DE2052723B2 - Strahlregler für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene Auslässe - Google Patents

Strahlregler für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene Auslässe

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    • Y10T137/7784Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7792Movable deflector or choke

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
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
-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)

Patentansprüche:
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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