DE102016015807B4

DE102016015807B4 - Sanitäre Einsetzeinheit

Info

Publication number: DE102016015807B4
Application number: DE102016015807.7A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Lacher; Holger Schürle; Eugen Willmann
Original assignee: Neoperl GmbH
Current assignee: Neoperl GmbH
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2023-04-13
Anticipated expiration: 2036-09-09
Also published as: DE102016015807A1

Abstract

Sanitäre Einsetzeinheit (6) mit einem Einsetzgehäuse (2), das an einem oder in einem Wasserauslauf (3) einer sanitären Auslaufarmatur montierbar ist und in dessen Gehäuseinnenraum ein Flüssigkeitsweg vorgesehen ist, welcher durch den Gehäuseinnenraum strömendes Wasser führt, wobei in dem Flüssigkeitsweg ein Strahlzerleger (10) mit einer Mehrzahl von Zerlegeröffnungen (13) vorgesehen ist, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen, und mit zumindest einer, dem Strahlzerleger (10) im Flüssigkeitsweg nachfolgenden Gitter- oder Netzstruktur (14, 15), und wobei zumindest ein den Flüssigkeitsweg zumindest abschnittsweise umgehender By-Pass-Kanal (16) mit zuströmseitiger Kanalöffnung vorgesehen ist, der zur Erzeugung wenigstens eines beschleunigten Flüssigkeitsstrahles als Düse ausgebildet ist und dazu zumindest in einem Teilabschnitt einen sich verjüngenden lichten Kanalquerschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, dass der By-Pass-Kanal (16) sich zur Erzeugung eines Ringstrahles in Richtung zu einem Kanalringspalt hin verjüngt.

Description

Die Erfindung betrifft eine sanitäre Einsetzeinheit mit einem Einsetzgehäuse, das an einem oder in einem Wasserauslauf einer sanitären Auslaufarmatur montierbar ist und in dessen Gehäuseinnenraum ein Flüssigkeitsweg vorgesehen ist, welcher durch den Gehäuseinnenraum strömendes Wasser führt, wobei in dem Flüssigkeitsweg ein Strahlzerleger mit einer Mehrzahl von Zerlegeröffnungen vorgesehen ist, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen, und mit zumindest einer, dem Strahlzerleger im Flüssigkeitsweg nachfolgenden Gitter- oder Netzstruktur, und wobei zumindest ein den Flüssigkeitsweg zumindest abschnittsweise umgehender By-Pass-Kanal vorgesehen ist, der zur Erzeugung wenigstens eines beschleunigten Flüssigkeitsstrahles als Düse ausgebildet ist und dazu zumindest in einem Teilabschnitt einen sich verjüngenden lichten Kanalquerschnitt hat.
Man kennt bereits eine sanitäre Einsetzeinheit mit einem Einsetzgehäuse, das mit Hilfe eines Auslaufmundstücks am Wasserauslauf einer sanitären Auslaufarmatur montierbar ist (vgl. Veröffentlichung im Internet unter www.neoperl.net/de/oem/products/aerators/productlines/perlator hcflowthru.html sowie US DesPat D622,356). Im Gehäuseinnenraum des Einsetzgehäuses ist ein Flüssigkeitsweg vorgesehen, welcher durch den Gehäuseinnenraum strömendes Wasser führt. Um das über den Flüssigkeitsweg geführte Wasser mit Umgebungsluft zu durchmischen und um einen homogenen, nicht-spritzenden Wasserstrahl zu formen, ist im Flüssigkeitsweg ein Strahlzerleger mit einer Mehrzahl von Zerlegeröffnungen vorgesehen, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen, wobei dem Strahlzerleger im Flüssigkeitsweg zumindest eine Gitter- oder Netzstruktur nachgeschaltet ist, welche die belüfteten Einzelstrahlen zusammenfasst, bevor aus dem Einsetzgehäuse ein homogener Gesamtstrahl belüfteten Wassers austritt. Um über einen davon getrennten Auslass der sanitären Einsetzeinheit bei Bedarf auch gefiltertes oder mit Kohlensäure versetztes Wasser austreten lassen zu können, ist im Einsetzgehäuse ein zentraler By-Pass-Kanal vorgesehen, der den Flüssigkeitsweg zumindest abschnittsweise umgeht und dessen abströmseitige Kanalöffnung über die Auslaufstirnseite des Einsetzgehäuses vorsteht.
In verschiedenen wasserarmen Ländern steht im Wasserversorgungsnetz nur ein sehr geringer Wasserdruck an und in anderen Ländern ist die Einhaltung eines derart geringen Volumenstromes pro Zeiteinheit vorgeschrieben, dass mit dieser geringen Wassermenge pro Zeiteinheit sich beispielsweise ein Nassrasierer oder dergleichen Gegenstand kaum wirkungsvoll reinigen lässt. Es besteht daher die Aufgabe, eine sanitäre Einsetzeinheit der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auch bei geringen auslaufenden Wassermengen pro Zeiteinheit dem Anwender dennoch die Möglichkeit bietet, bei Bedarf Gegenstände mit einem kraftvollen Reinigungsstrahl zu reinigen.
Aus der DE 10 2013 001 931 A1 kennt man bereits eine sanitäre Einsetzeinheit der eingangs erwähnten Art, die ein Einsetzgehäuse hat, das an einem Wasserauslauf der sanitären Auslaufarmatur montierbar ist, um das dort austretende Wasser zu formen. Im Gehäuseinneren des Einsetzgehäuses wird das durchströmende Wasser über einen ersten Flüssigkeitsweg und einen diesen Flüssigkeitsweg zumindest abschnittsweise umgehenden By-Pass-Kanal geführt. Während der zumindest eine By-Pass-Kanal ausströmseitig mehrere Düsenöffnungen aufweist, um das dort austretende Wasser in einer Anordnung von Strahlen austreten zu lassen, ist nur im ersten Flüssigkeitsweg ein Strahlzerleger mit einer Mehrzahl von Zerlegeröffnungen vorgesehen, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen. Im Gehäuseinneren der vorbekannten Einsetzeinheit ist ein Ventil vorgesehen, das bei Überschreiten eines festgelegten Wasserdrucks über den By-Pass-Kanal hinaus auch den außenliegenden ersten Flüssigkeitsweg zuschaltet. Somit kann das Wasser bei niedrigen Durchflussraten in einer durch die Düsen gebildeten Anordnung von Strahlen austreten, während das Wasser bei Überschreiten des Schwellenwertes des Ventils auch über den ersten Flüssigkeitsweg in Form eines breiten und gegebenenfalls auch belüfteten Gesamtstrahls austritt. Bei dieser vorbekannten Einsetzeinheit tritt das austretende Wasser bei niedrigen Wasserdrücken somit in einer Anordnung von mehreren unbelüfteten Einzelstrahlen aus, während demgegenüber bei höheren Wasserdrücken ein breiter unbelüfteter Gesamtstrahl austritt, in welchem die aus dem By-Pass-Kanal austretenden unbelüfteten Einzelstrahlen im Strahlquerschnitt nicht mehr wahrnehmbar sind.
Aus der DE 10 2004 044 158 B3 kennt man bereits eine sanitäre Einsetzeinheit, die als ein umschaltbarer Strahlreglereinsatz ausgebildet und ebenfalls am Wasserauslauf einer Auslaufarmatur montierbar ist. Damit der vorbekannte Strahlreglereinsatz von einem scharfen ungebündelten Reinigungsstrahl, wie er beispielsweise zur Reinigung eines Rasierers benötigt wird, auf einen normalen aufgeweiteten und vorzugsweise belüfteten Auslaufstrahl automatisch umschalten kann, ist im Einsetzgehäuse des vorbekannten Strahlreglereinsatzes ein in seiner Schließstellung vorgespanntes Ventil mit einem in Wasserdurchströmrichtung axial verschiebbaren Ventilkolben vorgesehen, welcher Ventilkolben hohl ausgebildet und von einem den Reinigungsstrahl bildenden Reinigungsstrahlkanal derart durchsetzt ist, dass dieser Reinigungsstrahlkanal mit dem Ventil eine Einheit bildet. Auch diese vorbekannte Einsetzeinheit weist ein Ventil auf, das störanfällig sein kann und das zum Ansteuern einen gewissen Wasserdruck voraussetzt.
Aus der DE 20 2007 002 904 U1 kennt man bereits einen Durchflussmengenregler mit einem elastischen Drosselkörper, der zwischen sich und einer Gehäusewandung einen sich unter dem Druck des durchströmenden Fluids verändernden Steuerspalt begrenzt. Damit der vorbekannte Durchflussmengenregler bei geringen Drücken des durchströmenden Fluids vergleichsweise große Fluidmengen passieren lässt, während demgegenüber bei hohen Fluiddrücken die pro Zeiteinheit durchströmende Fluidmenge auf einen annähernd gleichbleibenden Maximalwert eingeregelt werden soll, ist dem vorbekannten Durchflussmengenregler ein By-Pass- und Reinigungskanal zugeordnet, dessen wenigstens einer Kanal-Einlass in Strömungsrichtung vor dem Steuerspalt und dessen mindestens einer Kanal-Auslass in Strömungsrichtung nach dem Steuerspalt angeordnet ist. Dabei ist im By-Pass- und Reinigungskanal ein sich unter dem Druck des zuströmenden Fluids von einer Offenstellung gegen eine Rückstellkraft in eine Schließstellung bewegbares Ventil vorgesehen, das in seiner Schließstellung den By-Pass- und Reinigungskanal verschließt. Somit kann in der Offenstellung des Ventils durch diesen By-Pass- und Reinigungskanal zumindest eine zusätzliche Teilmenge des Volumenstroms ungehindert durchfließen, ohne den zunächst nur als Strömungshindernis wirkenden Steuerspalt des Durchflussmengenreglers passieren zu müssen. Steigt dagegen der Druck des durchströmenden Fluids und wird ein festgelegter Druck überschritten, bewegt sich das Ventil von seiner Offenstellung gegen eine Rückstellkraft in seine Schließstellung, so dass der By-Pass-Kanal verschlossen ist. Ist der By-Pass- und Reinigungskanal verschlossen, kann das durchströmende Fluid nur durch den Steuerspalt passieren, der mit dem pro Zeiteinheit erhöhten Volumenstrom seine Regelfunktion aufnimmt. Somit ist die Durchflusskurve dieses vorbekannten Durchflussmengenreglers im niederen Druckbereich signifikant erhöht, was zu einer Komfortsteigerung für Anwendungen mit geringem Druck führen soll. Ein scharfer Reinigungsstrahl wird demgegenüber in dem vorbekannten Durchflussmengenregler nicht erzeugt.
Es besteht daher die Aufgabe, eine sanitäre Einsetzeinheit der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auch bei geringen auslaufenden Wassermengen pro Zeiteinheit dem Anwender dennoch die Möglichkeit bietet, bei Bedarf Gegenstände mit einem kraftvollen Reinigungsstrahl zu reinigen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der sanitären Einsetzeinheit der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass der By-Pass-Kanal sich zur Erzeugung eines Ringstrahles in Richtung zu einem Kanalringspalt hin verjüngt.
Die erfindungsgemäße Einsetzeinheit weist ein Einsetzgehäuse auf, das an einem oder in einem Wasserauslauf einer sanitären Auslaufarmatur montierbar ist. Dazu kann am Gehäuseaußenumfang des Einsetzgehäuses ein Außengewinde vorgesehen sein, das mit einem Innengewinde im Wasserauslauf verschraubbar ist. Möglich ist aber auch, dass das Einsetzgehäuse in ein hülsenförmiges Auslaufmundstück einsetzbar ist, das mit Hilfe eines Gewindes an einem Gegengewinde am Wasserauslauf verschraubt werden kann. Im Gehäuseinnenraum des Einsetzgehäuses ist ein Flüssigkeitsweg vorgesehen, durch den durchströmendes Wasser geführt werden kann. In diesem Flüssigkeitsweg ist ein Strahlzerleger vorgesehen, der eine Mehrzahl von Zerlegeröffnungen hat, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen. Dem Strahlzerleger ist im Flüssigkeitsweg zumindest eine Gitter- oder Netzstruktur nachgeschaltet, die als Strömungsgleichrichter oder als Homogenisiereinrichtung wirkt und die vom Strahlzerleger kommenden Einzelstrahlen gegebenenfalls nach dem Anreichern und Durchmischen mit Umgebungsluft zu einem aus dem Einsetzgehäuse austretenden weichen Gesamtstrahl formen soll. Die erfindungsgemäße Einsetzeinheit hat zumindest einen den Flüssigkeitsweg wenigstens abschnittsweise umgehenden By-Pass-Kanal, der zur Erzeugung wenigstens eines beschleunigten Flüssigkeits- oder Reinigungsstrahles dient. In dem aus der sanitären Einsetzeinheit ausströmenden Gesamtstrahl wird somit mit Hilfe des zumindest einen, als Düse ausgebildeten By-Pass-Kanals ein im Vergleich zum Gesamtstrahl beschleunigter Flüssigkeits- oder Reinigungsstrahl erzeugt, der sich im Vergleich zum übrigen Gesamtstrahl durch eine erhöhte Reinigungskraft auszeichnet. Um erforderlichenfalls auch einen größeren Strahlquerschnitt im Reinigungsstrahl zu Reinigungszwecken bereitstellen zu können, ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass der By-Pass-Kanal sich zur Erzeugung eines Ringstrahles in Richtung zu einem Kanalringspalt hin verjüngt.
Dazu sieht eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass der By-Pass-Kanal einen zylindrischen lichten Querschnitt hat und dass in den By-Pass-Kanal ein sich in Durchströmrichtung zumindest abschnittsweise erweiterndes Kanaleinsatzelement eingesetzt ist, das zwischen seinem Außenumfang und der Innenumfangswandung des By-Pass-Kanals den Kanalringspalt begrenzt.
Um den Wasserverbrauch merklich zu reduzieren und um die Durchflussleistung auf einen geringen Maximalwert festlegen zu können, ist es vorteilhaft, wenn im Einsetzgehäuse zuströmseitig vor dem Strahlzerleger ein Durchflussmengenregler vorgesehen ist, der das durchströmende Wasser auf eine druckunabhängige maximale Durchflussleistung einregelt.
Eine funktionssichere Ausführungsform gemäß der Erfindung, die kostengünstig hergestellt und platzsparend in dem Einsetzgehäuse untergebracht werden kann, sieht vor, dass der Durchflussmengenregler mindestens einen elastischen ringförmigen Drosselkörper hat, der einen Reglerkern umgreift und zwischen sich und einer, an der Außenumfangswandung des Reglerkerns oder einer den Drosselkörper umgebenden Innenumfangswandung vorgesehenen Regelprofilierung einen Steuerspalt begrenzt, welcher Steuerspalt sich unter dem Druck des durchströmenden Wassers derart verändert, dass die Durchflussleistung des Durchflussmengenreglers einen druckunabhängigen Maximalwert nicht übersteigt.
Um den Flüssigkeit- oder Reinigungsstrahl ohne Rücksicht auf den Strahlzerleger und gegebenenfalls den vorgeschalteten Durchflussmengenregler formen zu können, kann es vorteilhat sein, wenn der By-Pass-Kanal den Strahlzerleger und gegebenenfalls auch den Durchflussmengenregler durchsetzt.
Möglich ist es, dass der Strahlzerleger als Lochplatte ausgebildet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform, die insbesondere bei geringen Wasserdrücken Vorteile bietet, sieht demgegenüber vor, dass der Strahlzerleger als Diffusor ausgebildet ist, der eine Prallfläche hat, welche das anströmende Wasser in Richtung zu Zerlegeröffnungen umlenkt, welche in einer Außenumfangswandung des Diffusors vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform wird das ausströmende Wasser zunächst an der Prallfläche des zumindest in diesem Teilbereich beispielsweise topfförmig ausgebildeten Diffusors abgebremst und umgelenkt, bevor das derart insbesondere nach außen umgelenkte Wasser in den Zerlegeröffnungen in Einzelstrahlen aufgeteilt wird, welche Zerlegeröffnungen in der Außenumfangswandung des Diffusors vorgesehen sind.
Um im Bereich des Strahlzerlegers einen Unterdruck zu erzeugen, mittels dem Umgebungsluft in den Gehäuseinnenraum des Einsetzgehäuses eingesaugt werden kann, sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass die Außenumfangswandung des Diffusors von einem Diffusorring umgeben ist, und dass zwischen der Außenumfangswandung und dem Diffusorring ein weiterer Ringspalt vorgesehen ist, der sich in Durchströmrichtung des Wassers zumindest abschnittsweise verjüngt.
Damit nur ein begrenztes Wasservolumen pro Zeiteinheit in der erfindungsgemäßen Einsetzeinheit zu einem weichen, nichtspritzenden Wasserstrahl geformt wird, ist es zweckmäßig, wenn der Durchflussmengenregler zuströmseitig vor dem Strahlzerleger und gegebenenfalls als auch vor der/einer zuströmseitigen Kanalöffnung des By-Pass-Kanals angeordnet ist. Ist der Durchflussmengenregler dabei auch vor der zuströmseitigen Kanalöffnung des By-Pass-Kanals angeordnet, lässt sich ein festgelegter Maximalwert der Durchflussleistung auch unter Berücksichtigung des im By-Pass-Kanals erzeugten harten Flüssigkeits- oder Reinigungsstrahles einhalten.
Störungen durch im Wasserstrom mitgeführte Schmutzpartikel lassen sich vermeiden, und eine störungsfreie Funktion der Einsetzeinheit und ihrer Bestandteile lässt sich erreichen, wenn die Einsetzeinheit ein Filtersieb hat, welches Filtersieb in Zuströmrichtung vor dem Strahlzerleger und gegebenenfalls vor dem dazwischengeschalteten Durchflussmengenregler angeordnet ist.
Wenn der By-Pass-Kanal den Strahlzerleger und gegebenenfalls auch einen vorgeschalteten Durchflussmengenregler durchsetzt, kann es zweckmäßig sein, wenn die/eine zuströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals in Zuströmrichtung unmittelbar unterhalb des Filtersiebs angeordnet ist. Dabei wird auch vermieden, dass die im Wasser mitgeführten Schmutzpartikel die im By-Pass-Kanal vorgesehene Kanalöffnung verstopfen oder auch nur verengen können.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass das Filtersieb sich in Durchströmrichtung vorzugsweise kegelförmig erweitert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die beispielsweise aus dem zuströmseitigen Vorsatz- oder Filtersieb, einem abströmseitigen Strahlregler sowie erforderlichenfalls einem dazwischen geschalteten Durchflussmengenregler oder Durchflussbegrenzer gebildete Einsetzeinheit zumindest an ihrem äußeren Umfangsrand mit einer vergleichsweise geringen Längserstreckung ausgebildet werden kann, obwohl die Sieboberfläche des in den zuströmseitigen lichten Querschnitt der Auslaufarmatur vorstehenden Vorsatz- oder Filtersiebes vergleichsweise groß ausgebildet wurde.
Eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass das Filtersieb eine trichterförmige Form hat, und dass die Trichterform des Filtersiebes sich in Richtung zu einer zuströmseitigen Kanalöffnung des zumindest einen By-Pass-Kanals hin verjüngt.
Damit in der erfindungsgemäßen Einsetzeinheit ein außenliegender weicher und nicht-spritzender Gesamtstrahl geformt werden kann, der einen in seinem Zentrum angeordneten und dort leicht auffindbaren harten Reinigungsstrahl umschließt, ist es vorteilhaft, wenn der By-Pass-Kanal etwa koaxial zur Längsmittelachse des Einsetzgehäuses angeordnet ist.
Um den Reinigungsstrahl ohne Rücksicht auf die Durchflussleistung eines gegebenenfalls vorgeschalteten Durchflussmengenreglers ausgestalten zu können, ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein ungeregelter und zu einer zuströmseitigen Kanalöffnung des By-Pass-Kanals führender Durchströmkanal den Reglerkern des Durchflussmengenreglers durchsetzt.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Kanalringspalt eine abströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals bilden. Bei dieser Ausführungsform kann ein zu reinigender Gegenstand in geringem Abstand unterhalb der Kanalöffnung des By-Pass-Kanals angeordnet werden, so dass dieser Reinigungsstrahl praktisch ungehindert auf den zu reinigenden Gegenstand auftrifft und dort seine Reinigungskraft voll entfalten kann.
Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass die abströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals etwa in einer abströmseitigen Stirnfläche oder wenigstens bis zu einer abströmseitigen Stirnfläche des Einsetzgehäuses angeordnet ist.
Damit das durch den Flüssigkeitsweg im Einsetzgehäuse durchströmende Wasser auslaufseitig wieder zu einem weichen und nicht-spritzenden Gesamtstrahl geformt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn an der/einer abströmseitigen Stirnfläche des Einsetzgehäuses eine Gitterstruktur vorgesehen ist mit etwa wabenzellenförmigen Gitteröffnungen. Dabei können die die Gitterstruktur bildenden Stege eine in Durchströmrichtung orientierte Längserstreckung haben, die im Vergleich zum maximalen lichten Öffnungsquerschnitt der Gitteröffnungen gleich oder größer ist. Durch die wabenzellenförmige Ausgestaltung der Gitteröffnungen wird dem durchströmenden Wasser nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt und dennoch lässt sich besonders gut ein nicht-spritzender Gesamtstrahl formen.
Um aus dem im Flüssigkeitsweg geführten Wasser einen nicht-spritzenden Gesamtstrahl formen zu können und um gegebenenfalls auch das Durchmischen dieses Wasserstromes mit Umgebungsluft zu begünstigen, ist es vorteilhaft, wenn in das Einsetzgehäuse zumindest ein vorzugsweise ringförmiges Einsetzteil eingesetzt ist, das eine im Flüssigkeitsweg zwischengeschaltete Gitter- oder Netzstruktur aufweist.
Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass die Einsetzteile im Flüssigkeitsweg unterhalb der Strahlzerleger angeordnet sind.
Um einen perlend-weichen Gesamtstrahl zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn das sanitäre Einsetzteil zum Durchmischen des durch den Flüssigkeitsweg durchströmenden Wassers mit Umgebungsluft zumindest einen Belüftungskanal hat, der im Flüssigkeitsweg vorzugsweise unterhalb dem Strahlzerleger mündet.
Dazu sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass der zumindest eine Belüftungskanal als eine in einer Gehäuseumfangswandung des Einsetzgehäuses vorgesehene Gehäuseöffnung ausgebildet ist.
Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus Zeichnung in Verbindung mit der Figurenbeschreibung sowie den Ansprüchen. Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben.
Es zeigt:

1 eine, in einer auseinandergezogenen Einzeldarstellung gezeigte sanitäre Einsetzeinheit, die einen weichen, nicht spritzenden Gesamtstrahl und einen davon umschlossenen zentralen Reinigungsstrahl formt, wobei der Reinigungsstrahl hier als Ringstrahl ausgeformt wird,
2 die Einsetzeinheit aus 1 in einer perspektivischen Seitenansicht mit Blickrichtung auf die Auslaufstirnseite dieser Einsetzeinheit,
3 die Einsetzeinheit aus den 1 und 2 in einem Längsschnitt,
4 die Einsetzeinheit aus den 1 bis 3 in einem Detaillängsschnitt in dem in 3 umkreisten Teilbereich,
5 die Einsetzeinheit aus den 1 bis 4 in einer Draufsicht auf ihre Auslaufstirnseite, und
6 die Einsetzeinheit aus den 1 bis 5 in einer perspektivischen Seitenansicht.

In den 1 bis 6 ist eine sanitäre Einsetzeinheit 6 dargestellt. Die Einsetzeinheit 6 weist ein Einsetzgehäuse 2 auf, das an einem Wasserauslauf 3 einer ansonsten hier nicht weiter dargestellten sanitären Auslaufarmatur montierbar ist. Das Einsetzgehäuse 2 der Einsetzeinheit 6 ist dazu von der Zuströmseite aus in ein hülsenförmiges Auslaufmundstück 4 einsetzbar, bis ein am Außenumfang des Einsetzgehäuses 2 vorgesehener Ringflansch 5 an einem als Auflager 7 dienenden Ringabsatz am Innenumfang des Auslaufmundstücks 4 aufliegt. Das Auslaufmundstück 4 ist mit einem Gewinde 8 an einem Gegengewinde 27 am Wasserauslauf 3 verschraubbar, wobei die Trennzone mittels einem Dichtring 29 abgedichtet sein kann.
Im Gehäuseinnenraum des Einsetzgehäuses 2 der Einsetzeinheit 6 ist ein Flüssigkeitsweg vorgesehen, durch den durchströmendes Wasser geführt werden kann. In diesem Flüssigkeitsweg ist ein Strahlzerleger 10 vorgesehen, der eine Mehrzahl von Zerlegeröffnungen 13 hat, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen. Dem Strahlzerleger 10 der Einsetzeinheit 6 ist im Flüssigkeitsweg zumindest eine Gitter- oder Netzstruktur 14, 15 nachgeschaltet, die als Strömungsgleichrichter oder als Homogenisiereinrichtung wirkt und die vom Strahlzerleger kommenden Einzelstrahlen gegebenenfalls nach deren Anreicherung und Durchmischung mit Umgebungsluft zu einem aus dem Einsetzgehäuse 2 austretenden weichen, nicht-spritzenden Gesamtstrahl formen soll. Die Einsetzeinheit 6 hat zumindest einen den Flüssigkeitsweg zumindest abschnittsweise umgehenden By-Pass-Kanal 16, der zur Erzeugung wenigstens eines beschleunigten Flüssigkeits- oder Reinigungsstrahles bestimmt ist. Dieser By-Pass-Kanal 16 hat dazu zumindest in einem Teilabschnitt einen sich verjüngenden lichten Kanalquerschnitt. In dem aus der Einsetzeinheit 6 ausströmenden Gesamtstrahl wird somit mit Hilfe des zumindest einen, als Düse ausgebildeten By-Pass-Kanals 16 ein im Vergleich zum Gesamtstrahl beschleunigter Reinigungsstrahl erzeugt, der sich durch eine hohe Reinigungskraft auszeichnet.
Um in dem aus dem Flüssigkeitsweg der Einsetzeinheit 6 ausströmenden Gesamtstrahl einen harten zentralen Reinigungsstrahl erzeugen zu können, der sich durch seine definierte Position im Strahlquerschnitt leicht auffinden lässt, ist der By-Pass-Kanal 16 etwa koaxial zur Längsmittelachse des Einsetzgehäuses 2 der Einsetzeinheit 6 angeordnet. Die an der abströmseitigen Stirnfläche des Einsetzgehäuses 2 vorgesehene Gitterstruktur 14, die hier einstückig an das Einsetzgehäuse 2 angeformt ist, weist wabenzellenförmige Gitteröffnungen 17 auf, die zwar aufgrund der Längserstreckung der diese Gitterstruktur 14 bildenden Stege das durchströmende Wasser gut führen und formen können, jedoch diesem Wasserstrom nur einen geringen Widerstand entgegensetzen. In das Einsetzgehäuse 2 der Einsetzeinheit 6 sind ringförmige Einsetzteile 28 eingesetzt, die eine im Flüssigkeitsweg zwischengeschaltete Gitter- oder Netzstruktur 14, 15 aufweisen. Die Einsetzteile 28 der hier dargestellten Einsetzeinheit 6 weist dazu eine spinnennetzartige Struktur aus konzentrischen Stegen auf, die sich an Kreuzungsknoten mit radialen Stegen kreuzen. Die in den Einsetzteilen 28 ausgebildeten Gitter- oder Netzstrukturen 14, 15 begünstigen eine gute Durchmischung des durchströmenden Wassers mit der in den Gehäuseinnenraum des Einsetzgehäuses 2 angesaugten Umgebungsluft.
Der im Flüssigkeitsweg der Einsetzeinheit 6 geführte Wasserstrom wird in den Zerlegeröffnungen 13 des Strahlzerlegers 10 in Einzelstrahlen aufgeteilt, wobei diese Einzelstrahlen eine Geschwindigkeitserhöhung erfahren, die auf der Abströmseite des Strahlzerlegers 10 einen Unterdruck erzeugt. Mit Hilfe dieses Unterdrucks wird Umgebungsluft in den Flüssigkeitsweg angesaugt. Die sanitäre Einsetzeinheit 6 weist dazu zumindest einen Belüftungskanal auf, der im Flüssigkeitsweg unterhalb dem Strahlzerleger 10 mündet. Dieser zumindest eine Belüftungskanal ist hier als eine in der Gehäuseumfangswandung des Einsetzgehäuses 2 vorgesehene Gehäuseöffnung 18 ausgebildet.
Um die pro Zeiteinheit durchströmende Wassermenge auf einen festgelegten Maximalwert zu begrenzen, ist im Einsetzgehäuse 2 zuströmseitig vor dem Strahlzerleger 10 ein Durchflussmengenregler 19 vorgesehen, der das durchströmende Wasser auf eine druckunabhängige maximale Durchflussleistung einregelt. Der in der Einsetzeinheit 6 verwendete Durchflussmengenregler 19 weist einen elastischen ringförmigen Drosselkörper 20 aus elastischem Material auf, der einen Reglerkern 21 umgreift und zwischen sich und einer, an der Außenumfangswandung des Reglerkerns oder einer den Drosselkörper 20 umgebenden Innenumfangswandung vorgesehenen Regelprofilierung 22 einen Steuerspalt begrenzt, welcher Steuerspalt sich unter dem Druck des durchströmenden Wassers derart verändert, dass die Durchflussleistung des Durchflussmengenreglers 20 einen druckunabhängigen Maximalwert nicht übersteigt.
Bei der in den 1 bis 6 abgebildeten Einsetzeinheit 6 ist die zuströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals 16 unterhalb dem Durchflussmengenregler 19 angeordnet, so dass der durch den Durchflussmengenregler 19 eingeregelte Maximalwert der Durchflussleistung auch unter Berücksichtigung des Reinigungsstrahles und der dazu durch den By-Pass-Kanal 16 geführten Wassermenge nicht überschritten wird.
Bei der in den 1 bis 6 gezeigten Einsetzeinheit 6 durchsetzt der By-Pass-Kanal 16 den Strahlzerleger 10.
Während der Strahlzerleger auch als einfache Lochplatte ausgebildet sein kann, ist der Strahlzerleger 10 der hier gezeigten Einsetzeinheit 6 gemäß den 1 bis 6 als Diffusor ausgestaltet, der eine Prallfläche 23 hat, welche das anströmende Wasser in Richtung zu den Zerlegeröffnungen 13 umlenkt, welche in einer Außenumfangswandung des als Diffusor ausgebildeten Strahlzerlegers 10 vorgesehen sind. In 3 ist erkennbar, dass die Außenumfangswandung des als Diffusor ausgebildeten Strahlzerlegers 10 von einer Ringfläche 24 umgeben ist, und dass zwischen der Außenumfangswandung und dieser Ringfläche 24 ein weiterer Ringspalt vorgesehen ist, der sich in Durchströmrichtung des Wassers zumindest abschnittsweise verjüngt. Entsprechend der Bernoullischen Gleichung bildet sich auf der Abströmseite des weiteren Ringspalts im Gehäuseinnenraum ein Unterdruck, mit dessen Hilfe Umgebungsluft angesaugt werden kann.
Damit im Leitungsnetz mitgerissene Schmutzpartikel nicht die Funktion der Einsetzeinheit und ihrer Bestandteile beeinträchtigen können, kann die Einsetzeinheit 6 ein Filtersieb aufweisen, das in Zuströmrichtung vor dem Strahlzerleger und gegebenenfalls auch vor dem dazwischengeschalteten Durchflussmengenregler angeordnet ist. Ein solches Filtersieb kann sich in Durchströmrichtung etwa kegelförmig erweitern, - möglich ist aber auch, dass das Filtersieb der Einsetzeinheit 6 trichterförmig ausgebildet ist, wobei die Trichterform dieses Filtersiebes sich in Richtung zu einer zuströmseitigen Kanalöffnung des zumindest einen, in der Einsetzeinheit 6 vorgesehenen By-Pass-Kanals hin verjüngt.
Um auch einen Reinigungsstrahl mit einem vergrößerten Strahlquerschnitt anbieten zu können, verjüngt sich der By-Pass-Kanal 16 in der Einsetzeinheit 6 gemäß den 1 bis 6 zur Erzeugung eines Ringstrahles in Richtung zu einem Kanalringspalt hin. Der By-Pass-Kanal 16 der Einsetzeinheit 6 weist dazu einen zylindrischen lichten Querschnitt auf, wobei in diesen By-Pass-Kanal 16 ein sich in Durchströmrichtung zumindest abschnittsweise kegelförmig erweiterndes Kanaleinsetzelement 26 eingesetzt ist, das zwischen seinem Außenumfang und dem Innenumfangswandung des By-Pass-Kanals 16 den Kanalringspalt begrenzt.
Der Kanalringspalt des in den Einsetzeinheiten 6 vorgesehenen By-Pass-Kanals 16 bildet eine abströmseitige Kanalöffnung. Diese abströmseitige Kanalöffnung ist bei der Einsetzeinheit 6 etwa in einer abströmseitigen Stirnfläche des Einsetzgehäuses 2 angeordnet. Obwohl der in der Einsetzeinheit 6 vorgeschaltete Durchflussmengenregler 19 den aus dem Flüssigkeitsweg austretenden Wasserstrahl stark abschwächen kann, wird in der Einsetzeinheit 6 zusätzlich ein demgegenüber harter Reinigungsstrahl bereitgestellt, der dennoch ein effektives Reinigen von verschmutzten Händen, Zahnbürsten, Rasierern oder anderen Gegenständen ermöglicht. Dabei wird eine Teilmenge des zu der Einsetzeinheit 6 anströmenden Wassers in dem zumindest einen By-Pass-Kanal 16 aufgefangen, dort gebündelt und anschließend durch eine als Kanalringspalt ausgeführte Düsenöffnung geführt. In dem als Düse ausgebildeten By-Pass-Kanal 16 entsteht der gebündelte, verhältnismäßig hart austretende Reinigungsstrahl, der stark genug ist, um auch einen verschmutzten Gegenstand besser reinigen zu können. Erforderlichenfalls kann die durch den By-Pass-Kanal 16 geführte Wassermenge durch den im Einsetzgehäuse 2 vorgeschalteten Durchflussmengenregler 19 mitgeregelt werden. Der durch den Flüssigkeitsweg geführte Wasserstrom, der nicht in dem düsenartig ausgebildeten By-Pass-Kanal 16 aufgefangen wird, durchläuft, wie bei einem gewöhnlichen Strahlregler oder Strahlbelüfter, zunächst den Strahlzerleger 10 und anschließend die dem Strahlzerleger 10 nachgeordneten Gitter- oder Netzstrukturen 14, 15, die als Strömungsgleichrichter oder auch als Homogenisiereinrichtung dienen. Der in der Einsetzeinheit 6 mittig angeordnete gebündelte, scharfe Reinigungsstrahl wird von dem aus dem Flüssigkeitsweg ausströmenden weichen Gesamtstrahl umfangsseitig umhüllt, so dass der Reinigungsstrahl praktisch nicht sichtbar ist. Dem Anwender wird der Eindruck vermittelt, einen gewöhnlichen Wasserstrahl vor sich zu haben, mit dem aber bei Bedarf auch eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt werden kann.
Bezugszeichenliste

2: Einsetzgehäuse
3: Wasserauslauf
4: Auslaufmundstück
5: Ringflansch
6: sanitäre Einsetzeinheit (gemäß den 6 bis 11)
7: Auflager
8: Gewinde
10: Strahlzerleger
13: Zerlegeröffnungen
14: Gitterstruktur
15: Netzstruktur
16: By-Pass-Kanal
17: wabenzellenförmige Gitteröffnungen (der Gitterstruktur 14)
18: Gehäuseöffnung
19: Durchflussmengenregler
20: Drosselkörper aus elastischem Material
21: Reglerkern
22: Regelprofilierung
23: Prallfläche
24: Ringfläche
25: Filtersieb
26: Kanaleinsatzelement
27: Gegengewinde
28: Einsetzteil
29: Dichtring

Claims

Sanitäre Einsetzeinheit (6) mit einem Einsetzgehäuse (2), das an einem oder in einem Wasserauslauf (3) einer sanitären Auslaufarmatur montierbar ist und in dessen Gehäuseinnenraum ein Flüssigkeitsweg vorgesehen ist, welcher durch den Gehäuseinnenraum strömendes Wasser führt, wobei in dem Flüssigkeitsweg ein Strahlzerleger (10) mit einer Mehrzahl von Zerlegeröffnungen (13) vorgesehen ist, die das durchströmende Wasser in eine Mehrzahl von Einzelstrahlen aufteilen, und mit zumindest einer, dem Strahlzerleger (10) im Flüssigkeitsweg nachfolgenden Gitter- oder Netzstruktur (14, 15), und wobei zumindest ein den Flüssigkeitsweg zumindest abschnittsweise umgehender By-Pass-Kanal (16) mit zuströmseitiger Kanalöffnung vorgesehen ist, der zur Erzeugung wenigstens eines beschleunigten Flüssigkeitsstrahles als Düse ausgebildet ist und dazu zumindest in einem Teilabschnitt einen sich verjüngenden lichten Kanalquerschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, dass der By-Pass-Kanal (16) sich zur Erzeugung eines Ringstrahles in Richtung zu einem Kanalringspalt hin verjüngt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der By-Pass-Kanal (16) einen zylindrischen lichten Querschnitt hat und dass in den By-Pass-Kanal (16) ein sich in Durchströmrichtung zumindest abschnittsweise erweiterndes Kanaleinsatzelement (26) eingesetzt ist, das zwischen seinem Außenumfang und der Innenumfangswandung des By-Pass-Kanals (16) den Kanalringspalt begrenzt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Einsetzgehäuse (2) zuströmseitig vor dem Strahlzerleger (10) ein Durchflussmengenregler (19) vorgesehen ist, der das durchströmende Wasser auf eine druckunabhängige maximale Durchflussleistung einregelt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmengenregler (19) mindestens einen elastischen ringförmigen Drosselkörper (20) hat, der einen Reglerkern (21) umgreift und zwischen sich und einer, an der Außenumfangswandung des Reglerkerns (21) oder einer den Drosselkörper (20) umgebenden Innenumfangswandung vorgesehenen Regelprofilierung (22) einen Steuerspalt begrenzt, welcher Steuerspalt sich unter dem Druck des durchströmenden Wassers derart verändert, dass die Durchflussleistung des Durchflussmengenreglers (19) einen druckunabhängigen Maximalwert nicht übersteigt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der By-Pass-Kanal (16) den Strahlzerleger (10) und gegebenenfalls auch den Durchflussmengenregler (19) durchsetzt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlzerleger (10) als Lochplatte ausgebildet ist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlzerleger (10) als Diffusor ausgebildet ist, der eine Prallfläche (23) hat, welche das anströmende Wasser in Richtung zu Zerlegeröffnungen (13) umlenkt, welche in einer Außenumfangswandung des Diffusors vorgesehen sind.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangswandung des Diffusors von einer Ringfläche (24) umgeben ist, und dass zwischen der Außenumfangswandung und der Ringfläche (24) ein weiterer Ringspalt vorgesehen ist, der sich in Durchströmrichtung des Wassers zumindest abschnittsweise verjüngt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmengenregler (19) zuströmseitig vor dem Strahlzerleger (10) und gegebenenfalls auch vor der zuströmseitigen Kanalöffnung des By-Pass-Kanals (16) angeordnet ist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsetzeinheit ein Filtersieb hat, welches Filtersieb in Zuströmrichtung vor dem Strahlzerleger (10) und gegebenenfalls vor dem dazwischengeschalteten Durchflussmengenregler (19) angeordnet ist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zuströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals (16) in Zuströmrichtung unmittelbar unterhalb des Filtersiebs angeordnet ist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersieb sich zumindest in einem Teilabschnitt in Durchströmrichtung vorzugsweise kegelförmig erweitert.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersieb eine trichterförmige Form hat, und dass die Trichterform des Filtersiebes sich in Richtung zu einer zuströmseitigen Kanalöffnung des zumindest einen By-Pass-Kanals (16) hin verjüngt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der By-Pass-Kanal (16) etwa koaxial zur Längsmittelachse des Einsetzgehäuses (2) angeordnet ist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass den Reglerkern (21) des Durchflussmengenreglers (19) zumindest ein ungeregelter und zu der zuströmseitigen Kanalöffnung des By-Pass-Kanals (16) führender Durchströmkanal durchsetzt.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalringspalt eine abströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals (16) bildet.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die abströmseitige Kanalöffnung des By-Pass-Kanals (16) etwa in einer abströmseitigen Stirnfläche des Einsetzgehäuses (2) angeordnet ist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der/einer abströmseitigen Stirnfläche des Einsetzgehäuses (2) eine Gitterstruktur (14) vorgesehen ist mit etwa wabenzellenförmigen Gitteröffnungen (17).
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in das Einsetzgehäuse zumindest ein vorzugsweise ringförmiges Einsetzteil (28) eingesetzt ist, das eine im Flüssigkeitsweg zwischengeschaltete Gitter- oder Netzstruktur (14, 15) aufweist.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsetzteile (28) im Flüssigkeitsweg unterhalb des Strahlzerlegers (9, 10) angeordnet sind.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die sanitäre Einsetzeinheit (6) zumindest einen Belüftungskanal hat, der im Flüssigkeitsweg vorzugsweise unterhalb des Strahlzerlegers (10) mündet.
Sanitäre Einsetzeinheit (6) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Belüftungskanal als eine, in einer Gehäuseumfangswandung des Einsetzgehäuses (2) vorgesehene Gehäuseöffnung (18) ausgebildet ist.