DE2052723C3 - Strahlregler für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene Auslasse - Google Patents
Strahlregler für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung angeschlossene AuslasseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlregler nach dem "
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 w)
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.
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
'venn 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
erweist sich jedoch als kompliziert und aufwendig.
Es sind auch Austrittsdüsen für Wasserleitungshähne oddgL bekannt (DE-OS 16 09 071), 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 schnelr 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 sslbst 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 nid'it durch Anlage der Vorsprünge auf der
Lochscheibe festgelegt, sondern läßt sich bei zunehmendem Wasserleitungsdruck entsprechend der Verformung
dar Vorsprünge ständig verringern. Auf diese
Weise läßt sich der Strahlregler plötzlichen Drucksiößen 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 Vorsprängen 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 Lochscheibenöffnungen vollständig zu schließen, wenn
ein vorbestittimter 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 eilte 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 wurden soll. 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 verändert
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Patentanspräche
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 Vorspränge aufweisenden flexiblen Scheibenkörper,
F i g. 3 ist ein Schnitt des Scheibenkörpers entlang der horizontalen Mittellinie,
Fig.2 ist die Draufsicht auf einen Vorspränge aufweisenden flexiblen Scheibenkörper,
F i g. 3 ist ein Schnitt des Scheibenkörpers entlang der 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
F i g. 6 ist eine Ansicht eines Beckens unter Verwendung eines am Beckenrand angeordneten Strahlreglers
zur Erzeugung eines schräg nach oben gerichteten Wasserstrahls.
für schräg nach oben gerichtete, an die Wasserleitung anschlitübare 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.
Innerhalb des Gehäuses //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 stromaufwärts
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 Vorspränge
w /»auf. Wie sich aus F i g. 2 und 3 der Zeichnungen ergibt,
ist Her Scheibenkörper FD mit mehreren Durchströmöffnungen A\ und Aw 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
.411 besitzen gleichen Abstand sowohl zueinander als auch bezüglich der mittleren Durchströmöffnung
A\. Die am flexiblen Scheibenkörper FD
-,η des weiteren ausgebildeten Vorspränge P sind in drei
Ringen unterteilt Die Vorspränge des äußeren Ringes bzw. der äußeren Reihe tragen die Bezeichnung p\, die
Vorspränge des mittleren Ringes die Bezeichnung Pw und üie Vorspränge des innersten Ringes bzw. der
innersten Reihe die Bezeichnung Pi\. Jede der Durchströmöffnungen Aw ist durch eine Gruppe von
Satelliten-Vorsprüngen umgeben, sechs gemäß Zeichnung.
Die einzelnen Vorspränge P\, Pw und P21 können
halbkugelförmige Gestalt besitzen. Die Anzahl der
wi 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
h.ri größere Anzahl vor. Lochscheibenöffnungen /4» auf.
Jede dieser Lochscheibenöffnungen kann zylindrische Form besitzen, und ihr Durchmesser ist vorzugsweise
kleiner als der Durchmesser der Durchströmöffnuneen
A\ und Mn des flexiblen Scheibenkörpers. Die starre
Lochscheibe RD ist mit einem Vorsprung /?5 ausgestattet,
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 ι ο
auch ihre Gestalt kann nach Wunsch verändert werden.
Aus Fig. I 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 ι >
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. m
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 Vi
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
—.~:~i.*~a— \\i * i
gbiivm\.ivt fiajaläa
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 verstärkte-.. 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 RS\, RSi 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 verschiedenen
Winkeln zueinander angeordnet, so beispielsweise mit einem Unterschied von jeweils 30°. Die Siebe werden
unter Einwirkung des unter Druck stehenden Wassers in ihre F.inbaulage 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 gefertigt 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 glatt bzw. laminar verlaufend und nicht turbulent. Diese laminare Strömung,
also das gleichmäßige Strömungsmuster des Wasserstrahls, wird im wesentlichen durch die vorgenannten
Siebe RSu RS2 und RSj erzeugt, während die
vorgenannten Scheiben, also der Scheibenkörper FD mit den Vorsprüngen P und die Lochscheibe RD dazu
beitragen, daß Druckschwankungen des Wasserlei-
* * _*_ i._: r?:_n..n t j-_ w-i ι.
lUllgailVlCW VlV. ftVlllVH LjIIIIIUW QUI UAS VWIUIIICH U/. W.
die Strömungsrate des Wasserstrahls haben. Auf diese Weise bleibt die Form, also der Kurvenverlauf des
Wasserstrahls, immer konstant, derart, daß kein unerwünschtes Verspritzen des Wasserstrahls am
Beckenrand oder sogar ein Überspritzen des Beckenrandes oder Bassins auftreten kann. Selbst bei
verhältnismäßig großen und plötzlichen Dnickveränderungen
verbleibt die Strömungsbahn des Wasserclrahls
gleichförmig und bleibt das Strömungsmuster in sich laminar und gleichmäßig, so daß der Wasserstrahl
bevorzugt ohne Gefahr der Benetzung getrunken werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1
Patentansprüche:
Patentansprüche:
1, Strahlregler für 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, da- I"
durch gekennzeichnet, daß der Scheibenkörper (FD) auf seiner der Lochscheibe (RD)
zugewandten Seite mit durch den Wasserdruck elastisch gegen die Lochscheibenöffnungen (Am)
verformbaren gummielastischen Vorsprüngen (P) *5
versehen ist und daß stromabwärts der beiden Scheiben im Ausflußende des Strahlreglers eine
Gruppe in Strömungsrichtung gewölbter Siebe (RSi
bis RSi) angeordnet ist
Z 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
(Αχ) einen kleineren Querschnitt haben und in größerer Anzahl vorhanden sind als die Durchströmöffnungen
(At und An) des Scheibenkörpers
(FD).
4. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöff- w
nungen (A\ bzw. /4n) jeweils von einer Gruppe von
Vorsprüngen (P) umgeben sind.
5. Strahlregler nach dnem t^r Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (P)des
Scheibenkörpers (FD) norms..erweise mit der J5
Lochscheibe (RD)In Berührung stehen.
6. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (P) des
Scheibenkörpers (FD) halbkugelförmig sind.
7. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
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. "■">
8. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Siebe
(RSf bis RS3) unmittelbar stromaufwärts einer
konischen Verengung des Auslasses angeordnet sind. ")0
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