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Die Erfindung betrifft einen Brausekopf für eine Sanitärbrause nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Die Strahlengänge eines Strahlenbildners eines Brausekopfes können sich mit der Zeit mit Kalkablagerungen zusetzen, wodurch der Wasseraustrittsquerschnitt reduziert wird und gleichzeitig der Fließdruck innerhalb des Brausekopf-Gehäuse ansteigt, und zwar mit dem Risiko, dass es zu einer unbeabsichtigten Leckage aus dem Brausekopf-Gehäuse kommt und/oder Befestigungsschrauben reißen bzw. Dichtungen im Brausekopf-Gehäuse beschädigt werden.
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Ein gattungsgemäßer Brausekopf ist mit einem von Wasser durchströmbaren Gehäuse versehen, das ein Oberteil und an seiner Wasseraustrittsseite einen Strahlbildner mit Wasseraustrittsöffnungen aufweist. Beim Duschen wird das Gehäuse von, mit einem Fließdruck beaufschlagten Wasser durchströmt, das durch die Wasseraustrittsöffnungen des Strahlbildners austritt. Zur Beseitigung der Kalkablagerungen ist es bekannt, die meist als gummielastische Düsen ausgeführte Wasseraustrittsöffnungen zum Beispiel manuell zu überstreichen, wodurch die Kalkablagerungen von den Wasserdüsen abplatzen können. Oftmals wird jedoch die Verkalkung vom Endverbraucher zu spät oder überhaupt nicht wahrgenommen, so dass es zu einer Überlastung des Brausekopfes durch überhöhten Fließdruck kommen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Brausekopf bereitzustellen, bei dem eine solche Überlastung aufgrund von überhöhtem Fließdruck des den Brausekopf durchströmenden Wassers zuverlässig vermieden wird.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 weist das Brausekopf-Gehäuse zusätzlich eine Überdruck-Sicherung auf, mit der eine solche Überlastung durch überhöhten Fließdruck vermieden werden kann. Die Überdruck-Sicherung weist eine Leckageöffnung auf. Im Normalbetrieb, das heißt bei weitgehend entkalktem Brausekopf, hält die Überdruck-Sicherung die Leckageöffnung geschlossen. Demgegenüber wird bei erhöhtem Fließdruck des ausströmenden Wasser, das heißt bei verkalktem Brausekopf, die Leckageöffnung mittels der Überdruck-Sicherung freigegeben, um eine Druckentlastung innerhalb des Brausekopfs-Gehäuses zu erreichen.
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Die Auf- und Zusteuerung der Leckageöffnung kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Im Hinblick auf eine technische einfache Umsetzung ist es von Vorteil, wenn die Überdruck-Sicherung ohne Fremdenergie arbeitet. Vor diesem Hintergrund kann die Überdruck-Sicherung eine Ventileinheit sein. Diese kann einen Ventilsitz aufweisen, der die Leckageöffnung umzieht, und einen hubverstellbaren Ventilkörper, der im Normalbetrieb mittels einer Federvorspannkraft in flüssigkeitsdichter Anlage mit dem Ventilsitz gedrückt ist. Im Hinblick auf eine selbsttätige Auf- und Zusteuerung der Leckageöffnung kann der hubverstellbare Ventilkörper der Überdruck-Sicherung zusätzlich mit einer, entgegen der Federvorspannkraft wirkenden Fließdruckkraft beaufschlagt sein. Bei zunehmender Verkalkung des Brausekopf-Gehäuses steigt daher die auf den Ventilkörper wirkende Fließdruckkraft. Ist diese größer als die gegenläufig wirkende Federvorspannkraft, so wird der Ventilkörper unter Freigabe der Leckageöffnung vom Ventilsitz wegbewegt, wodurch eine Leckage erfolgt, mittels der es im Gehäuse zu einer Druckentlastung kommt.
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Der Ventilkörper der oben beschriebenen Ventileinheit kann in einer technischen Umsetzung einen Ventilstößel mit einem Ventilkopf aufweisen, der mit dem oben erwähnten Ventilsitz zusammenwirkt. In einer bauraumgünstigen Ausführungsvariante kann der Ventilstößel unter Bildung eines Ringspaltes hubverstellbar durch einen Führungskanal geführt sein. Der Führungskanal kann radial nach außen durch eine Führungskanalhülse begrenzt sein. Der zwischen der Führungskanalhülse und dem Ventilstößel gebildete Ringspalt kann an der Leckageöffnung nach außen münden und ist zudem strömungstechnisch mit dem gehäuseinneren Wasserweg in Verbindung. Bei geöffneter Leckageöffnung erfolgt somit eine Leckage vom gehäuseseitigen Wasserweg über den Ringspalt an der Leckageöffnung nach außen.
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Im verbauten Zustand kann die, den Führungskanal radial nach außen begrenzende Führungskanalhülse eine zur Gehäuseaußenseite gewandte äußere Stirnseite sowie eine gegenüberliegende innere Stirnseite aufweisen. Deren äußere Stirnseite bildet dabei die Leckageöffnung, während die innere Stirnseite der Führungskanalhülse in den Wasserweg einragt und mit diesem in strömungstechnischer Verbindung ist. Im Hinblick auf eine kompakte Baueinheit kann der durch den Führungskanal geführte Ventilstößel die innere Stirnseite der Führungskanalhülse mit einem Verlängerungsabschnitt in das Gehäuseinnere hinein überragen. Der Ventilstößel weist an seinem Verlängerungsabschnitt bevorzugt einen Ringanschlag auf, zwischen dem und der inneren Stirnseite der Führungskanalhülse eine Vorspannfeder abgestützt sein kann, mittels der die oben erwähnte Vorspannfederkraft erzeugt wird, die den hubverstellbaren Ventilkörper gegen den gehäuseseitigen Ventilsitz vorspannt.
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Eine derart konstruktiv gestaltete Ventileinheit kann als kompakte Vormontageeinheit zusammengebaut sein, die als ein separates Bauteil in eine korrespondierende gehäuseseitige Aufnahmekontur einsetzbar ist. Im Hinblick auf eine einfache Montage im Brausekopf kann die als separate Vormontageeinheit ausgeführte Ventileinheit mittels Schraubverbindung im Brausekopf gehaltert sein. Bevorzugt kann beispielhaft die Führungskanalhülse der Ventileinheit als eine Gewindehülse mit einem Außengewinde ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Ventileinheit mit einem Innengewinde der gehäuseseitigen Aufnahmekontur verschraubt werden oder gegebenenfalls einfach davon gelöst werden.
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Wie oben erwähnt, kann der Ventilstößel an seinen gegenüberliegenden Stößelenden jeweils einen radial ausgeweiteten Ventilkopf sowie einen radial ausgeweiteten Ringanschlag aufweisen. Der Innendurchmesser der Führungskanalhülse kann dabei konstruktiv günstig einen im Vergleich zum Ringanschlag und zum Ventilkopf reduzierten Innendurchmesser aufweisen. Um einen einfachen Zusammenbau der Ventileinheit zu erreichen, kann beispielhaft der am Verlängerungsabschnitt des Ventilstößels ausgebildete Ringanschlag nicht materialeinheitlich oder einstückig daran angeformt sein, sondern vielmehr lösbar, zum Beispiel in Schraubverbindung, am Ventilstößel befestigt sein. Entsprechend kann die Montage des Ventilstößels bei demontiertem Ringanschlag erfolgen.
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Bevorzugt ist es, wenn die Leckageöffnung der Überdruck-Sicherung im Sichtfeld des Endverbrauchers ist. Dadurch kann der Verbraucher bei Vorliegen einer solchen Wasser-Leckage geeignete Maßnahmen ergreifen, um die Verkalkung im Brausekopf zu beseitigen. Vor diesem Hintergrund kann die Leckageöffnung der Überdruck-Sicherung bevorzugt unmittelbar im, dem Endverbraucher zugewandten Strahlbildner positioniert sein. Die Leckageöffnung kann zudem optisch hervorgehoben unmittelbar auf der Gehäusemittelachse des gegebenenfalls kreisscheibenförmigen Brausekopfes liegen. In diesem Fall können die zum Beispiel als gummielastische Wasserdüsen ausgeführten Wasseraustrittsöffnungen in konzentrischer Verteilung sowie unter Bildung eines Wasseraustritts-Segmentes umfangsseitig um die zentrisch angeordnete Leckageöffnung gruppiert sein. Um die Leckageöffnung optisch weiter von den Wasserdüsen abzugrenzen bzw. hervorzuheben, kann ein Radialabstand zwischen der zentrisch angeordneten Leckageöffnung und der in Radialrichtung nächstgelegenen Wasserausstrittsöffnung größer sein als die Radialabstände der Wasseraustrittsöffnungen innerhalb des oben erwähnten Wasseraustritt-Segmentes.
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Im Stand der Technik ist bekannt, die am Gehäuseboden angeordnete Strahlbildner-Einheit mittels einer zusätzlichen Befestigungsschraube am Brausekopf-Gehäuse festzuspannen. Vor diesem Hintergrund kann in einer bevorzugten Ausführungsform die als Gewindehülse ausgebildete Führungskanalhülse in Doppelfunktion nicht nur Bestandteil der Überdruck-Sicherung sein, sondern vielmehr zusätzlich auch als Befestigungsschraube die Strahlbildner-Einheit am Brausekopf-Gehäuse festspannen. Hierzu kann die Führungskanalhülse einen radial ausgeweiteten Hülsenkopf aufweisen, über den der Strahlbildner am Gehäuse festspannbar ist.
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Im Hinblick auf eine kompakte Brausekopf-Geometrie kann der Ventilstößel und/oder der Führungskanal für den Ventilstößel koaxial zur Gehäusemittelachse positioniert sein. Zudem kann die Führungskanalhülse durch eine korrespondierende Montageöffnung im Strahlbildner geführt sein und/oder mit ihrer äußeren Stirnseite nach außen freigelegt sein, das heißt vom Endverbraucher einsehbar sein.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln ober aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer Teilseitenansicht einen Brausekopf einer Sanitärbrause;
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2 und 3 jeweils Teilperspektivansichten der Überdruck-Sicherung in der Geschlossenstellung und in der Offenstellung; und
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4 die Überdruck-Sicherung in Alleinstellung als eine Vormontageeinheit.
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In der 1 ist in einer Prinzipdarstellung ein Brausekopf gezeigt. Dieser weist ein kreisscheibenförmiges flaches Verteilergehäuse 1 auf, das aus einem Oberteil 3 und einem Strahlbildner 5 aufgebaut ist. Das Brausekopf-Gehäuse 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine Gehäusemittelachse A aufgebaut, kann aber auch quadratisch oder oval ausgeführt sein. Das Oberteil 3 weist eine zentrische Schrauböffnung auf, in der unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung ein becherförmiges Einsatzteil 11 eingeschraubt ist. Das becherförmige Einsatzteil 11 weist einen radial ausgeweiteten Ringbund 13 auf, der sich auf dem Oberteil 3 abstützt. Zudem ist das becherförmige Einsatzteil 11 an seiner, dem Oberteil 3 axial abgewandten Seite mit einem Schraubansatz 15 verlängert, auf dessen Außengewinde eine Überwurfmutter 17 zur Halterung eines Anschlussstückes 19 eines nicht gezeigten Brauseschlauchs oder Rohrstückes an einer oberen Stirnseite des becherförmigen Einsatzteils 11 festgespannt ist. Radial innerhalb des Einsatzteils 11 ist ein hülsenförmiges Drosselelement 21 mit einem Sieb 23 angeordnet. Das hülsenförmige Drosselelement 21 definiert einen vom Brauseschlauch oder von einer Rohrinstallation kommenden Wasserweg W. Wie aus der 1, 2 oder 3 weiter hervorgeht, weist das becherförmige Einsatzteil 11 einen Boden 25 auf, in dem Durchgangsöffnungen 27 vorgesehen sind, durch den der Wasserweg W in eine flache Verteilerkammer 29 geführt wird, die in Axialrichtung vom Oberteil 3 sowie vom Strahlbildner 5 begrenzt ist.
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Das becherförmige Einsatzteil 11 ist mit Bezug auf die Gehäusemittelachse A rotationssymmetrisch ausgeführt und weist einen unteren Schraubansatz 14 sowie einen oberen Schraubansatz 15 auf. Der untere Schraubansatz 14 geht in den Boden 25 über, in dem neben den Durchgangsöffnungen 27 auch eine zentrische Montageöffnung 31 mit Innengewinde vorgesehen ist, in das in den 1 und 2 eine später beschriebene Ventileinheit 33 eingeschraubt ist, die als Überdruck-Sicherung wirkt.
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In der 1 ist der Strahlbildner 5 zweiteilig ausgeführt, und zwar mit einer starren Bodenplatte 35 sowie einer gummielastischen Strahlmatte 37, die auf der Oberseite der Bodenplatte 35 liegt. In der Strahlmatte 37 sind Strahlgänge ausgebildet, die als gummielastische Düsen 39 ausgeführt sind. Die Strahlengänge sind in der Wasseraustrittsrichtung konisch zulaufend durch Aussparungen 41 in der Bodenplatte 35 nach außen geführt.
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Nachfolgend ist der Aufbau und die Funktionsweise der oben erwähnten Ventileinheit 33 beschrieben: So ist die Ventileinheit 33 mehrteilig aufgebaut, und zwar mit einer radial äußeren Führungskanalhülse 43 mit einem Außengewinde 44 (4), einem darin in der Axialrichtung hubverstellbaren Ventilkörper 45 sowie einem Ventilsitz 47, der mit dem Ventilkörper 45 zusammenwirkt und an einer äußeren, vom Endverbraucher sichtbaren Stirnseite 49 der Führungskanalhülse 43 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 45 weist gemäß den Figuren einen koaxial zur Gehäusemittelachse A hubverstellbaren Ventilstößel 51 auf, der zusammen mit der radial äußeren Führungskanalhülse 43 einen Ringspalt 53 definiert. Der Ringspalt 53 mündet an einer im Strahlbildner 5 positionierten Leckageöffnung 55 nach außen. Zudem weist der Ventilkörper 45 einen aus Elastomermaterial gebildeten Ventilkopf 57 auf, der am unteren Ende des Ventilstößels 51 angeformt ist und durchmessergrößer als der Innendurchmesser der Führungskanalhülse 43 ausgelegt ist. Die Führungskanalhülse 43 ist mit ihrem Außengewinde 44 in der Montageöffnung 31 im Boden 25 des becherförmigen Einsatzteils 11 festgeschraubt und ragt mit seiner inneren Stirnseite 59 (4) in den Wasserweg W hinein.
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Wie aus den Figuren weiter hervorgeht, überragt der Ventilstößel 51 die innere Stirnseite 59 der Führungskanalhülse mit einem Verlängerungsabschnitt 61, an dessen Außengewinde eine als Ringanschlag 63 wirkende Befestigungsmutter aufgeschraubt ist. Zwischen dem Ringanschlag 63 und der inneren Stirnseite 59 der Führungskanalhülse 43 ist eine Vorspannfeder 65 abgestützt, die den Ventilkörper 45 mit einer Vorspannkraft Fv gegen den Ventilsitz 47 drückt.
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Die Führungskanalhülse 43 ist in den 1 bis 3 mit ihrer äußeren Stirnseite 59 durch eine Montageöffnung 67 (2 oder 3) im Strahlbildner 5 geführt und mit einem radial ausgeweiteten Hülsenkopf 69 ausgebildet, so dass bei festgeschraubter Führungskanalhülse 43 der Strahlbildner 5 am Brausekopf-Gehäuse 1 festgespannt ist.
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Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Ventileinheit 33 ist als separate Vormontageeinheit (4) zusammenbaubar und anschließend in eine gehäuseseitige Aufnahmekontur, bestehend aus der Montageöffnung 67 im Strahlbildner 5 und der Montageöffnung 31 im Boden 25 des becherförmigen Einsatzteils 11, einsetzbar ist.
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Die Vorspannkraft Fv der Vorspannfeder 65 ist so ausgelegt, dass im Normalbetrieb der Brause (das heißt die Brause ist nicht verkalkt) die Leckageöffnung 55 zuverlässig geschlossen bleibt. Im Laufe der Zeit können sich jedoch die Strahlgänge 39 am Strahlbildner 5 mit Kalk zusetzen, wodurch der verfügbare Wasseraustrittsquerschnitt reduziert ist. Dies führt dazu, dass sich der Fließdruck p (1) des durch das Brause-Gehäuse 1 strömenden Wassers erhöht. Somit steigt auch eine Fließdruckkraft Fp, die gegenläufig zur Federvorspannkraft Fv auf den hubverstellbaren Ventilkörper 45 wirkt. Für den Fall, dass die Fließdruckkraft Fp die Federvorspannkraft Fv übersteigt, wird der Ventilstößel 51 von seiner in der 1 oder 2 gezeigten Geschlossenposition in seine Offenposition (3) nach unten verlagert, wodurch die Leckageöffnung 55 freigegeben wird, was zu einer Druckentlastung im Gehäuseinneren führt.
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Die Leckageöffnung 55 ist somit im Sichtbereich des Endverbrauchers im Strahlbildner 5 angeordnet, und zwar koaxial zur Gehäusemittelachse A. Um die Leckageöffnung 55 optisch weiter hervorzuheben, ist ein Radialabstand r1 zwischen der zentrisch positionierten Leckageöffnung 55 und der – in der Radialrichtung nach außen – nächstgelegenen Wasserausstrittsöffnung 39 wesentlich größer ausgelegt als die Radialabstände r2 der Strahlgänge 39, die in einem konzentrisch um die Leckageöffnung 55 angeordneten Wasseraustritts-Segmentes gruppiert sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brause-Gehäuse
- 3
- Oberteil
- 5
- Strahlbildner
- 11
- becherförmiges Einsatzteil
- 13
- Ringbund
- 14
- unterer Schraubansatz
- 15
- oberer Schraubansatz
- 17
- Überwurfmutter
- 19
- Anschlussstück des Brauseschlauches oder der Rohrinstallation
- 21
- Drosselelement
- 23
- Sieb
- 25
- Boden
- 27
- Durchlassöffnungen
- 29
- Verteilerkammer
- 31
- Montageöffnung
- 33
- Ventileinheit
- 35
- Bodenplatte
- 37
- Strahlbildner
- 39
- Strahlgänge
- 41
- Aussparungen
- 43
- Führungskanalhülse
- 44
- Außengewinde
- 45
- Ventilkörper
- 47
- Ventilsitz
- 49
- äußere Stirnseite der Führungshülse 43
- 51
- Ventilstößel
- 53
- Ringspalt
- 55
- Leckageöffnung
- 57
- Ventilkopf
- 59
- innere Stirnseite der Führungskanalhülse 43
- 61
- Verlängerungsabschnitt
- 63
- Befestigungsmutter
- 65
- Vorspannfeder
- 67
- Strahlbildner-Montageöffnung
- 69
- Hülsenkopf
- A
- Gehäusemittelachse
