NO144193B - Massasje-dusjhode. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et massasje-dusjhode som frembringer pulserende vannstråler, av den art som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Fra tysk utlegningsskrift 1.027.364 er det kjent et slikt dusjhode som er særlig beregnet for undervannsmassasje og hvor segmentformete lukkeskiver i ventilrotoren er anbragt umiddelbart over innerflaten på bunnen av dusjhode, idet denne bunnen inneholder utløpskanalene for vannet.

Ved andre kjente dusjhoder som er beskrevet i de tyske offentliggjøringsskrifter 2.329.258 og 2.342.612 samt i USA-patentskrift 2.878.066, 3.762.648 og 3.801.019, har ventil-organene i ventilrotoren likeens form som sirkelsegment-eller ringsegmentformete, flate skiver, som er anbrakt tett over den indre plane flate på dusjhodet, som er forsynt med akseparallelle dyseboringer og er forsynt med det vesentlige radialt forløp-ende vinger eller veggelementer, som utøver en funksjon som turbinskovler.

Ved alle disse kjente ventilrotorer, som er forsynt med segmentskiver eller ringskiver, opptrer det betydelige lagerfriksjoner til tross for at tilførselskanalene er rettet forskjellig, skråttradialt eller skråttaksialt mot rotorvingene,

som følge av vanntrykket, som virker i aksial retning på ven-tilrotorenes lukkeskiver. Selv om dette friksjonsproblem lar seg løse noenlunde tilfredsstillende ved lukkeskiver med diagonal-symmetrisk flatefordeling ved en passende innsats, for eksempel ved en spiss-eller tappopplagring av ventilrotoren med liten friksjon, kreves det, som det er gjennomført ved de utførelser som er kjent fra tysk offentliggjøringsskrift 2.329.258, ved lukkeskiver med en diagonal usymmetrisk flatefordeling, i tillegg til en kombinert kule-eller tappopplagring, særlige glideskiver for å redusere friksjonskreftene som frem-

bringer en sterk bremsevirkning. Bortsett fra de omkostninger som dette forårsaker, kan man imidlertid ikke på denne måten sikre, at ventilrotoren på grunn av den eksisterende store be-røringsflate mellom innsiden av dusjhode-bunnen og lukkeflaten på lukkeskiven eller glideskiven, og den adhesjonsfriksjon eller hvilende friksjon av ventilrotoren, som herved eventuelt blir virksom, ikke i visse tilfelle, særlig ved forholdsvis lavt vanntrykk, kan bringes til å løpe med. Slike funksjons-forstyrrelser må man også regne med ved den utførelse som er kjent fra USA-patentskrift 3 801 019, hvor lukkeorganet i ventilrotoren er utformet som en ringskive, som strekker seg over omtrent 180° og som uten enhver føringsopplagring ligger direkte an mot den indre plane flate i dusjhodet med flateanlegg.

Det er likeens kjent fra før, at "skarpheten" i strålepuls-ene kan reduseres ved en økning av avstanden mellom lukkeskiven og den indre flate i dusj-hodet, som beskrevet i det nevnte USA-patentskrift 2.878.066, spalte 4 øverst. For dette formål kan en ventilrotor av den aktuelle art være forsynt med et aksialt innstillbart spisslager, hvormed det også kan kompen-seres for eventuell lagerslitasje.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å frembringe et massasje-dusjhode av den art som er beskrevet ovenfor, hvor lagerfriksjonen for ventilrotoren er redusert til et minimum,

og hvor "skarpheten" til de pulserende vannstråler, hvilken som kjent avhenger av det øyeblikkelig eksisterende strømnings-trykk eller av gjennomløpsmengden, blir mer utpreget enn ved de kjente dusjhoder av den nevnte art, idet det også hører til oppfinnelsens formål å oppnå disse egenskaper med minst mulig omkostninger og med en plassbesparende byggemåte.

Dette kan oppnås ved å utforme dusjhodet i samsvar med den karakteriserende del av patentkrav 1.

Ved denne utforming oppnår man, at det i oppstuingshulrommet under dusjhodets drift dannes en vannpute som utligner det trykk som i aksial strømningsretning virker på lukkeskiven, slik at hele ventilrotoren, hvortil lukkeskiven er stivt for-bundet, og som, som allerede nevnt, har et aksialt spillerom, er holdt i stilling svømmende i aksial retning. Som en følge av at lagerfriksjonen dermed blir forsvinnende lav, oppnår man ikke bare et optimalt omløpstall for ventilrotoren og således en optimal pulsfrekvens, men omfangsrike forsøk har også be-kreftet at man oppnår en betydelig forbedring av pulsskarp-heten og som en følge av dette en vesentlig forbedring av massasjevirkningen.

Ved utforming av dusjhodet som angitt i krav 3 oppnår man en byggeform for ventilrotoren, som såvel funksjonelt som frem-stillingsteknisk, særlig sprøytestøpningsteknisk, er optimal. Ved en tynnvegget utførelse, som alltid tilstrebes ved sprøyte-godsdeler, får man derved den fordel at hele ventilrotoren blir meget lett og på den måten bare har liten treg masse. Ved hjelp av ringveggen får ventilrotoren en høy formstabilitet og ringveggen sørger dessuten for en likevekt mellom de trykkrefter som virker i radial retning og bidrar derved likeens til en reduksjon av den radiale lagerfriksjon.

DusjhMet er hensiktsmessig også utformet som angitt i patentkrav6 . Ved de kjente dusjhoder av den aktuelle art, for frembringelse av den sirkulerende vannbevegelse eller til rot-erende fremdrift av ventilrotoren, kreves det særlige skive-formete eller sylindriske deler som er forsynt med flere skrå-aksialt eller skråradialt forløpende vannledningsboringer, hvis fremstilling i det minste delvis kan være krevende. Ved den utforming som er beskrevet ovenfor kan ringkanalen derimot være formet direkte i dusjhodet og det oppnås en ytterligere fordel ved, at dens geometrisk enkle form lett kan realiseres. Dessuten krever ringkanalen ved denne utførelse ingen ytterligere plass, slik at man kan oppnå en lav byggehøyde i aksial retning. Dessuten har det vist seg at den strømningsstøy som oppstår i ringkanalen er vesentlig lavere ved denne utførelse enn den støy som oppstår ved de kjente dyseformet ledekanaler, som finnes i^ et større antall.

For å oppnå en optimal drivvirkning for ventilrotoren er det hensiktsmessig å utforme dusjhodet som angitt i krav 7..

Særlig hensiktsmessig er dusjhodet slik utformet som angitt

i krav 8.

Ved utforming av dusjhodet som angitt i krav 9, blir det mulig å opplagre ventilrotoren, slik som det i og for seg er kjent fra USA-patentskrift 3.801.019 uten noen sentrisk førings-tapp, fritt dreibart i rotasjonsrommet og til til tross for dette sikre, at det mellom bunnen av dusjhodet eller mellom hulfeltsegmentene og lukkeskiven alltid bare oppstår en linje-berøring og ikke noen plateberøring og at ventilrotoren under sine rotasjonsbevegelser også kan utføre aksiale tomlebevegelser som medfører en merkbart mer spesiell pulseringsvirkning.

Når det finnes skrått radialt forløpende vannledningskanaler som er anbrakt i ventilrotorens rotasjonsplan, er det hensiktsmessig at ventilrotoren på oversiden av lukkeskiven, som er utformet som en halvsirkeformet ringsegmentskive, som har veggelementer som forløper parallelt med de radiale begrensningskanter på lukkeskiven, og at veggelementene, som er anbrakt ved begrensningskantene, er forsynt med vinkelrett forløpende tunger.

Mens alle de kjente ventilrotorer i dusjhoder av den foreliggende art i det minste er utformet tilnærmet sentrisk sym-metrisk og fri for ubalanse, oppnår man ved den beskrevne, tilsiktet usymmetriske og med ubalanse beheftete form på ventilrotoren en uventet økning av pulseringsvirkningen og samtidig fås en høyere driftsikkerhet med hensyn til automatisk start av ventilrotren, selv om vannhastigheten eller vanntrykket er lavt.

Dusjhodet ifølge oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor: fig. 1 viser en utførelsesform av dusjhodet med de enkeltdeler som kreves for å frembringe de pulserende vannstråler vist perspektivisk i avstand fra hverandre,

fig. 2viser dusjhodet settlretningen av pilen A i fig. 1,

fig. 3 er et delsnitt etter en linje B-B i fig. 2,

fig. 4 er et tverrsnitt etter en linje C-C gjennom hele dusj-hodet i fig. 2,

fig. 5 er en annen utførelsesform av dusjhodet vist på samme måte som i fig. 1,

fig. 6 viser et snitt gjennom dusjhodet,

fig. 7 viser ventilrotoren sett ovenfra,

fig. 8 viser ventilrotoren i et snitt D-D i fig. 7,

fig. 9 viser vannledningslegemetsett ovenfra,

fig. 10 viser vannledningslegemet i et snitt E-E i fig. 9, fig. 11 viser- dusjhodebunnen sett ovenfra, og fig. 12 viser dusjhodebunnen sett i et snitt F-F i fig. 11.

For å anskueliggjøre fordelen ved muligheten for en meget sammentrengt byggemåte for dusjhodet, er anordningen for å frembringe pulserende vannstråler ved den første utførelses-form utformet i dusjhodet 1 til en hånddusj, idet dette dusj-hodet ved hjelp av et nav 2 er dreibart på en sylindrisk tapp 3 og er fikserbart' i tre forskjellige vinkelstillinger ved hjelp av en holdeanordning som består av en holdeskive 4 og en fjærbolt 5. Dusjhodet 1 har på sin omkrets i et plan som ligger ortogonalt i forhold til aksen for tappen 3 to ytterligere, ikke viste dusjstråler med forskjellig strålingskarak-teristikk. Som det fremgår av fig. 4 er tappen 3 festet til en skive 7 som er faststående ved den forreste ende av en hånd-taksdel 6 som bare er vist delvis. Skiven 7 er forsynt med en aksial gjennombrytning 8, hvormed forbindelseskanalene i de forskjellige hvileposisjoner for dusjhodet 1 bringes i for-bindelse med de enkelte stråler.

Anordningen for å frembringe pulserende vannstråler består i det vesentlige av en ringkanal 9, som er anbrakt i dusjhodets 1 nav 2, en dekkskive 10, en ventilrotor 11 og et begerformet strålelegeme 12, hvilke deler alle er anbrakt konsentrisk med en akse 14 som står vinkelrett på dusjhodets 1 dreieakse 13. Aksen 14 er samtidig symmetriakse for en sylindrisk blindboring 15, i hvis bunn ringkanalen 9 er anordnet. Blindboringen 15 er forsynt med innvendige gjenger 16, hvori en sylindrisk del 18 på strålelegemet 12, som er forsynt med passende utvendige gjenger 17, kan skrues inn. Ringkanalen 9 har et rektangulært tverrsnitt, fig. 4, og strekker seg over en vinkel OL på ca.

355°. Dens begynnelse dannes av en radial veggflate 19 som for-løper parallelt med aksen 14. Den ringformete bunnen 20 i ringkanalen 9, som forøvrig er plan, har i sitt endeområde en ledeflate 21, som strekker seg over en vinkel fi> på ca. 90° og for-løper med en skråvinkel på ca. 45°. Sentrum for ringkanalen

9 dannes av et sylinderformet nav 22 som har en aksial blindboring 23. I nærheten av veggflaten 19 munner det ut i ringkanalen 9 to aksialt motstående, i aksial retning flate og i omkretsretning brede tilførselskanaler 24 og 25 som i den vinkelstilling for dusjhodet som er vist i fig. 4 står i for-bindelse med hullet 8 i skiven 7.

Dekkskiven 10, som har form av et sirkelsegment, som strekr: ker se over en vinkel ^ på ca. 90°, og som har en sentrisk tapp 26, som passer inn i blindboringen 23 i navet 22, er ut-styrt med en konsentrisk avstandsring 27, hvis ytterdiameter svarer til .innerdiameteren på blindboringen 15 i dusjhodet 1. Som det fremgår av fig. 1 og 4, er tappen 26 på dekkskiven 10 festet til et tungeformet midtstykke 28 på dekkskiven 10,

hvis kontur er tilpasset etter omkretsen av navet 22 for ringkanalen 9. Dekkskiven 10, som er fremstilt i et stykke med tappen 26 og avstandsringen, er utformet aksialt på avstandsringen 27. For at avstandsskiven 10 skal kunne bringes i flukt med en ringskulder 29 som omgir ringkanalen, er denne ringskulder forsynt med en fordypning 30, som svarer til tykkelsen på dekkskiven 10 og likeledes strekker seg over vinkelen £X . Tilsvarende er også navet 22 et stykke . kortere enn hele dybden av den øvrige del av ringkanalen 9, idet dette stykke svarer til tykkelsen på dekkskiven 10.

Ventilrotoren 11 består av en ytre ring 31, tre radiale veggelementer 32, 33 og 34, et nav 35 og en bunn 36 som danner lukkeskiven og som strekker seg over veggelementet 34 fra veggelementet 32 til veggelementet 33. Også denne ventilrotor 11 består av en plastdel som er fremstilt i et stykke. Bunnen 36

er anbrakt mellom veggelementene 32, 33 og 34, slik at dens underside, som er synlig i fig. 1, ligger i plan med en nedre endeflate 37 på ringen 31. Navet 35 er formet slik at det rager omtrent 0,2 mm ut fra de njderste plan på bunnen 36. Ytterdia-meteren for ringen 31 er mindre enn innerdiameteren til avstandsringen 27 på dekkskiven 10 og er forøvrig dimensjonert slik at ventilrotoren 11 kan anbringes med et lite radialt spillerom i den sylinderformete del 18 av strålehodet 12.

En tynnvegget bunn 38 på strålehodet 12 er forsynt med et antall parallelt med aksen 14 forløpende dyseboringer 39, som, slik det fremgår av fig. 1, er anbrakt fordelt i tre like store grupper, mensens gjennomsnittlig vinkelavstand og som ved hjelp av innragende hultapper 40 er forlenget utover tykkelsen på bunnen 38. I midten av bunnen 38 finnes en innad-ragende sylindrisk ansats 41 med en lagertapp 42 og en ringskulder 43, som ligger i samme plan som endene på hultappene 40, fig. 4.

Sammensatt inntar de beskrevne deler en stilling som er vist i fig. 4. Dekkskiven 10, hvis tapp 26 sitter lett presset ned i blindboringen 23 i navet 22 i ringkanalen 9, dekker begynnelsesområdet på ringkanalen 9, som ellers er åpen på ut-løpssiden. Avstandsringen 27 sitter på ringskulderen 29, som omgir ringkanalen 9, og danner et tynt, sirkelformet hulrom 27'. Ventilrotoren 11 sitter med sitt nav 35 på lagertappen 42 til strålelegemet 12, som er skrudd inn i avstandsringen 27. Den bunnen 36 på ventilrotoren 11, som danner lukkeskiven, har på grunn av det forlengete nav 35 en avstand som svarer til forlengelsen av navet 35, fra endene på hultappene 40,

som inneholder dyseboringene 39. Mellom rotasjonsplanet for bunnen 36 i ventilrotoren 11 og den innvendige flate på bunnen 38, finnes et oppstuingshulrom 44, hvori hultappene 40 rager inn. Ventilrotoren 11 er lagret fritt bevegelig aksialt i forhold til ringkanalen 9.

Hele anordningen for å frembringe pulserende vannstråler består av bare tre adskilte deler, idet man går ut fra at ringkanalen erlen del av dusjhodet 1, som alikevel skal finnes, og disse delene kan anbringes på en meget kompakt måte på forholdsvis liten plass. Samtidig fremgår det av fig. 4, at bredden av ringkanalen 9 er omtrent 1/3 mindre enn den radiale lengde av veggelementene 32, 33 og 34 i ventilrotoren 11 og at den midterste radius i ringkanalen 9 i det minste tilnærmet svarer til den midterste radius for disse veggelementene 32, 33 og 34. Ved denne utforming oppnår man en særlig gunstig drivvirkning på vannet som ved hjelp av ringkanalen 9 settes i sirkulerende bevegelse, på ventilrotoren 11, idet ventilrotoren 11 samtidig på grunn av det oppstuingstrykk som opptrer i oppstuingshulrommet 44 og motvirker den aksiale hovedstrømningsretning, holdes praktisk talt svømmende i sitt rotasjonsplan, slik at*.' det bare opptrer ytterst minimale lagerfriksjoner ved lagertappen 42 og ringskulderen 43.

Ved det dusjhodet som er vist 5 og 6 er anordningen for

å frembringe pulserende vannstråler modifisert noe. Alle de øvrige deler i dusjhodet 1', medregnet håndtaket 6, er utformet

på samme måte som ved dusjhodet 1 ved utførelsesformen ovenfor og derfor er de også betegnet med samme henvisningstall. Ved dusjhodet 1' munner tilførselskanalene 24 og 25 ut i et sylindrisk hulrom 9' som ikke har noe nav og derfor heller ikke er utformet som ringkanal. Som vannledningslegeme finnes det i stedet for dekkskiven 10 et hulsylindrisk legeme 10' som

som

på den endeflate i vender mot hulrommet 9 har stjerneformet ut-

ad forløpende fordelernoter 22' og som på sin motsatte side har en diametralt utvidet kant 23' med flere skrått radialt forløpende vannledningskanaler 21'. Den sylindriske rand 23 danner et sylindrisk hulrom 28', i hvilket vannet strømmer inn gjennom ledekanalene 21'.

Ventilrotoren 11' består av en halsirkelformet ringsegmentskive 26', som på sin overside har veggelementer 32' og 33'

som forløper parallelt med radiale begrensningskanter 28'. På disse veggelementene, som løper i flukt med de radiale kantene 28', er det anbrakt vinkelrett utformete tunger 34' og 35'. Strålelegemet 12' består av et hulsylindrisk legeme med en sylindrisk gjengedel 18 som kan skrues inn i innvendige gjenger 16 på dusjhodet 1', og av en bunn 38', hvori det er anbrakt segmentformete huUfelter 39' med ens vinkelavstand. Hullfeltene 39' har hvert enkelt flere stråleboringer 39. på innsiden av strålebunnen 38' er det anbrakt ringsegmentformete forhøyninger 40', hvori stråleboringene 40 er anbragt, og hvis endeflater danner en radialt utadskrående sirkelbue eller en kuleflate, hvis radius R er valgt så stor, at det mellom den indre høyeee kant 41' og den ytre kant 42' består en aksial høydeforskjell på omtrent 0,5 mm. Mellom de segmentformete forhøyninger 40' finnes det på samme måte som ved utførelsesformen i fig.l til 4 et oppstuingshulrom 44', som er noe mer flatt enn oppstuingshulrommet 44 ved den første utførelsesformen.

Diameteren til et sylindrisk hulrom 45', som finnes i den sylindriske del 18 av strålelegemet 12', stemmer i det minste tilnærmet overens med den innvendige diameter på hulrommet 28'

i vannledningelegemet 10'. Dessuten er ventilrotoren 11 dimensjonert slik at den med aksialt spillerom og bare et lite radialt spillerom kan rotere fritt samtidig som den utfører aksiale bevegelser i de sammensatte hulrom 28' og 45'. Av tegningen, særlig av fig. 5 og 7, fremgår det tydelig at ventilrotoren 11'

Claims (12)

1. har en sterk usymmetrisk form som på overraskende måte er i stand til å framkalle vesentlig mer utpregede pulserings-virkninger enn de kjente, mer eller mindre symmetriske ventilrotorer. Patentkrav: Massasje-dusjhode med en innretning for å danne pulserende vannstråler ved hjelp av en ventilrotor som er anbrakt umiddelbart over en dusjbunn eller -skive som er forsynt med et antall stråledannende dyseboringer, hvilken ventilrotor er fritt dreibar med aksialt spillerom ved hjelp av et nav på en lagertapp som er festet sentralt på dusjskiva, og er forsynt med radiale veggelementer samt en sektorformet lukkeskive, oppstrøms hvilken ventilrotor det er anbrakt vannstyringselementer som danner en sirkulerende vannbevegelse i det rom som opptar dem, karakterisert ved at det mellom rotasjonsplanet til ventilrotorens (11) lukkeskive (36) og dusjskiva (38) er anordnet et oppstuingshulrom (44,44') som er åpent mot lukkeskiva (36), og som har i det minste tilnærmet samme radius som lukkeskiva (36) , hvori det rager inn forhøyninger (40,40') fra dusjskivas (38) innside og tilnærmet inn til lukkeskivas (36) rotasjonsplan, i hvilke forhøyninger (40,40') dyseboringene (39) er anordnet.
2. 2. Dusjhode i samsvar med krav 1,karakterisert ved at forhøyningene består av hultapper (40), som hver er forsynt med en dy.Seboring (39).
3. 3. Dusjhode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at forhøyningene består av flere ringsektorer (40'), som har samme vinkelavstand fra hverandre, og hvori det i hver enkelt er anordnet flere dyseboringer (39) gruppevis.
4. 4. Dusjhode i samsvar med krav 3, karakterisert ved at ringsektorene (40') på hodesiden hver enkelt er forsynt med en endeflate som skrår rettlinjet eller bueformet i radial retning fra lukkeskivas (36 hhv.26') rotasjonsplan mot dusjskiva (38').
5. 5. Dusjhode i samsvar med ett av kravene 1 -4, k a r a k- terisert ved at ventilrotoren (11) har tre med innbyrdes lik vinkelavstand anbrakte radiale veggelementer (32,33,34) samt en ringvegg (31) med omtrent samme aksiale høyde hvilken omgir veggelementene (32,33,34), og at lukkeskiva (36) strekker seg over to vinkelfelter for veggelementene.
6. 6. Dusjhode i samsvar med krav 1-5, karakterisert ved at det i aksial avstand fra og oppstrøms ventilrotoren (11) om en koaksial med rotorens dreieakse (14) anbrakt sylindrisk tapp (22) er anbrakt en ringkanal (9) som i ejj/munningsområde for en radial eller tangential tilførselskanal (24,25) er delvis avdekket, og hvis bunn (20) er rettet i det minste delvis skrått i forhold til symmetriaksen (14) mot ventilrotorens (11) rotasjonsplan.
7. 7. Dusjhode i samsvar med krav 1-6, karakterisert ved at ringkanalen (9) har en mindre radial ut-strekning en veggelementene (32,33,34) i ventilrotoren (11) og at ringkanalens midlere radius i det minste tilnærmet svarer til den midlere radius for veggelementene.
8. 8. Dusjhode i samsvar med krav 1-7, karakterisert ved at tilførselseskanalene (24,25), som munner radialt ut i ringkanalen (9) er utformet flate i radial retning og brede i omløpsretningen.
9. 9. Dusjhode i samsvar med krav 1-8, karakterisert ved at bunnen (2o) på ringkanalen (9), som..sett i strømningsretningen begynner i munningsområdet for tilførsels-kanalene (24,25) og strekker seg over omtrent 357°, i sitt endeområde har en ledeflate (21) som er skråttstilt omtrent 45° i forhold til rotasjonsplanet for ventilrotoren (11).
10. 10. Dusjhode i samsvar med krav 1-9, karakterisert ved at ringkanalen (9) er anbrakt ved bunnen av en sylinderformet blindboring (15) i dusjhodet (1) og er avdekket i munningsområdet for tilførselskanalen eller tilførselskanalene (24,25) ved hjelp av ei sektorformet dekkskive (10) som har en lukket avstandsring (27) som er tilpasset til blindboringens (15) innvendige diameter og at dusjskiva (38) er utført i et stykke med en ringvegg (18) , som radialt begrenser oppstuingshulrommet (44) og omslutter ventilrotoren (11) , samt kan skrues inn i blindboringen (15).
11. 11. Dusjhode i samsvar med krav 1 -10, karakterisert ved at dekkskiva (10) har en tapp (26) som rager inn i en sentrisk boring (23) på en tapp (22) som danner indre bunnflate i ringkanalen (9).
12. 12. Dusjhode i samsvar med krav 1 -11, karakterisert ved at dekkskiva (10) strekker seg over en vinkel ( ) på omtrent 90°•