DE2052723B2 - Strahlregler für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene Auslässe - Google Patents
Strahlregler für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene AuslässeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlregler nach dem v'
Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Bei verschiedenen Wasserauslässen bzw. Anschlüssen für sanitäre Zwecke, so für Trinkbrunnen, bei welchen
ein gerichteter Wasserstrahl benötigt wird, ist es von wesentlicher Bedeutung, eine gleichmäßige laminare b0
Strömung zu erzielen, also ein gleichmäßiges Strömungsmuster zu erreichen, welches von Druckveränderungen
im Leitungssystem unbeeinflußt bleibt. Gleichzeitig soll es möglich sein, den Wasserstrahl in sich zu
bündeln, um ihn möglichst spritzerlos zu gestalten. b5
Bekannt sind Strömungsauslässe für Wasserleitungen, bei welchen im Bereich des Auslaßendes mehrere Siebe
eingepreßt sind. Die Siebe sind in Richtung der Strömung gewölbt ausgebildet Stromaufwärts der
gewölbten Siebe können alternativ weitere, im wesentlichen flache Siebeinsätze benutzt werden. Mit Hilfe
dieser sich überdeckenden Siebe ist es möglich, einen im wesentlichen laminaren und spritzerarmen Wasserstrom
zu erzielen. Dies erweist sich von Vorteil bei Verwendung in Küchen- und Wascheinrichtungen, also
im Haushalt Im Wasserleitungsnetz auftretende plötzliche Druckveränderungen können mit Hilfe derartiger
Siebe jedoch nicht kompensiert werden, d. h. die Stärke
des aus dem Auslaßende austretenden Wasserstrahls kann sich unter Umständen beträchtlich verändern, so
daß gegebenenfalls ein starkes Verspritzen des Wasserstrahls am Beckenrand in Kauf zu nehmen ist, selbst
wenn der Wasserstrahl in sich laminar bleiben sollte. Derartige Druckschwankungen oder Druckstöße sind
auch bei einem sehr plötzlichen öffnen von Wasserleitungen in Kauf zu nehmen.
Um derartigen Problemen gerecht zu werden, hat man z. B. Im Leitungssystem Druckregeleinrichtungen
angeordnet. Die Wartung und die Montage dieser entfernt vom Wasserauslaß befindlichen Druckregeleinrichtungen
eru'eist sich jedoch als kompliziert und aufwendig.
Es sind auch AustrittsdUsen für Wasserleitungshähne
od. dgl. bekannt (DE-OS 16 09071), innerhalb welcher
Siebe gegeneinander federnd angeordnet sind. Am Außenumfang des in der Austrittsdüse oberen Siebes
sind Federn nach unten herausgebogen und stützen sich gegen das untere Sieb ab. Es können auch zwischen den
Sieben Blattfedern oder ein federnder Ring angeordnet sein. Bei Annäherung der beiden Siebe legen sich die
Stege des oberen Siebes auf die Löcher des unteren Siebes. Auf diese Weise wird der Siebquerschnitt beim
Heruntergehen des in der Austrittsdüse oberen Siebes immer mehr verkleinert, wodurch eine regelnde
Wirkung eintritt.
Austrittsdüsen der vorgenannten Konstruktion eignen sich im allgemeinen zur Regulierung der Wasserströmung
innerhalb eines Druckniveaus, welches keinen zu starken Schwankungen unterworfen ist. Strahlregler
für Wasserleitungshähne, welche insbesondere in sanitären Installationen zur Anwendung gelangen,
sollen jedoch auch zu einer konstanten Strömung beitragen, wenn starke und plötzliche Druckunterschiede
im Leitungssystem auftreten. Derartige Druckunterschiede können bei hohem Druck in der Wasserleitung
bereits dann entstehen, wenn der Absperrhahn der Leitung sehr schnell geöffnet wird. In diesem Fall soll
absolut sicher vermieden werden, daß der Wasserstrahl zu heftig aus der Mündung des Wasserhahns bzw. der
Austrittsdüse austritt, da das Wasser sonst verspritzen würde. Mit Hilfe der vorstehend genannten, gegenseitig
federnd bewegbaren Siebe in Austrittsdüsen für Wasserleitungshähne ist es jedoch nicht möglich,
größeren Druckschwankungen zu begegnen und eine konstante Wasserströmung zu erzielen, da die maximale
Sperr- und Regelungswirkung der Siebe dann erreicht ist, wenn die Siebe maximale Annäherung besitzen und
der verfügbare Siebquerschnitt für den Durchfluß des Wassers dadurch festgelegt ist Siebe dieser Art eignen
sich auch nicht in erforderlichem Maße, eine gleichmäßige laminare Strömung des Wasserstrahls, also ein
gleichförmiges Strömungsmuster, herbeizuführen, insbesondere weil die relative Beweglichkeit der Siebe und
die konstruktive Zuordnung der Federelemente eine derartige Regelung im Sinne eines laminaren Strömungsmusters
nachteilig beeinflussen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen schräg nach oben gerichteten Strahl zu
erzeugen, dessen Strömungsbahn und -muster immer gleich bleiben.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs
1.
Der Strahlregler arbeitet selbst bei größeren Drücken
und Druckdifferenzen und trägt zu einer konstanten Wasserströmung bzw. -rate bei, da die Vorsprünge des
Scheibenkörpers, wenn dieser in Richtung der Lochscheibe gedruckt wird, verformt werden und so der
Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen proportional und in zunehmendem Maße verengt wird und
bei sehr starken Drücken sogar vollständig geschlossen werden kann. Das Ausmaß der Verengung des
Öffnungsquerschnitts der Lochscheibenöffnungen ist also nicht durch Anlage der Vorsprünge auf der
Lochscheibe festgelegt, sondern läßt sich bei zunehmendem
Wasserleitungsdruek entsprechend der Verformung der Vorsprünge ständig verringern. Auf diese
Weise läßt sich der Strahlregler plötzlichen Druckstößen proportional vollständig sperren, d. h., ein durch
derartige Druckstöße bzw. -Schwankungen hervorgerufenes unstetes Strömungsverhalten kann verhindert
werden. Durch die den beiden Scheiben stromabwärts nachgeschalteten und in einer Gruppe angeordneten
Siebe ist gewährleistet, daß der Wasserstrahl in sich selbst konstant und laminar verbleibt, d.h. das
Strömungsmuster bleibt gleichmäßig, was bei Trinkbrunnen der in Rede stehenden Gattung von besonderer
Bedeutung ist. Es ist also möglich, den Wasserstrahl im Bereich des Trinkbrunnen-Bassins ohne zu große
Gefahr der Benetzung zu trinken, selbst wenn Druckschwankungen des Wasserleitungssystems bestehen
sollten.
Die beiden Scheiben, d.h. der Scheibenkörper mit seinen Vorsprüngen und die parallel zu diesem
angeordnete Lochscheibe können auf billige Weise gefertigt werden. Die Lochscheibe wird aus einem
biegesteifen Material gefertigt, z. B. Metall oder ein geeigneter steifer Kunststoff. Die Formgebung der
Vorsprünge, ihre Anzahl und ihre Position am Scheibenkörper als auch ihre örtliche Zuordnung zu den
Durchströmöffnungen sind wahlweise entsprechend den jeweils gegebenen Erfordernissen bestimmbar. In
gleicher Weise ist die Anzahl der Lochscheibenöffnungen, ihre Größe und ihre Zuordnung in der Lochscheibe
entsprechend den Gegebenheiten bestimmbar. So kann es erwünscht sein, mit Hilfe der Vorsprünge die
Loclischeibenöffnungen vollständig zu schließen, wenn ein vorbestimmter Druck erreicht oder überstiegen ist.
Es kann auch zweckmäßig sein, trotz Verformung der Vorsprünge einen minimalen Öffnungsquerschnitt zu
belassen. In jedem Fall ist es von Vorteil, daß sich der Öffnungsquerschnitt infolge der stetig zunehmenden
Verformung der Vorsprünge in Abhängigkeit vom Leitungsdruck proportional verringert und sich bei
Abnahme des Leitungsdruckes wieder öffnend vergrößert. Da die beiden Scheiben eine im wesentlichen
konstante Strömung liefern und mit Hilfe der stromabwärts angeordneten Siebgruppe sichergestellt ist, daß
das Strömungsmuster gleichmäßig und laminar verbleibt, sind die Strahlregler bestens für die genannten
Trinkbrunnen geeignet, bei welchen ein gerichteter, einen genau bestimmten Kurvenverlauf aufweisender
Wasserstrahl erzeugt werden sol!. Bei dieser Anwendung ist es von besonderem Vorteil, wenn der
Wasserstrahl den Strahlregler ohne Druckschwankungen mit konstanter Menge verläßt, also seine Lage
bezüglich des Ablaufbeckens oder Bassins nicht veändert
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Patentansprüche
2 bis 8.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
ίο erläutert
F i g. 1 ist ein Schnitt eines Strahlreglers,
Fig.2 ist die Draufsicht auf einen Vorsprünge aufweisenden flexiblen Scheibenkörper,
F i g. 3 ist ein Schnitt des Scheibenkörpers entlang der
Fig.2 ist die Draufsicht auf einen Vorsprünge aufweisenden flexiblen Scheibenkörper,
F i g. 3 ist ein Schnitt des Scheibenkörpers entlang der
Ii horizontalen Mittellinie,
F i g. 4 ist die Draufsicht auf eine starre Lochscheibe mit in ihr angeordneten Lochscheibenöffnungen,
Fig.5 ist ein Schnitt entlang der horizontalen Mittellinie der in F i g. 4 dargestellten Lochscheibe und
.'Ii Fig.6 ist eine Ansicht eines Beckens unter Verwendung
eines am Beckenrand angeordneten Strahlreglers zur Erzeugung eines schräg nach oben gerichteten
Wasserstrahls.
In F i g. 1 der Zeichnung ist im Schnitt ein Strahlregler
In F i g. 1 der Zeichnung ist im Schnitt ein Strahlregler
-1I für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung
anschließbare Auslässe dargestellt. Der Strahlregler weist ein Gehäuse H auf, an dessen einem Ende das
Auslaßende SB vorgesehen ist. Am entgegengesetzten Ende ist eine Muffe .SPmit dem Gehäuse //verschraubt.
ίο Innerhalb des Gehäuses H ist eine starre Lochscheibe
RD vorgesehen, welche aus einem biegesteifen Material besteht. Die im einzelnen in den Fig.4 und 5
wiedergegebene Lochscheibe RD ist stromabwärts eines Scheibenkörpers FD vorgesehen, welcher strom-
i"> aufwärts durch die vorgenannte Muffe SP begrenzt ist
und im Normalzustand leicht an der Lochscheibe anliegt. Der Scheibenkörper FD weist nachfolgend im
einzelnen beschriebene, insbesondere aus F i g. 2 und 3 ersichtliche verformbare gummielastische Vorspriinge
4i) P auf. Wie sich aus F i g. 2 und 3 der Zeichnungen ergibt,
ist der Scheibenkörper FD mit mehreren Durchströmöffnungen A\ und Au versehen, welche von im
wesentlichen zylindrischer Form sind und parallel zueinander verlaufen. Die in der Mitte befindliche
■·■■> Durchströmöffnung A\ ist am Umfang durch sechs
weitere Durchströmöffnungen Aw umgeben. Die Durchströmöffnungen
An besitzen gleichen Abstand sowohl zueinander als auch bezüglich der mittleren Durchströmöffnung
A]. Die am flexiblen Scheibenkörper FD
">() des weiteren ausgebildeten Vorsprünge P sind in drei
Ringen unterteilt. Die Vorsprünge des äußeren Ringes bzw. der äußeren Reihe tragen die Bezeichnung pu die
Vorsprünge des mittleren Ringes die Bezeichnung Pn und die Vorsprünge des innersten Ringes bzw. der
i> innersten Reihe die Bezeichnung P21. Jede der
Durchströmöffnungen Λ11 ist durch eine Gruppe von
Satelliten-Vorsprüngen umgeben, sechs gemäß Zeichnung. Die einzelnen Vorsprünge Pi, Pn und P21 können
halbkugelförmige Gestalt besitzen. Die Anzahl der
M) Durchströmöffnungen und ihre Formgebung als auch
die Anzahl der Vorsprünge und deren Formgebung können nach Wunsch geändert werden.
Die starre Lochscheibe RD, welche insbesondere in F i g. 4 und 5 der Zeichnung dargestellt ist, weist eine
!>■> größere Anzahl von Lochscheibenöffnungen A50 auf.
Jede dieser Lochscheibenöffnungen kann zylindrische Form besitzen, und ihr Durchmesser ist vorzugsweise
kleiner als der Durchmesser der Durchströmöffnuneen
A\ und /In des flexiblen Scheibenkörpers. Die starre
Lochscheibe RDisi mit einem Vorsprung RSausgestattet,
mittels welchem der flexible Scheibenkörper FD gehalten wird. Der Vorsprung RS, welcher Ringform
besitzt, greift zu diesem Zweck in eine ringförmige Nut AP(F i g. 2) ein, die im Scheibenkörper FD ausgebildet
ist. Die starre Lochscheibe RD ist fernerhin mit einem Fortsatz SK versehen, welcher in Längsrichtung jede
gewünschte Länge aufweisen kann. Die Anzahl der Lochscheibenöffnungen der starren Lochscheibe als
auch ihre Gestalt kann nach Wunsch verändert werden.
Aus F i g. 1 der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Enden der Vorsprünge P des Scheibenkörpers FD an
der Rückseite, d. h. an der stromaufwärts liegenden Seite der Lochscheibe RD leicht anliegen. Dies ist die
Normallage der Vorsprünge P. Wenn sich der Druck des in den Strahlregler eingelassenen Wassers verändert,
d. h. zunimmt, dann bleibt die Strömung des Wassers infolge der erfindungsgemäßen Anordnung im wesentlichen
konstant. Wenn der Wasserdruck über einen vorbestimmten Wert ansteigt, so auf 2,1 bar und
darüber, werden die Vorsprünge P der flexiblen Lochscheibe RD zusammengepreßt bzw. verformt,
derart, daß sie den Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen in der starren Lochscheibe RD einengen.
Durch diese Querschnittsveränderung werden also die Lochscheibenöffnungen eingeschnürt. Diese Querschnittsreduzierung
bzw. Einschnürung geschieht proportional zum stärker werdenden Druck, welcher gegenüber dem flexiblen Scheibenkörper FD einwirkt.
Falls der Druck des Wassers auf dem vorbestimmten Druckwert ist oder etwas darunter liegt, besteht an dem
flexiblen Scheibenkörper keine Auslenkung, allenfalls tritt eine vollständig vernachlässigbare Verformung auf.
Das Volumen des den Strahlregler passierenden Wassers bleibt konstant, d. h. auf dem gleichen Volumen,
selbst wenn die Wasserströmung plötzlich einsetzt oder durch einen schnellen Wechsel im Wasserdruck von
einem niedrigen oder vernachlässigbaren Druckwert auf einen verhältnismäßig hohen Druckwert verändert
wird. Die Ansprechzeit ist sehr gering, was für alle gerichteten Wasserstrahl- oder Strömungssysteme von
wesentlicher Bedeutung ist.
Wenn der Druck des Wassers über einen vorbestimmten Wert von etwa 2,1 bar ansteigt, dann bleibt
das Volumen der Wasserströmung ungeachtet dieser Drucksteigerung im wesentlichen gleichförmig, da die
Größe der Druckzunahme das Ausmaß der Verformung der Vorsprünge P des flexiblen Scheibenkörpers FD
bestimmt, wie vorstehend ausgeführt wurde. Durch einen verstärkten Druck des Wassers am Scheibenkörper
FD wird nicht nur der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Scheibenkörpers und der starren
Lochscheibe RD verringert, darüber hinaus wird auch der Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen
Aso in der starren Lochscheibe verringert.
Obwohl die beiden Scheiben als voneinander getrennt wiedergegeben sind, können sie auch als einheitliches
Gefüge miteinander verbunden sein. Des weiteren kann der Scheibenkörper FD von starrem Aufbau sein und
flexible Vorsprünge oder andere Ansätze aufweisen, welche gummielastisch verformbar sind, um den
Querschnitt der Strömungsbahn für das Wasser zu verändern.
Stromabwärts der beiden Scheiben sind im Bereich des Ausflußendes des Strahlreglers Siebe RSu RS2 und
RSj als Gruppe angeordnet. Diese Siebe sind in Strömungsrichtung gewölbt ausgebildet, wobei die
gemeinsame Achse der Siebe mit der Achse des Auslaßendes zusammenfällt. Die Siebe können aus
flachen Siebkörpern bestehen, welche in das Auslaßende SB eingesetzt werden, indem man sie unter Druck in
ihre gewölbte Formgebung innerhalb des Strahlreglers preßt. Sie können ihre gewünschte oder angegebene
Form auch vor Einbau erhalten. Die Maschen oder Stege der Siebe sind vorzugsweise unter verschiedener
Winkeln zueinander angeordnet, so beispielsweise mil einem Unterschied von jeweils 30°. Die Siebe werden
unter Einwirkung des unter Druck stehenden Wassers ir ihre Einbaulage gegen einen Ansatz LD (Fig. 1]
gepreßt. Die gekrümmten bzw. kurvenförmigen Siebe können aus Metall, aus Bronze, Messing etc. bestehen
Sie können jedoch auch aus Kunststoff gefertigl werden.
In Fig.6 der Zeichnung ist in Perspektivansicht ein
schräg nach oben gerichteter Auslaß mit einem Strahlregler wiedergegeben. Die Strömungsbahn des
Wasserstrahls Wist im wesentlichen giatt bzw. laminar
verlaufend und nicht turbulent. Diese laminare Strömung, also das gleichmäßige Strömungsmuster des
Wasserstrahls, wird im wesentlichen durch die vorgenannten Siebe RS], RS2 und RS3 erzeugt, während die
vorgenannten Scheiben, also der Scheibenkörper FC mit den Vorsprüngen P und die Lochscheibe RD dazu
beitragen, daß Druckschwankungen des Wasserleitungsnetzes etc. keinen Einfluß auf das Volumen bzw
die Strömungsrate des Wasserstrahls haben. Auf diese Weise bleibt die Form, also der Kurvenverlauf de;
Wasserstrahls, immer konstant, derart, daß keir unerwünschtes Verspritzen des Wasserstrahls arr
Beckenrand oder sogar ein Überspritzen des Beckenrandes oder Bassins auftreten kann. Selbst be
verhältnismäßig großen und plötzlichen Druckveränderungen verbleibt die Strömungsbahn des Wasserstrahl«
gleichförmig und bleibt das Strömungsmuster in sich laminar und gleichmäßig, so daß der Wasserstrahl
bevorzugt ohne Gefahr der Benetzung getrunker werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Strahlregler fur schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene Auslässe mit einer
Lochscheibe und einem stromaufwärts davon angeordneten, elastisch vom Wasserdruck in Richtung
der Lochscheibe bewegbaren und Durchströmöffnungen aufweisenden Scheibenkörper, welcher
den Öffnungsquerschnitt der Lochscheibenöffnungen bei steigendem Leitungdruck verengt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Scheibenkörper (FD) auf seiner der Lochscheibe (RD)
zugewandten Seite mit durch den Wasserdruck elastisch gegen die Lochscheibenöffnungen (A50)
verformbaren gummielastischen Vorsprüngen (P) versehen ist und daß stromabwärts der beiden
Scheiben im Ausflußende des Strahlreglers eine Gruppe-in Strömungsrichtung gewölbter Siebe (RSi
bis RSi) angeordnet ist
2. Strahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lochscheibe (RD) aus einem biegesteifen Material besteht.
3. Strahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibenöffnungen
£450) einen kleineren Querschnitt haben und in -r>
größerer Anzahl vorhanden sind als die Durchströmöffnungen (Ai und /4||) des Scheibenkörpers
(FD)
4. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöff- i(l
nungen (A\ bzw. Aw) jeweils von einer Gruppe von Vorsprüngen ^umgeben sind.
5. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (P) des
Scheibenkörpers (FD) normalerweise mit der '>
Lochscheibe (RD)'m Berührung stehen.
6. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (P) des
Scheibenkörpers (FD) halbkugeiförmig sind.
7. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 4U
dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkörper (FD) auf seiner der Lochscheibe zugewandten Seite
eine ringförmige Nut (AP) aufweist, in welche ein entsprechender Vorsprung (RS) der Lochscheibe
(RD) eingreift. 4^
8. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Siebe
(RSx bis RSi) unmittelbar stromaufwärts einer konischen Verengung des Auslasses angeordnet
sind. ™
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