EP4345221A1 - Strahlregler und korrespondierende verwendung - Google Patents

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Publication number
EP4345221A1
EP4345221A1 EP23191724.6A EP23191724A EP4345221A1 EP 4345221 A1 EP4345221 A1 EP 4345221A1 EP 23191724 A EP23191724 A EP 23191724A EP 4345221 A1 EP4345221 A1 EP 4345221A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
jet
core
area
region
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23191724.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Nußbaumer
Sascha Horoba
Georg STÄDTLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neoperl GmbH
Original Assignee
Neoperl GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neoperl GmbH filed Critical Neoperl GmbH
Publication of EP4345221A1 publication Critical patent/EP4345221A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/08—Jet regulators or jet guides, e.g. anti-splash devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/08—Jet regulators or jet guides, e.g. anti-splash devices
    • E03C1/084—Jet regulators with aerating means

Definitions

  • the invention relates to a jet regulator with an outlet structure through which a jet emerges during use, the outlet structure having an outer ring area and an inner core area through which water from the jet simultaneously emerges during use, the outlet structure having separating elements through which the outlet structure is divided into a large number of cells, each with an outlet opening.
  • the invention further relates to a use of an outlet structure of a jet regulator.
  • the invention is based on the object of creating a novel design option for the emerging jet of a jet regulator.
  • the features of claim 1 are provided according to the invention.
  • in a jet regulator of the type described above it is proposed according to the invention that in the outer ring area at least some of the separating elements running outwards are made thicker than at least some of the separating elements in the core area.
  • This allows an emerging jet to be directed into a core area and an outer area that surrounds the core area in a ring area. Due to the thicker separating elements in the ring area of the Outlet structure can create circumferential interruptions in the annular region of the exiting jet, leading to local concentrations of the water flow, which - as jet arms - appear to run on the core jet of the jet along an exit direction of the jet.
  • the invention has recognized that a division of the (two-dimensional) outlet structure into a (two-dimensional) core region and a (two-dimensional) outer ring region can be used to achieve an emerging (three-dimensional) jet in a (three-dimensional) core region of the jet, which forms a core jet, and a (three-dimensional) ring region of the jet surrounding this core region by designing these (two-dimensional) regions differently.
  • the design of the separating elements according to the invention allows additional design freedom to be achieved, which relates to structuring the ring region of the jet in the circumferential direction and leads to division into parts that appear like jet arms on the core jet.
  • the core area of the outlet structure is circular, a cylindrical core jet of the emerging jet can be achieved.
  • the thickness of the separating elements shall be measured transversely to the jet direction and/or along an exit surface of the outlet structure through which the jet exits.
  • the part of the outwardly running separating elements in the outer ring region is made thicker than at least a part of the outwardly running separating elements of the core region.
  • the separating elements can be flexible, for example with braided or woven outlet structures, or rigid, for example, in grid-shaped outlet structures.
  • a preferred embodiment provides that at least the separating elements of the outer ring region are designed as webs.
  • the core region defines a cylindrical core beam of the jet. This makes it possible to achieve a particularly regular basic shape.
  • the term cylindrical core beam can also include widenings that arise for physical reasons in the jet path behind the outlet structure.
  • the ring region defines limited beam arms of the beam in the circumferential direction. This makes it possible to structure the outer portion of the beam in the circumferential direction, which leads to a design in which the beam arms appear on the core beam.
  • the beam arms are connected to a core beam of the beam, for example the already mentioned core beam. This means that a beam can still be created that does not diverge but can be perceived as a whole.
  • the beam arms run on a core beam of the beam, for example the mentioned core beam.
  • the thicker, outwardly extending separating elements of the ring area are at least twice as thick as a thinnest separating element of the core area.
  • Separating elements of different thicknesses can be used.
  • the thicker separating elements running outwards are at least three times or at least five times as thick as the thinnest separating element.
  • a reference point for the thickness of the separating elements can be, for example, an average thickness, a thickest point or a thinnest point of the separating element. It has been found that such size differences make it possible to achieve a visually special, clearly perceptible formation of beam arms that appear as individual structures without being detached from an overall structure.
  • the ring area is separated from the core area by a circumferential separating web. This makes it possible to achieve a particularly clearly perceptible division of the beam into a core beam and outer beam arms aligned along the beam.
  • the circumferential separating web has a greater thickness than at least one further circumferential separating web in the core area. It has been found that a clearly perceptible structuring on the core jet can be achieved by a dedicated design of separating structures that are larger or more pronounced than structures in the core area. This could be caused by the fact that the slight variations in the core area leave the homogeneous character of the core jet unchanged, while the more pronounced structuring at the transition to the ring area and/or in the ring area lead to a clearly separately perceptible difference in the jet pattern.
  • This further circumferential separating web in the core area can, for example, be a thickest circumferential separating web. Thus, a structural change to the ring area can be more prominent than structural variations within the ring area.
  • the surrounding dividers do not have to be circular.
  • polygonal shapes of the dividers can also be created.
  • the outlet structure is preceded by a distribution area which directs flowing water both to the ring area and to the core area. This makes it easy to achieve that the core beam and the beam arms are present at the same time and complement each other.
  • the distribution area can be designed as a chamber. This describes a distribution area that is particularly easy to form.
  • the distribution area can be designed as a flow obstacle. This makes it possible to achieve a balanced distribution over a wide working range (for example characterized by pressure and/or flow rate). Good results could be achieved with a distribution area made of a porous material, for example felt, foam or plastic fabric.
  • the thicker, radially outwardly extending separating elements of the ring area have a bevel through which an associated outlet opening tapers in the direction of the jet. It has been found that these bevels result in an attractive jet shape. It is assumed that the bevels lead to the effect that the jet arms do not run exactly in the direction of the jet, but - similar to water in a mountain stream on a bed of rubble - meandering along the core stream and penetrating each other.
  • the taper in the ring area is more pronounced than (at a comparable point) in the core area. This means that the beam arms can be more clearly separated from one another than beam parts in the core beam.
  • the taper in the ring area is designed with the opposite sign to that in the core area.
  • this can mean that the ring area and core area have to be removed from the mold in opposite directions.
  • a circumferential, for example the already mentioned circumferential, separating web between the ring area and the core area is at most as thick as a radial extent of a smallest outlet opening in the ring area. It is therefore possible to achieve a separation between the core beam and the beam arms that is smaller than the size of the beam arms, so that they can adhere to the core beam.
  • the separating web is preferably at most half as thick as the radial extent.
  • the outlet openings in the ring area are designed in the shape of a ring segment. This has proven to be beneficial for the design.
  • the outlet openings in the ring area are arranged symmetrically and/or evenly distributed.
  • a regular arrangement of several jet arms can be achieved.
  • At least the thicker, outwardly running separating elements of the ring area are aligned radially. It is assumed that this leads to a particularly pronounced division into jet arms.
  • the thicker, outwardly running separating elements of the ring area measure radially through the ring area. A complete subdivision of the ring area can thus be achieved. This can lead to a particularly pronounced design of the beam arms and/or help with the optical separation of the core beam.
  • the features of the secondary claim for use are proposed to solve the stated problem.
  • the outlet structure of the jet regulator to divide an emerging jet into a preferably cylindrical core jet and jet arms running on the core jet.
  • a new type of jet shape is thus formed, which can be characterized in particular by a non-constant cross-sectional shape in the course and at the same time a run-out pattern that is practically constant over time.
  • the jet regulator is designed according to the invention, in particular as described above and/or claimed below.
  • the jet shapes described can thus be achieved in a structurally simple manner.
  • the beam arms adhere to the core beam at least over a longitudinal section of the beam.
  • the beam can therefore still be perceived as a unit.
  • the beam arms meander at least over the or a longitudinal section of the core beam and/or penetrate each other. In this way, interesting optical designs can be achieved.
  • a jet regulator 1 according to the invention is inserted in a manner known per se into a mouthpiece 2, which is screwed to a fitting 3, so that water is passed through a fitting outlet 4 through the jet regulator 1 to form an emerging jet.
  • a thread is formed on a jet regulator 1 so that the mouthpiece 2 is dispensable.
  • the mouthpiece 2 is equipped with an internal thread in order to be screwed onto a matching external thread of a fitting 3.
  • the jet regulator 1 in Fig.1 consists, for example, of the following functional units in the direction of flow: front sieve 5, quantity control stage 6, separator stage 7, mixing stage 8, outlet stage 9 and sleeve 11.
  • Individual functional units 5-8 can be omitted in further exemplary embodiments. Additional functional levels can be implemented.
  • the quantity control level 6 is in Figure 1 shown as a flow limiter that sets a constant flow rate at a certain operating pressure, regardless of the pressure.
  • a flow reducer for example a throttle, is implemented instead of the flow limiter.
  • the splitter stage 7 is designed as a splitter plate with holes 10. In further embodiments, a different splitter stage 7 is implemented, for example a diffuser.
  • the splitter stage 7 serves to divide an incoming water jet into a plurality of individual jets in order to decouple the flow behavior in and after the jet regulator 1 from a flow behavior in the fitting 3 and thus to achieve a desired defined jet pattern and a desired defined jet quality.
  • the holes 10 are nozzle-shaped in order to achieve an acceleration of the individual jets so that a negative pressure is generated behind the fragmentation stage 7.
  • the mixing stage 8 is chamber-shaped. To enhance the mixing effect, different grid or fabric-like insert parts 13 are inserted into the mixing stage 8.
  • Figure 1 shows a specific selection of two grid-shaped inserts 13, which are followed by a fabric-like sieve, for example a plastic disc, as insert 13.
  • the fabric-like sieve can also be a metal sieve.
  • a different configuration of insert parts 13 may be designed and provided.
  • the mixing stage 8 is followed by the outlet stage 9, which has an outlet structure 14.
  • This outlet structure 14 has outlet openings 15, 16, which can have a greater length than the thickness of the insert parts 13, in particular the grid webs of the insert parts 13, each taken individually.
  • Each outlet opening 15, 16 defines a cell 32 of the outlet structure 14.
  • the outlet structure 14 acts as a rectifier through these outlet openings 15, 16, which are often longer than their inner diameter or their inner width, in order to eliminate the turbulence of the mixing stage 8 there.
  • the length of the outlet openings 15, 16 can be measured perpendicularly or transversely to the or an inner diameter of the outlet openings.
  • outlet openings 15, 16 in the core area 17 are partially closed, in particular in the vicinity of the radially extending separating elements 20.
  • thicker, radially outwardly extending separating elements 20 of the ring region 18 have a bevel 28 through which an associated outlet opening 16 tapers in the jet direction.
  • the outlet openings 15 in the core area 17 are opposite and expand (slightly) in the direction of flow.
  • Figure 4 shows a further embodiment according to the invention, wherein functional stages 5-8 have been omitted to simplify the illustration. Structurally and/or functionally similar or identical components and functional units are designated with the same reference number and are not described separately. The statements regarding the preceding embodiments therefore apply accordingly.
  • This aerator is designed to provide a higher flow rate (2.2 gpm instead of 1.5 gpm).
  • Figure 1 closing outlet openings 15, 16 is not necessary to a large extent.
  • Figure 5 shows another embodiment analogous to the illustration in Figure 4 .
  • structurally and/or functionally similar or identical components and functional units are designated with the same reference numerals and are not described separately. The statements regarding the preceding embodiments therefore apply accordingly.
  • the separating elements 19 run radially here, and there are circular or circumferential separating webs 24 and 26, with a first separating web 24 delimiting or separating the core region 17 from the ring region 18 and a second separating web 26 located inside the core region 17.
  • the first separating web 24 has a greater thickness than the second separating web 26.
  • Figure 6 shows another embodiment of a representation analogous to Figure 5 . Again, similar and/or identical components are designated to units with the same reference numerals and are not described separately again. The statements regarding the previous embodiments also apply here accordingly.
  • the embodiment according to Figure 6 differs from the embodiment according to Figure 5 by providing additional bevels 28, which are already in relation to Figure 1 have been discussed.
  • FIG. 7 shows a further embodiment according to the invention. Again, similar and/or identical components are designated to form units with the same reference numerals and are not described separately again. The statements regarding the previous embodiments also apply here accordingly.
  • the exemplary embodiment according to Figure 7 differs from the previous exemplary embodiments in that ventilation windows 12 are formed, which can ensure that air is sucked into the mixing stage 8 via ventilation channels 31 during normal operation.
  • a porous material for example in the form of a felt, foam or a plastic fabric, is arranged, through which part of the water is directed to the outside via the ventilation windows 12.
  • FIG 8 shows a further exemplary embodiment according to the invention, in which the outlet stage 9 has an outlet structure 14, which is essentially formed from a large outlet opening 15, with inserts 13 being arranged upstream of the outlet opening 15.
  • the separating elements 19 can extend linearly (radially or non-radially) in the core region 17.
  • the separating elements 19 in the core area 17 are surrounded by the distribution area 27, in particular the porous material 30.
  • the separating elements 19 can represent (lattice) webs of a (plastic) material or metal structure, in particular separating webs, wires or threads.

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Abstract

Bei einem Strahlregler wird somit vorgeschlagen, in der Auslaufstruktur (14) eine Unterteilung in einen Kernbereich (17) und einen diesen Kernbereich (17) umschließenden Ringbereich (18) vorzunehmen, wobei der Kernbereich (17) den austretenden Strahl (21) in einen Kernstrahl (23) bestimmt, während der Ringbereich (18) eine Außenseite des Strahls (21) vorgibt, wobei nach außen verlaufenden Trennelemente (19, 20) im Ringbereich (18) so dimensioniert sind, dass der Strahl (21) eine Außenseite in Strahlarme (22) unterteilt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Strahlregler, mit einer Auslaufstruktur, durch welche im Gebrauch ein Strahl austritt, wobei die Auslaufstruktur einen äußeren Ringbereich und einen inneren Kernbereich aufweist, durch welche im Gebrauch gleichzeitig Wasser des Strahls austritt, wobei die Auslaufstruktur Trennelemente aufweist, durch welche die Auslaufstruktur in eine Vielzahl von Zellen mit jeweils einer Austrittsöffnung unterteilt wird.
  • Derartige Strahlregler sind in der Praxis bekannt und haben sich bewährt.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Verwendung eines Auslaufstruktur eines Strahlreglers.
  • Es ist bekannt, Auslaufstrukturen eines Strahlreglers zu einer Gestaltung eines austretenden Strahls zu verwenden, beispielsweise hinsichtlich einer Querschnittsform.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Gestaltungsmöglichkeit für den austretenden Strahl eines Strahlreglers zu schaffen.
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei eine Strahlregler der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass im äußeren Ringbereich zumindest ein Teil nach außen laufender Trennelemente dicker ausgeführt ist als zumindest ein Teil von Trennelementen im Kernbereich. Somit kann ein austretender Strahl in einen Kernbereich und einen äußeren Bereich, der den Kernbereich in einem Ringbereich umgibt, erreicht werden. Durch die dicker verlaufenden Trennelemente im Ringbereich der Auslaufstruktur können Unterbrechungen in Umfangsrichtung im Ringbereich des austretenden Strahls erzeugt werden, die zu lokalen Konzentrationen des Wasserverlaufs führen, die - als Strahlarme - auf dem Kernstrahl des Strahls längs einer Austrittsrichtung des Strahls zu laufen scheinen.
  • Die Erfindung hat erkannt, dass sich eine Unterteilung der (zweidimensionalen) Auslaufstruktur in einen (zweidimensionalen) Kernbereich und einen (zweidimensionalen) äußeren Ringbereich nutzen lässt, um durch eine unterschiedliche Gestaltung dieser (zweidimensionalen) Bereich einen austretenden (dreidimensionalen) Strahl in einen (dreidimensionalen) Kernbereich des Strahls, der einen Kernstrahl bildet, und einen, diesen Kernbereich umgebenden (dreidimensionalen) Ringbereich des Strahls zu erreichen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Trennelemente kann ein zusätzlicher gestalterischer Freiraum erreicht werden, der eine Strukturierung des Ringbereichs des Strahls in Umfangsrichtung betrifft und zur Unterteilung in Anteile führt, die wie Strahlarme auf dem Kernstrahl erscheinen.
  • Ist der Kernbereich der Auslaufstruktur kreisförmig, so kann ein zylindrischer Kernstrahl des austretenden Strahls erreicht werden.
  • Die Dicke der Trennelemente ist quer zur Strahlrichtung und/oder längs einer Austrittsfläche der Auslaufstruktur, durch die der Strahl austritt, zu messen.
  • Bevorzugt ist der Teil nach außen laufender Trennelemente im äußeren Ringbereich dicker ausgeführt als zumindest ein Teil der nach außen laufenden Trennelemente des Kernbereichs.
  • Die Trennelemente können flexibel, beispielsweise bei geflochtenen oder gewebten Auslaufstrukturen, oder starr, beispielsweise bei gitterförmigen Auslaufstrukturen, ausgebildet sein.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest die Trennelemente des äußeren Ringbereichs als Stege ausgebildet sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Kernbereich einen zylindrischen Kernstrahl des Strahls definiert. Somit lässt sich eine besonders regelmäßige Grundform erreichen. Der Begriff des zylindrischen Kernstrahls kann Aufweitungen, die sich aus physikalischen Gründen im Strahlverlauf hinter der Auslaufstruktur ergeben, mit umfassen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Ringbereich in Umfangsrichtung jeweils begrenzte Strahlarme des Strahls definiert. Somit lässt sich eine Strukturierung des außen liegenden Anteils des Strahls in Umfangsrichtung erreichen, die zu einer Gestaltung führt, bei die Strahlarme auf dem Kernstrahl erscheinen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Strahlarme mit einem, beispielsweise dem bereits erwähnten, Kernstrahl des Strahls verbunden sind. Somit ist weiterhin ein Strahl schaffbar, der nicht auseinanderläuft sondern als Gesamtheit wahrnehmbar ist. Hierbei oder alternativ kann erreichbar sein, dass die Strahlarme auf einem, beispielsweise dem erwähnten, Kernstrahl des Strahls verlaufen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente des Ringbereichs wenigstens doppelt so dick sind wie ein dünnstes Trennelement des Kernbereichs. Somit sind auch im Kernbereich Trennelemente unterschiedlicher Dicke verwendbar.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente wenigstens dreimal oder wenigstens fünfmal so dick sind wie das dünnste Trennelement. Ein Bezugspunkt für die Dicke der Trennelemente kann beispielsweise eine mittlere Dicke, eine dickste Stelle oder eine dünnste Stelle des Trennelements sein. Es hat sich herausgestellt, dass durch derartige Größenunterschiede eine optisch besondere klar wahrnehmbare Ausbildung von Strahlarmen erreichbar ist, die als einzelnen Strukturen erscheinen, ohne von einer Gesamtstruktur abgelöst zu sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Ringbereich von dem Kernbereich durch ein umlaufenden Trennsteg getrennt ist. Somit ist eine besonders klar wahrnehmbare Unterteilung des Strahls in einen Kernstrahl und äußere, längs des Strahls ausgerichtete Strahlarme erreichbar.
  • Hierbei kann vorgesehen sein, dass der umlaufende Trennsteg eine größere Dicke aufweist als wenigstens ein weiterer umlaufender Trennsteg im Kernbereich. Es hat sich herausgestellt, dass sich durch eine dezidierte Gestaltung von trennenden Strukturen, die größer oder ausgeprägter sind als Strukturen im Kernbereich, eine deutlich wahrnehmbare Strukturierung auf dem Kernstrahl erreichen lässt. Dies könnte dadurch verursacht sein, dass die geringfügen Variationen im Kernbereich den homogenen Charakter des Kernstrahls unverändert lassen, während die ausgeprägteren Strukturierungen am Übergang zum Ringbereich und/oder im Ringbereich zu einem deutlich separat wahrnehmbaren Unterschied im Strahlbild führen. Dieser weitere umlaufende Trennsteg im Kernbereich kann beispielsweise ein dickster umlaufender Trennsteg sein. Somit kann ein Strukturwechsel zum Ringbereich prominenter als Strukturvariationen innerhalb des Ringbereichs ausgebildet sein.
  • Allgemein kann gesagt werden, dass die umlaufenden Trennstege nicht kreisförmig verlaufen müssen. Je nach Grundmuster oder Mustertyp der Auslaufstruktur sind beispielsweise auch polygonale Verläufe der Trennstege bildbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Auslaufstruktur ein Verteilbereich vorgeschaltet ist, der strömendes Wasser sowohl auf den Ringbereich als auch auf den Kernbereich leitet. Somit ist auf einfache Weise erreichbar, dass der Kernstrahl und die Strahlarme gleichzeitig vorhanden sind und sich gegenseitig ergänzen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Verteilbereich als Kammer ausgebildet ist. Somit ist ein besonders einfach bildbarer Verteilbereich beschrieben.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Verteilbereich als Strömungshindernis ausgebildet ist. Somit ist eine ausgewogene Aufteilung über einen weiten Arbeitsbereich (zum Beispiel charakterisiert durch Druck und/oder Durchflussmenge) erreichbar. Gute Resultate könnten mit einem Verteilbereich aus einem porösen Material, beispielsweise einem Filz, einem Schaumstoff oder einem Kunststoffgewebe, erreicht werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die dicker ausgeführten, radial nach außen verlaufenden Trennelemente des Ringbereichs eine Anschrägung aufweisen, durch welche sich eine zugehörige Austrittsöffnung in Strahlrichtung verjüngt. Es hat sich herausgestellt, dass diese Anschrägungen eine anmutende Strahlform ergeben. Es wird vermutet, dass die Anschrägungen zu dem Effekt, dass die Strahlarme nicht exakt in Strahlrichtung verlaufen, sondern - ähnlich wie Wasseranteile in einem Gebirgsbach auf einem Geröllbett - auf dem Kernstrahl mäandrieren und sich gegenseitig durchdringen, beitragen.
  • Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Verjüngung im Ringbereich stärker ausgebildet ist als (an vergleichbarer Stelle) im Kernbereich. Somit können die Strahlarme deutlicher voneinander abgegrenzt werden als Strahlanteile im Kernstrahl.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Verjüngung im Ringbereich mit entgegengesetztem Vorzeichen wie im Kernbereich ausgebildet ist. Spritzgusstechnisch kann dies nach sich ziehen, dass Ringbereich und Kernbereich in gegenläufigen Richtungen entformt werden müssen. Durch die Umkehr des Vorzeichens lassen sich besonders gut wahrnehmbare Strukturen ausbilden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein umlaufender, beispielsweise der bereits erwähnte umlaufende, Trennsteg zwischen dem Ringbereich und dem Kernbereich höchstens so dick ist wie eine radiale Ausdehnung einer kleinsten Austrittsöffnung im Ringbereich. Somit ist erreichbar, dass eine Trennung zwischen dem Kernstrahl und den Strahlarmen geringfügiger als eine Größe der Strahlarme, so dass diese am Kernstrahl verhaften können. Bevorzugt ist der Trennsteg höchstens halb so dick wie die radiale Ausdehnung.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Austrittsöffnungen im Ringbereich ringsegmentförmig ausgebildet sind. Dies hat sich für die Gestaltung als günstig erwiesen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Austrittsöffnungen im Ringbereich symmetrisch und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Somit lässt sich eine regelmäßige Anordnung mehrerer Strahlarme erreichen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zumindest die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente des Ringbereichs radial ausgerichtet sind. Es wird vermutet, dass dies zu einer besonders ausgeprägten Unterteilung in Strahlarme führt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente des Ringbereichs den Ringbereich radial durchmessen. Somit kann eine vollständige Unterteilung des Ringbereichs erreicht werden. Dies kann zu einer besonders ausgeprägten Ausbildung der Strahlarme führen und/oder bei der optischen Abtrennung des Kernstrahls helfen.
  • Alternativ oder zusätzlich werden zur Lösung der genannten Aufgabe die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs auf eine Verwendung vorgeschlagen. Somit wird zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Verwendung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Auslaufstruktur des Strahlreglers zu einer Unterteilung eines austretenden Strahls in einen vorzugsweise zylindrischen Kernstrahl und auf dem Kernstrahl laufenden Strahlarmen. Es ist somit eine neuartige Strahlform gebildet, die insbesondere durch eine nichtkonstanten Querschnittsform im Verlauf und gleichzeitig ein zeitlich praktisch konstantes Auslaufbild gekennzeichnet sein kann.
  • Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Strahlregler erfindungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nachfolgende beansprucht, ausgebildet ist. Somit lassen sich die beschriebenen Strahlformen konstruktiv einfach erreichen.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Strahlarme zumindest über einen Längsabschnitt des Strahls an dem Kernstrahl verhaften. Somit ist der Strahl weiterhin als Einheit wahrnehmbar.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Strahlarme zumindest über den oder einen Längsabschnitt auf dem Kernstrahl mäandrieren und/oder sich gegenseitig durchdringen. Somit lassen sich interessante optische Gestaltungen erreichen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    einen erfindungsgemäßen Strahlregler in einem Axialschnitt,
    Figur 2
    eine dreidimensionale Schrägansicht auf die Anströmseite der Auslaufstruktur des Strahlreglers gemäß Figur 1,
    Figur 3
    eine Frontalansicht auf die Anströmseite der Auslaufstruktur aus Figur 1,
    Figur 4
    die Anströmseite in Frontalansicht (links) und in einer Schrägansicht (rechts) einer Auslaufstruktur eines weiteren erfindungsgemäßen Strahlreglers,
    Figur 5
    die Anströmseite in Frontalansicht (links) und in einer Schrägansicht (rechts) einer Auslaufstruktur eines dritten erfindungsgemäßen Strahlreglers,
    Figur 6
    die Anströmseite in Frontalansicht (links) und in einer Schrägansicht (rechts) einer Auslaufstruktur eines vierten erfindungsgemäßen Strahlreglers,
    Figur 7
    einen Axialschnitt (links) und einen Radialschnitt entlang der links dargestellten Schnittlinie (rechts) eines bleibt fünften erfindungsgemäßen Strahlreglers,
    Figur 8
    einen Axialschnitt (links) und einen zugehörigen Radialschnitt entlang der in der linken Abbildung dargestellten Schnittlinie (rechts) eines sechsten erfindungsgemäßen Strahlreglers,
    Figur 9
    das Strahlbild des Strahlreglers gemäß Figur 1, und
    Figur 10
    das Strahlbild des Strahlreglers gemäß Figur 4.
  • Die Figuren 1-3 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
  • Ein erfindungsgemäßer Strahlregler 1 ist an sich bekannter Weise in ein Mundstück 2 eingesetzt, das mit einer Armatur 3 verschraubt wird, damit Wasser durch einen Armaturenauslass 4 durch den Strahlregler 1 hindurch zur Bildung eines austretenden Strahls geleitet wird.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist an einem Strahlregler 1 ein Gewinde ausgebildet, so dass das Mundstück 2 entbehrlich ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das Mundstück 2 mit einem Innengewinde ausgestattet, um auf ein passendes Außengewinde einer Armatur 3 geschraubt zu werden.
  • Der Strahlregler 1 in Fig. 1 besteht beispielhaft aus den folgenden funktionalen Einheiten in Durchströmungsrichtung: Vorsatzsieb 5, Mengenregelungsstufe 6, Zerlegerstufe 7, Mischstufe 8, Auslaufstufe 9 und Hülse 11.
  • Einzelne der Funktionseinheiten 5-8 können bei weiteren Ausführungsbeispielen weggelassen sein. Zusätzliche funktionale Stufen können realisiert sein.
  • Die Mengenregelungsstufe 6 ist in Figur 1 als Mengenbegrenzer gezeigt, der druckunabhängig einem bestimmten Betriebsdruck einen konstante Durchflussmenge einstellt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist statt dem Mengenbegrenzer ein Mengenminderer, beispielsweise eine Drossel, realisiert.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Zerlegerstufe 7 als Zerlegerplatte mit Löchern 10 ausgebildet. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist eine andere Zerlegerstufe 7 realisiert, beispielsweise ein Diffusor.
  • Allgemein kann gesagt werden, dass die Zerlegerstufe 7 dazu dient, einen ankommenden Wasserstrahl in eine Vielzahl von Einzelstrahlen aufzuteilen, um das Strömungsverhalten im und nach dem Strahlregler 1 von einem Strömungsverhalten in der Armatur 3 zu entkoppeln und so ein gewünschtes definiertes Strahlbild und eine gewünschte definierte Strahlqualität zu erreichen.
  • Die Löcher 10 sind düsenförmig ausgebildet, um eine Beschleunigung der Einzelstrahlen zu erreichen, so dass hinter der Zerlegerstufe 7 ein Unterdruck erzeugt wird.
  • Die Mischstufe 8 ist kammerförmig ausgebildet. Zur Verstärkung des Mischeffekts sind in der Mischstufe 8 unterschiedliche gitter- oder gewebeartige Einsetzteile 13 eingelegt.
  • Figur 1 zeigt eine bestimmte Auswahl von zwei gitterförmigen Einlegeteilen 13, die von einem gewebeartigen Sieb, beispielsweise einer Kunststoffronde, als Einlegeteil 13 gefolgt sind. In einer anderen Ausgestaltung kann das gewebeartige Sieb auch ein Metallsieb sein. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann eine andere Konfiguration von Einlegeteile 13 ausgebildet und vorgesehen sein.
  • An die Mischstufe 8 schließt sich die Auslaufstufe 9 an, die eine Auslaufstruktur 14 aufweist. Diese Auslaufstruktur 14 hat Austrittsöffnungen 15, 16, die eine größere Länge, als die Dicke der Einlegeteile 13, insbesondere Gitterstege der Einlegeteile 13, jeweils für sich genommen beträgt, aufweisen können. Jede Austrittsöffnung 15, 16 definiert eine Zelle 32 der Auslaufstruktur 14.
  • Die Auslaufstruktur 14 wirkt durch diese Austrittsöffnungen 15, 16, die häufig länger als ihr Innendurchmesser oder ihre Innenweite sind, als Gleichrichter, um die dortige Verwirbelung der Mischstufe 8 zu eliminieren.
  • Die Länge der Austrittsöffnungen 15, 16 kann senkrecht bzw. quer zu dem oder einem Innendurchmesser der Austrittsöffnungen gemessen sein.
  • In den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, dass die Austrittsöffnungen 15, 16 im Kernbereich 17 teilweise verschlossen sind, insbesondere in Nachbarschaft zu den radial verlaufenden Trennelementen 20.
  • Dies dient dazu, den Strömungswiderstand im Kernbereich 17 zu vergrößern, um eine ausgewogene Aufteilung des Wassers auf den Kernbereich 17 und den Ringbereich 18 zu erreichen.
  • Es ist außerdem ersichtlich, dass die dicker ausgeführten, radial nach außen verlaufenden Trennelemente 20 des Ringbereichs 18 eine Anschrägung 28 aufweisen, durch welche sich eine zugehörige Austrittsöffnung 16 in Strahlrichtung verjüngt.
  • Die Austrittsöffnungen 15 im Kernbereich 17 sind gegenläufig ausgeführt und weiten sich in Strömungsrichtung (geringfügig) auf.
  • Figur 4 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, wobei zur Vereinfachung der Darstellung die Funktionsstufen 5-8 weggelassen sind. Konstruktiv und/oder funktionell gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeit bezeichnet und nicht gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten daher entsprechend.
  • Dieser Strahlregler dient der Bereitstellung von einer höheren Durchflussklasse (2,2 gpm statt 1,5 gpm bei Figur 1), so dass hier ein Verschließen von Austrittsöffnungen 15, 16 nicht im großen Umfang nötig ist.
  • Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel analog zu der Darstellung in Figur 4. Wieder sind konstruktiv und/oder funktionell gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten daher entsprechend.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass auch im Kernbereich 17 eine radiale Symmetrie realisiert ist.
  • Die Trennelemente 19 verlaufen hier radial, und es gibt kreisförmige bzw. umlaufende Trennstege 24 und 26, wobei ein erster Trennsteg 24 den Kernbereich 17 vom Ringbereich 18 abgrenzt bzw. trennt und ein zweiter Trennsteg 26 im Innern des Kernbereichs 17 liegt. Der erste Trennsteg 24 weist eine größere Dicke auf als der zweite Trennsteg 26.
  • Zwischen den dicken Trennelementen 20 des Ringbereichs 18 befinden sich noch ebenfalls radial verlaufende, nicht verdickte Trennelemente 29, welche ausgewählte Trennelemente 19 aus dem Kernbereich 17 nach außen fortsetzen.
  • Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Darstellung analog zu Figur 5. Wieder sind gleichartige und/oder identische Bauteile zu Einheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten auch hier entsprechend.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 dadurch, dass zusätzlich Anschrägungen 28 vorgesehen sind, die bereits in Bezug auf Figur 1 besprochen worden sind.
  • Figur 7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Wieder sind gleichartige und/oder identische Bauteile zu Einheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten auch hier entsprechend.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass Belüftungsfenster 12 ausgebildet sind, die im Normalbetrieb für ein Ansaugen von Luft in die Mischstufe 8 über Belüftungskanäle 31 sorgen können.
  • Jedoch ist hinter der Zerlegerstufe 7 in der Mischstufe 8 ein poröses Material, beispielsweise in Form eines Filzes, Schaumstoffes oder eines Kunststoffgewebes, angeordnet, durch welches ein Teil des Wassers über die Belüftungsfenster 12 nach außen geleitet wird.
  • Die ursprünglichen Belüftungskanäle 31, die zur Stirnseite führen, ergeben nun den findungsgemäßen Ringbereich 18, so dass sich hier ein ähnliches Strahlbild wie in Figur 9 und Figur 10 darstellt.
  • Figur 8 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Auslaufstufe 9 eine Auslaufstruktur 14 hat, die im Wesentlichen aus einer großen Austrittsöffnung 15 gebildet ist, wobei der Austrittsöffnung 15 vorgeschaltet Einlegeteile 13 angeordnet sind.
  • Wie aus Fig. 8 ersichtlich, können sich die Trennelemente 19 im Kernbereich 17 linear (radial oder nicht-radial) erstrecken. Die Trennelemente 19 im Kernbereich 17 sind im gezeigten Beispiel von dem Verteilbereich 27, insbesondere dem porösen Material 30, umfasst. Die Trennelemente 19 können (Gitter-)Stege einer (Kunst-)Stoff- oder Metallstruktur, insbesondere Trennstege, Drähte oder Fäden darstellen.
  • Bei einem Strahlregler wird somit vorgeschlagen, in der Auslaufstruktur 14 eine Unterteilung in einen Kernbereich 17 und einen diesen Kernbereich 17 umschließenden Ringbereich 18 vorzunehmen, wobei der Kernbereich 17 den austretenden Strahl 21 in einen Kernstrahl 23 bestimmt, während der Ringbereich 18 eine Außenseite des Strahls 21 vorgibt, wobei nach außen verlaufenden Trennelemente 19, 20 im Ringbereich 18 so dimensioniert sind, dass der Strahl 21 eine Außenseite in Strahlarme 22 unterteilt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Strahlregler
    2
    Mundstück
    3
    Armatur
    4
    Armaturenauslauf
    5
    Vorsatzsieb
    6
    Mengenreglungsstufe
    7
    Zerlegerstufe
    8
    Mischstufe
    9
    Auslaufstufe
    10
    Loch
    11
    Hülse
    12
    Belüftungsfenster
    13
    Einlegeteil
    14
    Auslaufstruktur
    15
    Austrittsöffnung
    16
    Austrittsöffnung
    17
    Kernbereich
    18
    Ringbereich
    19
    Trennelement
    20
    Trennelement
    21
    Strahl
    22
    Strahlarm
    23
    Kernstrahl
    24
    Erster Trennsteg
    25
    Zentrum
    26
    Zweiter Trennsteg
    27
    Verteilbereich
    28
    Anschrägung
    29
    Trennelemente
    30
    poröses Material
    31
    Belüftungskanal
    32
    Zelle

Claims (17)

  1. Strahlregler (1), mit einer Auslaufstruktur (14), durch welche im Gebrauch ein Strahl (21) austritt, wobei die Auslaufstruktur (14) einen äußeren Ringbereich (18) und einen inneren Kernbereich (17) aufweist, durch welche im Gebrauch gleichzeitig Wasser des Strahls (21) austritt, wobei die Auslaufstruktur (14) Trennelemente (19, 20) aufweist, durch welche die Auslaufstruktur (14) in eine Vielzahl von Zellen (32) mit jeweils einer Austrittsöffnung (15, 16) unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringbereich (18) zumindest ein Teil nach außen laufender Trennelemente (19, 20) dicker ausgeführt ist als zumindest ein Teil von vorzugsweise nach außen laufenden Trennelementen (19, 20) im Kernbereich (17).
  2. Strahlregler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbereich (17) einen zylindrischen Kernstrahl (23) des Strahls (21) definiert.
  3. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringbereich (18) in Umfangsrichtung jeweils begrenzte Strahlarme (22) des Strahls (21) definiert.
  4. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlarme (22) mit dem oder einem Kernstrahl (23) des Strahls (21) verbunden sind und/oder auf dem oder einem Kernstrahl (23) des Strahls (21) verlaufen.
  5. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente (19, 20) des Ringbereichs (18) wenigstens doppelt so dick, insbesondere wenigstens dreimal oder wenigstens fünfmal so dick, sind wie ein dünnster Trennsteg (24) des Kernbereichs (17).
  6. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringbereich (18) von dem Kernbereich (17) durch einen umlaufenden Trennsteg (24) getrennt ist, insbesondere wobei der umlaufende Trennsteg (24) eine größere Dicke aufweist als wenigstens ein weiterer umlaufender Trennsteg (26), insbesondere ein dickster umlaufender Trennsteg (26), im Kernbereich (17).
  7. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslaufstruktur (14) ein Verteilbereich (27) vorgeschaltet ist, der strömendes Wasser sowohl auf den Ringbereich (18) als auch auf den Kernbereich (17) leitet.
  8. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilbereich (27) als Kammer ausgebildet ist.
  9. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilbereich (27) als Strömungshindernis ausgebildet ist oder ein solches umfasst, insbesondere aus einem porösen Material (30).
  10. Strahlregler (19) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dicker ausgeführten radial nach außen verlaufenden Trennelemente (19, 20) des Ringbereichs (18) eine Anschrägung (28) aufweisen, durch welche sich eine zugehörige Austrittsöffnung in Strahlrichtung verjüngt, insbesondere wobei die Verjüngung stärker ausgebildet ist als im Kernbereich (17) und/oder mit entgegengesetztem Vorzeichen wie im Kernbereich (17).
  11. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder ein umlaufender Trennsteg (24) zwischen dem Ringbereich (18) und dem Kernbereich (17) höchstens so dick, insbesondere höchstens halb so dick, ist wie eine radiale Ausdehnung einer kleinsten Austrittsöffnung (15, 16) im Ringbereich (18).
  12. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (15, 16) im Ringbereich (18) ringsegmentförmig ausgebildet sind.
  13. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (15, 16) im Ringbereich (18) symmetrisch und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  14. Strahlregler (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente (19, 20) des Ringbereichs radial ausgerichtet sind.
  15. Strahlregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dickeren, nach außen laufenden Trennelemente (19, 20) des Ringbereichs (18) den Ringbereich (18) radial durchmessen.
  16. Verwendung eines Auslaufstruktur (14) eines Strahlreglers (1), insbesondere eines Strahlreglers (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zu einer Unterteilung eines austretenden Strahls (21) in einen vorzugsweise zylindrischen Kernstrahl (23) und auf dem Kernstrahl (23) laufende Strahlarme (22).
  17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlarme (22) zumindest über einen Längsabschnitt des Strahls (21) an dem Kernstrahl (23) haften und/oder dass die Strahlarme (22) zumindest über den oder einen Längsabschnitt auf dem Kernstrahl (23) mäandrieren und/oder sich gegenseitig durchdringen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013162359A1 (en) * 2012-04-24 2013-10-31 Henri Peteri Beheer B.V. Tap and an assembly comprising a boiling water device and such a tap
EP3309308A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-18 Toto Ltd. Ausgussvorrichtung

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