobei der Innenkörper 17 eine mittige Bohrung aufweist, die dem Fluideinlass 3 gegenüberliegt und mit der die ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a korrespondieren. In einer alternativen Ausführung fehlen die ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a, d.h. mit der den Fluideinlass 3 verlängernden Bohrung im Innenkörper 17 korrespondieren keine Strahlaustrittsöffnungen 5. In diesem Fall wird kein Brausestrahl bereitgestellt, solange sich die Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8 befindet.
Weiter ist die Ausgangskontur 8 im gezeigten Beispiel eine stabile oder jedenfalls metastabile Kontur der Strahlscheibe 6. Daher verformt sich die Strahlscheibe 6 aus ihrer Ausgangskontur 8 heraus erst dann, wenn der Fluiddruck einen Grenzwert überschreitet, der z.B. etwa 0,25 bar betragen und alternativ einen beliebigen anderen Wert haben kann. Solange der Fluiddruck den Grenzwert nicht überschreitet, ändert sich die Kontur der Strahlscheibe 6 nicht. Dies lässt sich durch entsprechende Realisierung der Strahlscheibe 6 u.a. hinsichtlich Material und Dicke festlegen.
In einer alternativen Variante ist die Strahlscheibe 6 mit ihrer Ausgangskontur 8 derart durch die Begrenzungsfläche 11 abgestützt, dass letztere alle Strahlaustrittsöffnungen 5 der Strahlscheibe 6 verschließt. Daher kann in diesem Fall Fluid erst dann aus den Strahlaustrittsöffnungen 5 austreten, wenn sich die Strahlscheibe 6 aus ihrer Ausgangskontur 8 heraus in ihre Endkontur 9 verformt. In weiteren alternativen Ausführungen bildet auch die Endkontur 9 oder nur die Endkontur 9 anstelle der Ausgangskontur 8 eine metastabile Kontur der Strahlscheibe 6.
In den Fig. 4 und 5 ist eine Variante des sanitären Brausekopfes 1 der Fig. 3 gezeigt, wobei zum besseren Verständnis für identische und funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auch auf die obigen Ausführungen zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3 verwiesen werden kann, so dass nachstehend im Wesentlichen nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen wird. Bei dieser Variante weisen die Strahlaustrittsöffnungen 5 der Strahlscheibe 6 eine Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a und eine Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b auf, wobei die ersten Strahlaustrittsöffnungen 5a mit einem ersten Fluidkammerteilbereich 4a korrespondieren und die zweiten Strahlaustrittsöffnungen 5b mit einem zweiten Fluidkammerteilbereich 4b korrespondieren. Der erste Fluidkammerteilbereich 4a steht sowohl dann, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Ausgangskontur 8 einnimmt, als auch dann, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Endkontur 9 einnimmt, in Fluidverbindung mit dem Fluideinlass 3. Der zweite Fluidkammerteilbereich 4b steht in Fluidverbindung mit dem Fluideinlass 3, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Endkontur 9 einnimmt. Wenn die Strahlscheibe 6 ihre Ausgangskontur 8 einnimmt, ist der zweite Fluidkammerteilbereich 4b von dem Fluideinlass 3 vollständig abgesperrt.
Dementsprechend kann in dieser Ausführung der Brausekopf 1 als jeweiligen Brausestrahl bei geringerem Fluiddruck einen konvergenten Teilstrahl gemäß Fig. 4 und bei höherem Fluiddruck einen divergenten Vollstrahl gemäß Fig. 5 abgeben. In einer Variante gelangt die Strahlscheibe 6 in einer binären Verformungsbewegung durch Fluiddruck aus ihrer Ausgangskontur 8 gemäß Fig. 4 in ihre Endkontur 9 gemäß Fig. 5 und bei Fluiddruckentlastung selbsttätig wieder in ihre Ausgangskontur 8, so dass der Brausekopf 1 wahlweise die beiden zugehörigen Brausestrahlen liefert. In einer alternativen Variante gelangt die Strahlscheibe 6 in einer stetigen Verformungsbewegung durch Fluiddruck aus ihrer Ausgangskontur 8 gemäß Fig. 4 heraus in sich fluiddruckabhängig kontinuierlich verändernde Endkonturen 9, so dass der Brausekopf 1 einen Brausestrahl bereitstellt, dessen Strahlbild sich entsprechend kontinuierlich zwischen dem Strahlbild in der Ausgangskontur 8 der Strahlscheibe 6 gemäß Fig. 4 und dem Strahlbild in der maximalen Endkontur 9 der Strahlscheibe 6 gemäß Fig. 5 ändert.
Im gezeigten Beispiel besitzt hierfür der Innenkörper 17 auf seiner der Strahlscheibe 6 gegenüberliegenden Seite 10 eine gegenüber dem Beispiel der Fig. 3 modifizierte Form hinsichtlich der Begrenzungsfläche 11. Speziell verläuft hier die Begrenzungsfläche 11 nur in einem radial äußeren Teilflächenbereich TB1, der mit dem zweiten Fluidkammerteilbereich 4b korrespondiert, konform zur Ausgangskontur 8 der Strahlscheibe 6, während sie in einem mittigen Teilflächenbereich TB2, der mit dem ersten Fluidkammerteilbereich 4a korrespondiert, stufig zurückspringend verläuft. Eine Dichtung 14 in Form eines O-Rings, gegen die sich die Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8 abstützt, sperrt in der Ausgangskontur 8 der Strahlscheibe 6 den zweiten Fluidkammerteilbereich 4b gegenüber dem ersten Fluidkammerteilbereich 4a und damit auch gegenüber dem in den ersten Fluidkammerteilbereich 4a einmündenden Fluideinlass 3 ab. Die Dichtung 14 bildet folglich in dieser Ausführung den Abstützflächenbereich AB, gegen den sich die Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8 abstützt.
Die Dichtung 14 ist im gezeigten Beispiel am Innenkörper 17 gehalten. In alternativen Ausführungen ist die Dichtung 14 an der Strahlscheibe 6 gehalten, oder ein erster Teil der Dichtung ist an der Strahlscheibe 6 und ein zweiter Teil am Innenkörper 17 gehalten. In weiteren alternativen Ausführungen ist der zweite Fluidkammerteilbereich 4b durch die Dichtung 14 von dem Fluideinlass 3 nur teilweise abgesperrt, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Ausgangskontur 8 einnimmt. Dadurch gelangt in diesem Fall auch dann Fluid von dem ersten Fluidkammerteilbereich 4a in den zweiten Fluidkammerteilbereich 4b, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Ausgangskontur 8 einnimmt.
In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Variante des sanitären Brausekopfs der Fig. 3 gezeigt, wobei zum besseren Verständnis für identische und funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auch auf die obigen Ausführungen zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 verwiesen werden kann, so dass nachstehend im Wesentlichen nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen wird. Bei dieser Variante korrespondieren alle Strahlaustrittsöffnungen 5 mit dem konform zur Ausgangskontur 8 verlaufenden Teilflächenbereich TB der Begrenzungsfläche 11, und die Begrenzungsfläche 11 des Innenkörpers 17 weist eine Anzahl von Dornen 15 auf, die in die Strahlaustrittsöffnungen 5 ragen, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Ausgangskontur 8 einnimmt.
Die Anzahl von Dornen 15 ist in entsprechenden Ausführungen gleich der Anzahl von Strahlaustrittsöffnungen 5, so dass jeder Strahlaustrittsöffnung 5 ein Dorn 15 zugeordnet ist. In alternativen Ausführungen sind weniger Dorne 15 als Strahlaustrittsöffnungen 5 vorgesehen. In entsprechenden Ausführungen ragt jeder Dorn 15 derart in die jeweilige Strahlaustrittsöffnung 5, dass er aus der Strahlaustrittsöffnung 5 übersteht, wenn die Strahlscheibe 6 ihre Ausgangskontur 8 einnimmt. In alternativen Ausführungen ragt jeder Dorn 15 zwar in die Strahlaustrittsöffnung 5 hinein, aber nicht aus dieser heraus. Wenn die Strahlscheibe 6 ihre Endkontur 9 einnimmt, ragt der Dorn 15 nicht mehr in die Strahlaustrittsöffnung 5, so dass letztere vollständig für den Durchtritt von brausestrahlbildendem Fluid frei ist. Durch die Dorne 15, speziell durch deren Bewegung in die Strahlaustrittsöffnungen 5 hinein und aus diesen heraus, können Kalkablagerungen an den Strahlaustrittsöffnungen 5 vermieden bzw. abgelöst werden.
Abweichend von den gezeigten Beispielen ist es in einer alternativen Variante des erfindungsgemäßen sanitären Brausekopfs möglich, dass eine Orientierung der Zylinderachse ZA, d.h. Längsachse, der Strahlaustrittsöffnungen 5 nicht normal zur Strahlscheibe 6 orientiert ist. Insbesondere kann die Orientierung der Zylinderachse ZA derart gewählt sein, dass beispielsweise ein paralleler Brausestrahl oder ein divergierender Brausestrahl mit der Strahlscheibe 6 in ihrer Ausgangskontur 8 erzeugen werden kann. In nicht dargestellten weiteren Varianten ist die Anzahl und/oder die Anordnung der Strahlaustrittsöffnungen 5 des erfindungsgemäßen sanitären Brausekopfs 1 gegenüber den gezeigten Beispielen variiert. Insbesondere kann der sanitäre Brausekopf 1 in entsprechenden Ausführungen über nur eine Strahlaustrittsöffnung 5 verfügen, um einen sogenannten Schwallstrahl zu erzeugen. Alternativ kann der Brausekopf über eine Vielzahl von Strahlaustrittsöffnungen 5 verfügen, die im Mittenbereich oder außermittig oder über die gesamte Strahlscheibenfläche hinweg gleichmäßig verteilt oder in Gruppen angeordnet sind, einschließlich Ausführungsformen, bei denen mit den Strahlaustrittsöffnungen 5 verschiedene übliche Brausestrahlarten erzeugt werden können, wie ein Softstrahl und ein Massagestrahl.
In weiteren Varianten kann der sanitäre Brausekopf 1 irgendeine Kombination aus den gezeigten Varianten der Fig. 1 bis 7 sein. So kann der sanitäre Brausekopf 1 beispielsweise über die Dichtung 14 und zusätzlich über die Dorne 15 verfügen.
Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung einen sanitären Brausekopf bereit, der unerwünschtes Nachtropfen nach Absperren einer Wasserzufuhr reduziert, relativ einfach herstellbar und funktionssicher ist.

Claims

Sanitärer Brausekopf (1) mit
- einem Brausekopfgehäuse (2) mit einem Fluideinlass (3),

- einer mit dem Fluideinlass in Fluidverbindung stehenden Fluidkammer (4) im Brausekopfgehäuse und

- einer mindestens eine Strahlaustrittsöffnung (5) aufweisenden Strahlscheibe (6), die an einer Brausestrahlaustrittsseite (7) des Brausekopfgehäuses angeordnet und umfangsseitig am Brausekopfgehäuse gehalten ist und die Fluidkammer austrittsseitig begrenzt,

- wobei die Strahlscheibe als eine elastische Scheibe gebildet ist, die durch einen Fluiddruck in der Fluidkammer von einer Ausgangskontur (8) in eine Endkontur (9) elastisch verformbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Fluidkammer (4) auf einer der Strahlscheibe (6) gegenüberliegenden Seite (10) von einer Begrenzungsfläche (11) begrenzt ist, die mindestens in einem Teilflächenbereich (TB, TB1) konform zur Ausgangskontur (8) der Strahlscheibe verläuft, und/oder

- die Ausgangskontur (8) der Strahlscheibe (6) in Richtung der Fluidkammer (4) nach innen gewölbt verläuft.
Sanitärer Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkontur der Strahlscheibe nach außen gewölbt verläuft.
Sanitärer Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangskontur und/oder die Endkontur eine metastabile Kontur der Strahlscheibe ist.
Sanitärer Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlscheibe einteilig aus einem oder mehreren Materialien oder mehrteilig aus einem oder mehreren Materialien ausgeführt ist.
Sanitärer Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlscheibe in ihrer Ausgangskontur einen ersten Brausestrahl (12) und in ihrer Endkontur einen zweiten Brausestrahl (13) bereitstellt, wobei sich der erste und der zweite Brausestrahl in ihrem Ausbreitungswinkel (AW) unterscheiden.
Sanitärer Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strahlscheibe mit ihrer Ausgangskontur mindestens in einem Abstützflächenbereich (AB) gegen die Begrenzungsfläche abstützt.
Sanitärer Brausekopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung eine Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen (5a) und eine Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen (5b) aufweist und

- die Strahlscheibe mit ihrer Ausgangskontur derart abgestützt ist, dass die Begrenzungsfläche die Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen verschließt.
Sanitärer Brausekopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung eine Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen (5a) und eine Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen (5b) aufweist und

- die Anzahl von ersten Strahlaustrittsöffnungen mit einem ersten Fluidkammerteilbereich (4a) korrespondieren und die Anzahl von zweiten Strahlaustrittsöffnungen mit einem zweiten Fluidkammerteilbereich (4b) korrespondieren,

- wobei der erste Fluidkammerteilbereich sowohl dann, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt, als auch dann, wenn die Strahlscheibe ihre Endkontur einnimmt, in Fluidverbindung mit dem Fluideinlass steht, und

- wobei der zweite Fluidkammerteilbereich in Fluidverbindung mit dem Fluideinlass steht, wenn die Strahlscheibe ihre Endkontur einnimmt, und durch eine Dichtung (14) von dem Fluideinlass vollständig oder partiell abgesperrt ist, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt.
Sanitärer Brausekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsfläche mindestens einen Dorn (15) aufweist, der in die mindestens eine Strahlaustrittsöffnung ragt, wenn die Strahlscheibe ihre Ausgangskontur einnimmt.