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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sanitärarmatur. Solche Sanitärarmaturen dienen der bedarfsgerechten Bereitstellung einer Flüssigkeit zum Beispiel an Duschen, Badewannen, Spülbecken oder Waschbecken.
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Bekannt sind Sanitärarmaturen mit zumindest einem Brausekopf, mit dem eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in verschiedenen Strahlarten, beispielsweise Normalstrahl, Vollstrahl, Massagestrahl, Regenstrahl, etc., abgebbar ist. Zur Ausbildung der verschiedenen Strahlarten weisen die Brauseköpfe regelmäßig unterschiedliche Strahlbildner auf. Zur Ausbildung einer bestimmten Strahlart muss die Flüssigkeit von einem Zulauf des Brausekopfs über ein Leitungssystem des Brausekopfs gezielt zu einem der Strahlbildner des Brausekopfs geführt werden. Hierzu sind in dem Leitungssystem Ventile angeordnet. Für die Betätigung der Ventile ist regelmäßig eine aufwendige Mechanik in den Brauseköpfen erforderlich. Zudem sind die verschiedenen Strahlarten durch einen Benutzer nur direkt am Brausekopf einstellbar. Die Umstellung der Strahlarten kann daher aufwendig sein, wenn die Zugänglichkeit des Brausekopfs eingeschränkt ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Brausekopf in einer großen Höhe in einer Dusche befestigt ist.
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Daher sind Sanitärarmaturen bekannt, bei denen die Ventile nach Art von Membranventilen ausgebildet sind. Derartige Membranventile sind durch Steuerventile bzw. sogenannte Pilotventile betätigbar, die in Bereichen angeordnet werden können, die für den Benutzer gut zugänglich sind. Die Steuerventile sind in Steuerkanälen angeordnet, die die Gegendruckkammern der einzelnen Membranventile unter Umgehung der Membranen der Membranventilen mit einem Ablauf des Brausekopfs verbinden. Die Steuerkanäle führen dazu zunächst von den Gegendruckkammern aus dem Brausekopf zu den Steuerventilen und von den Steuerventilen wieder zurück in den Brausekopf. Hierdurch sind für den Steuerkanal jedes Steuerventils zwei Schnittstellen zum Brausekopf erforderlich. Dies führt zu einem hohen Montageaufwand und zu hohen Herstellungskosten.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Sanitärarmatur anzugeben, deren Steuerkanäle eine reduzierte Anzahl von Schnittstellen zum Brausekopf aufweisen.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Sanitärarmatur gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Hierzu trägt eine Sanitärarmatur bei, die zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- - einen Brausekopf,
- - zumindest einen Zulauf,
- - eine Mehrzahl von Membranventilen mit jeweils einer Membran zum Steuern einer Mehrzahl von Abläufen und jeweils einer mit dem zumindest einen Zulauf verbundenen Gegendruckkammer, und
- - eine Steuerung zum Steuern der Mehrzahl von Membranventilen, wobei die Steuerung eine Mehrzahl von Steuerkanälen mit einer Mehrzahl von Steuerventilen aufweist, und wobei die Steuerkanäle die Gegendruckkammern der Membranventile unter Umgehung der Membranen mit dem zumindest einen Zulauf verbinden.
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Die Sanitärarmatur weist einen Brausekopf auf und dient der bedarfsgerechten Bereitstellung einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, an beispielsweise Duschen, Badewannen, Spülbecken oder Waschbecken. Der Brausekopf kann beispielsweise nach Art einer Handbrause und/oder nach Art eines Duschkopfs ausgebildet sein. Weiterhin umfasst die Sanitärarmatur zumindest einen Zulauf, über den die Flüssigkeit einer Mehrzahl von Membranventilen des Brausekopfs zuführbar ist. Der zumindest eine Zulauf kann zumindest teilweise als Rohr, (flexibler) Schlauch und/oder als Flüssigkeitsführung in dem Brausekopf ausgebildet sein. Weiterhin ist über den zumindest einen Zulauf der Brausekopf mit einer Flüssigkeitsquelle verbindbar. Durch die Mehrzahl von Membranventilen sind eine Mehrzahl von Abläufen des Brausekopfs bzw. der Mehrzahl von Membranventilen verschließbar oder öffenbar. Die verschiedenen Abläufe führen jeweils zu einem Strahlbildner für eine spezifische Strahlart. Somit ist durch Öffnen eines der Membranventile eine bestimmte Strahlart der Brause aktivierbar. Die Membranventile umfassen jeweils eine Membran und jeweils eine mit dem zumindest einen Zulauf verbundene Gegendruckkammer.
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Weiterhin sind die Membranventile durch eine (gemeinsame und/oder einzige) Steuerung steuerbar. Die Steuerung ist insbesondere eingerichtet, den Betrieb der Membranventile gemeinsam oder separat zu steuern. Die Steuerung ist insbesondere dazu eingerichtet, eine oder mehrere Ventilstellung(en) bei einem (jeden) Membranventil zu aktivieren und/oder zu deaktivieren und/oder (für einen vorgebaren Zeitraum) zu halten. Die Steuerung umfasst eine Mehrzahl von Steuerkanälen mit einer Mehrzahl von Steuerventilen. Die Steuerkanäle verbinden die Gegendruckkammer der Membranventile unter Umgehung der Membranen der Membranventile mit dem zumindest einen Zulauf. Die Flüssigkeit kann aus einem Zulaufkanal und/oder einer Zulaufkammer des jeweiligen Membranventils über eine Ausgleichsbohrung in den Membranen der Membranventile und/oder sonstigen Komponenten des Brausekopfs in die Gegendruckkammer der Membranventile fließen, sodass die Flüssigkeit auf beiden Seiten der Membranen den gleichen Flüssigkeitsdruck aufweist. Da die Membranen die Gegendruckkammern mit einer größeren Fläche begrenzen als die Zulaufkanäle und/oder Zulaufkammern der Membranventile, ist die aus dem Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit in den Gegendruckkammern resultierende Kraft auf die Membranen größer als die aus dem Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit in den Zulaufkanälen und/oder Zulaufkammern resultierende Kraft. Hierdurch werden die Membrane auf einen Ventilsitz gedrückt, sodass die Membranventile geschlossen sind. Von den Gegendruckkammern führt (jeweils) ein Steuerkanal zu einem der Steuerventile. Bei den Steuerventilen kann es sich beispielsweise um elektrisch betätigbare Ventile, Magnetventile oder manuell betätigbare Ventile handeln. Die Steuerventile können in dem Brausekopf oder außerhalb des Brausekopfs, beispielsweise in einer Wand, angeordnet sein. Befinden sich die Steuerventile außerhalb des Brausekopfs, können die Steuerkanäle zumindest teilweise als (flexible) Schlauchleitungen ausgebildet sein. Durch Öffnen der Steuerventile kann die Flüssigkeit über die Steuerkanäle aus den Gegendruckkammern abfließen, sodass der Flüssigkeitsdruck in den Gegendruckkammern sinkt. Hierdurch werden die Membrane von dem Membransitz abgehoben, sodass sich die Membranventile öffnen. Damit das Membranventil öffnet, sollte der Flüssigkeitsdruck in der Gegendruckkammer durch den stationären Zustand, der sich zwischen der über die Ausgleichsöffnung nachfließenden Flüssigkeit und der über die Steuerkanäle aus der Gegendruckkammer abfließenden Flüssigkeit einstellt, stark genug abfallen. Hierzu kann die Mehrzahl von Steuerkanälen größer bzw. mit einem größeren Durchmesser ausgeführt sein als die Ausgleichsbohrungen. Durch die Verwendung einer Mehrzahl von Membranventilen können daher verschiedene Strahlarten ohne aufwendige Mechanik eingestellt werden. Zudem kann die Steuerung zur Einstellung der verschiedenen Strahlarten entfernt von dem Brausekopf an einem Ort angeordnet werden, an dem diese durch einen Benutzer leicht zugänglich ist. Die einzelnen Steuerkanäle führen stromabwärts der Steuerventile nicht zurück in den Brausekopf, sondern münden stromaufwärts des Brausekopfs in den zumindest einen Zulauf. Hierdurch sind an dem Brausekopf entsprechend wenigere Schnittstellen zur Rückführung der Flüssigkeit erforderlich, weil die Flüssigkeit über den zumindest einen Zulauf zum Brausekopf rückführbar ist.
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Die Steuerkanäle können mit einer Ansaugvorrichtung des zumindest einen Zulaufs verbunden sein. Mittels der Ansaugvorrichtung ist die Flüssigkeit insbesondere aus den Steuerkanälen bzw. den Gegendruckkammern der Membranventile ansaugbar, wenn die entsprechenden Steuerventile geöffnet sind.
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Die Ansaugvorrichtung kann eine Wirbelkammer umfassen. Die Wirbelkammer kann insbesondere zylinderförmig ausgebildet sein, wobei der Zulauf tangential in die Wirbelkammer mündet, sodass die in die Wirbelkammer einströmende Flüssigkeit in der Wirbelkammer einen Wirbel bildet. Die Flüssigkeit tritt aus der Wirbelkammer durch eine Austrittsöffnung an einer ersten Stirnfläche der (zylinderförmigen) Wirbelkammer aus. Die Steuerkanäle können über eine Eintrittsöffnung an einer zweiten Stirnfläche der Wirbelkammer mit der Wirbelkammer verbunden sein. Die Eintrittsöffnung weist insbesondere einen Durchmesser auf, der kleiner ist als ein Durchmesser der Austrittsöffnung an der gegenüberliegenden ersten Stirnfläche der Wirbelkammer. Durch den Unterdruck im Zentrum des Wirbels wird die Flüssigkeit aus den Steuerkanälen durch die Eintrittsöffnung in die Wirbelkammer angesaugt und verlässt die Wirbelkammer mit der Flüssigkeit aus dem Zulauf durch die Austrittsöffnung. Der Zulauf erstreckt sich von der Austrittsöffnung weiter bis zu dem Brausekopf.
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Die Ansaugvorrichtung kann eine Venturi-Düse umfassen. Die Venturi-Düse kann insbesondere nach Art einer Wasserstrahlpumpe ausgebildet sein. Hierzu kann sich insbesondere ein Querschnitt des zumindest einen Zulaufs im Bereich der Ansaugvorrichtung verengen, wobei die Steuerkanäle in den Bereich mit verminderten Querschnitt münden. Die Geschwindigkeit der durch die Ansaugvorrichtung strömenden Flüssigkeit steigt in dem Bereich mit dem verminderten Querschnitt an, wodurch der (statische) Druck in den Steuerkanälen sinkt, sodass die Flüssigkeit aus den Steuerkanälen in die Ansaugvorrichtung gesaugt wird.
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Die Ansaugvorrichtung kann außerhalb des Brausekopfs angeordnet sein. Insbesondere kann die Ansaugvorrichtung beispielsweise in einer Wand angeordnet sein, an der die Sanitärarmatur und/oder der Brausekopf befestigt sind.
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Die Mehrzahl von Membranventilen können in dem Brausekopf angeordnet sein. Hierzu ist die Mehrzahl von Membranventile insbesondere innerhalb eines Gehäuses des Brausekopfs angeordnet und/oder mithilfe von Komponenten des Brausekopfs ausgebildet.
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Die Steuerventile können außerhalb des Brausekopfs angeordnet sein. Insbesondere können die Steuerventile in einer Wand angeordnet sein, an der die Sanitärarmatur und/oder der Brausekopf befestigt sind. Die Steuerventile können zudem insbesondere in einem Bereich angeordnet sein, in dem diese durch den Benutzer der Sanitärarmatur komfortabel betätigbar sind.
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Die Mehrzahl von Steuerkanäle können in einem gemeinsamen Rückführkanal münden. In diesem Fall münden die Steuerkanäle über den gemeinsamen Rückführkanal in den zumindest einen Zulauf.
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Die Abläufe können jeweils mit einem Strahlbildner des Brausekopfs verbunden sein. Hierzu können in dem Brausekopf Flüssigkeitskanäle ausgebildet sein, die die Abläufe der einzelnen Membranventile mit den jeweiligen Strahlbildnern verbinden.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigt beispielhaft und schematisch:
- 1: eine Sanitärarmatur; und
- 2: eine Wirbelkammer einer Ansaugvorrichtung der Sanitärarmatur.
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Die 1 zeigt eine Sanitärarmatur 1 mit einem Brausekopf 2, bei dem es sich beispielsweise um eine Kopfbrause handeln kann. In dem Brausekopf 2 ist ein erstes Membranventil 4, ein zweites Membranventil 5 und ein drittes Membranventil 6 angeordnet. Den Membranventilen 4, 5, 6 ist über einen Zulauf 3 eine Flüssigkeit zuführbar. Die Membranventile 4, 5, 6 sind hier identisch ausgebildet. Die Funktionsweise der Membranventile 4, 5, 6 wird nachfolgend daher nur anhand des ersten Membranventils 4 beschrieben. Die Flüssigkeit strömt von dem Zulauf 3 zunächst in eine Zulaufkammer 24 des ersten Membranventils 4, die hier ringförmig ausgebildet ist.
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Die Flüssigkeit strömt anschließend von der ersten Zulaufkammer 4 durch eine Ausgleichsbohrung 25 in einer Membran 7 in eine Gegendruckkammer 11. Die Gegendruckkammer 11 befindet sich auf einer der Zulaufkammer 24 gegenüberliegenden Seite der Membran 7. Die Membran 7 ist hier in einem geschlossenen Zustand gezeigt. Im geschlossenen Zustand der Membran 7 herrscht in der Zulaufkammer 24 und der Gegendruckkammer 11 der gleiche Flüssigkeitsdruck. Da die Membran 7 die Gegendruckkammer 11 mit einer größeren Fläche begrenzt als die Zulaufkammer 24, ist die aus dem Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit in der Gegendruckkammer 11 resultierende Kraft auf die Membran 7 größer als die aus dem Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit in der Zulaufkammer 24 resultierende Kraft. Hierdurch wird die Membran 7 auf einen ringförmigen Ventilsitz 26 gedrückt. Der Ventilsitz 26 ist an einem längsseitigen Ende eines ersten Ablaufs 8 ausgebildet.
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Die Membranventile 4, 5, 6 sind durch eine Steuerung 12 steuerbar. Die Steuerung 12 umfasst einen ersten Steuerkanal 13 mit einem ersten Steuerventil 16, einem zweiten Steuerkanal 14 mit einem zweiten Steuerventil 17 und einem dritten Steuerkanal 15 mit einem dritten Steuerventil 18. Die Steuerkanäle 13, 14, 15 weisen jeweils nur eine einzige Schnittstelle 27 zum Brausekopf 2 auf und münden in einem gemeinsamen Rückführkanal 20. Im geöffneten Zustand des ersten Steuerventils 16 fließt die Flüssigkeit aus der Gegendruckkammer 11 über den ersten Steuerkanal 16 und den Rückführkanal 20 zu einer Ansaugvorrichtung 19, die in dem Zulauf 3 angeordnet ist. Die Ansaugvorrichtung 19 saugt die Flüssigkeit aus der Gegendruckkammer 11 zurück in den Zulauf 3, über den die Flüssigkeit den Membranventilen 4, 5, 6 wieder zuführbar ist. Durch das Abfließen der Flüssigkeit aus der Gegendruckkammer 11 sinkt der Flüssigkeitsdruck in der Gegendruckkammer 11, sodass die Membran 7 von dem Ventilsitz 26 abgehoben wird. D. h. die Membran 7 bewegt sich in der 1 von dem Ventilsitz 26 nach oben. Im geöffneten Zustand der Membran 7 fließt die Flüssigkeit von der Zulaufkammer 24 über den Ventilsitz 26 direkt in den ersten Ablauf 8. Über den ersten Ablauf 8 ist die Flüssigkeit einem ersten Strahlbildner 21 des Brausekopfs 2 zuführbar. Die Steuerung des zweiten Membranventils 5 und des dritten Membranventils 6 erfolgt entsprechend mittels der Steuerventile 17, 18. Ein zweiter Ablauf 9 des zweiten Membranventils 5 ist mit einem zweiten Strahlbildner 22 des Brausekopfs 2 und ein dritter Ablauf 10 des dritten Membranventils 6 mit einem dritten Strahlbildner 23 des Brausekopfs 2 verbunden. Die Flüssigkeit ist den Strahlbildnern 21, 22, 23 mittels der Steuerung 12 und den Membranventilen 4, 5, 6 somit je nach gewünschter Strahlart gezielt zuführbar.
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Die 2 zeigt schematisch eine Wirbelkammer 28 der Ansaugvorrichtung 19. Die Wirbelkammer 28 ist zylinderförmig ausgebildet, wobei der Zulauf 3 tangential in die Wirbelkammer 28 mündet, sodass die in die Wirbelkammer 28 einströmende Flüssigkeit in der Wirbelkammer 28 einen Wirbel bildet. Die Flüssigkeit tritt aus der Wirbelkammer 28 durch eine Austrittsöffnung 29 an einer ersten Stirnfläche 30 der Wirbelkammer 28 aus. Die in der 1 gezeigten Steuerkanäle 13, 14, 15 bzw. der Rückführkanal 20 sind über eine Eintrittsöffnung 32 an einer zweiten Stirnfläche 31 der Wirbelkammer 28 mit der Wirbelkammer 28 verbunden. Die Eintrittsöffnung 31 weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als ein Durchmesser der Austrittsöffnung 29 an der gegenüberliegenden ersten Stirnfläche 30 der Wirbelkammer 28. Durch den Unterdruck im Zentrum des Wirbels wird die Flüssigkeit aus den Steuerkanälen 13, 14, 15 bzw. dem Rückführkanal 20 durch die Eintrittsöffnung 32 in die Wirbelkammer 28 angesaugt und verlässt die Wirbelkammer 28 mit der Flüssigkeit aus dem Zulauf 3 durch die Austrittsöffnung 29. Der Zulauf 3 erstreckt sich von der Austrittsöffnung 29 weiter bis zu dem in der 1 gezeigten Brausekopf 2.
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Bei der vorliegenden Erfindung weisen die Steuerkanäle eine reduzierte Anzahl von Schnittstellen zum Brausekopf auf, wodurch der Montageaufwand und die Herstellungskosten der Sanitärarmatur reduzierbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sanitärarmatur
- 2
- Brausekopf
- 3
- Zulauf
- 4
- erstes Membranventil
- 5
- zweites Membranventil
- 6
- drittes Membranventil
- 7
- Membran
- 8
- erster Ablauf
- 9
- zweiter Ablauf
- 10
- dritter Ablauf
- 11
- Gegendruckkammer
- 12
- Steuerung
- 13
- erster Steuerkanal
- 14
- zweiter Steuerkanal
- 15
- dritter Steuerkanal
- 16
- erstes Steuerventil
- 17
- zweites Steuerventil
- 18
- drittes Steuerventil
- 19
- Ansaugvorrichtung
- 20
- Rückführkanal
- 21
- erster Strahlbildner
- 22
- zweiter Strahlbildner
- 23
- dritter Strahlbildner
- 24
- Zulaufkammer
- 25
- Ausgleichsbohrung
- 26
- Ventilsitz
- 27
- Schnittstelle
- 28
- Wirbelkammer
- 29
- Austrittsöffnung
- 30
- erste Stirnfläche
- 31
- zweite Stirnfläche
- 32
- Eintrittsöffnung
