DE102021100789A1

DE102021100789A1 - Sanitäre Baugruppe zur Erzeugung eines zeitlich variierenden Wasserstrahls sowie zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE102021100789A1
Application number: DE102021100789.5A
Authority: DE
Inventors: Holger Schürle; Marc Tempel
Original assignee: Neoperl GmbH
Current assignee: Neoperl GmbH
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2022-07-21

Abstract

Zur Vermeidung von Wasserverschwendung aber auch zur Verbesserung der Hygiene wird eine sanitäre Baugruppe (1) vorgeschlagen, die einen Durchflussverzögerer (4), vorzugsweise in Form eines Verzögerungsventils (23), mit einem vorgeschalteten Druckbegrenzer (3) zu einer kompakten Einheit kombiniert, die an bestehenden Armaturen (6) montiert werden kann, um einen aus der Baugruppe (1) auslaufenden Wasserstrahl (2) zeitlich variieren zu lassen. Diese zeitliche Variation kann darin bestehen, unabhängig von einem Wassereingangsdruck (8), der in der Armatur (6) vorliegt, stets eine gleichbleibende Zeitspanne zu gewährleisten, in welcher ein durch die Baugruppe (1) fließender Wasserstrom bis zu einer maximalen Durchflussrate anschwillt.

Description

Die Erfindung betrifft eine sanitäre Baugruppe zur automatischen Erzeugung eines austretenden Wasserstrahls, der zeitlich variiert, insbesondere in Bezug auf eine momentane Durchflussrate (bspw. in 1/min).
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur automatischen Erzeugung eines zeitlich variierenden Wasserstrahls, der aus einer sanitären Baugruppe austritt. Zur Umsetzung des Verfahrens kann insbesondere eine erfindungsgemäße sanitäre Baugruppe eingesetzt werden.
Häufiges Händewaschen ist nicht zuletzt in Zeiten von Pandemien oftmals erforderlich, wobei es bei im Stand der Technik bekannten sanitären Baugruppen häufig störend ist, dass gerade während des gründlichen Einseifens permanent Wasser läuft, sodass unnötigerweise viel Wasser verbraucht wird. Wünschenswert wäre es etwa, dass zunächst wenig Wasser und anschließend mehr Wasser ausläuft, und zwar jeweils abgestimmt auf die Erfordernisse beim Einseifen der Hände und beim anschließenden Abspülen der Seifenlösung.
Bereits bekannte durchflussverzögernde Strahlregler verfolgen lediglich den Zweck, ein Wasserspritzen beim schlagartigen Öffnen der Armatur zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Durchfluss durch den Strahlregler nach Öffnen der Armatur anfänglich stark reduziert ist, dann jedoch innerhalb weniger Sekunden bis zum endgültigen maximalen Durchfluss anschwillt. Solche vorbekannten durchflussverzögernde Strahlregler öffnen somit vergleichsweise schnell innerhalb weniger Sekunden. Sie zeigen zudem ein druckabhängiges Verhalten in Bezug auf die Geschwindigkeit, mit der der anfängliche Durchfluss ansteigt. Diese Anstiegsgeschwindigkeit steigt typischerweise mit zunehmendem eingangsseitigen Druck an, das heißt die Zeitdauer des Anstiegs verkürzt sich mit zunehmendem Druck.
Die Erfindung hat es sich daher zum Ziel gesetzt, eine sanitäre Baugruppe sowie ein zugehöriges Verfahren bereit zu stellen, mit denen sich jeweils einfach und reproduzierbar eine zeitliche Variation des Wasserstrahls, der aus der Baugruppe austritt, automatisiert erzeugen lässt, das heißt ohne dass hierfür der Benutzer komplizierte Bedien- / Regelungsschritte durchführen muss.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einer sanitären Baugruppe die Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einer sanitären Baugruppe der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Baugruppe einen eingangsseitig angeordneten Druckbegrenzer und einen Durchflussverzögerer, der stromabwärts auf den Druckbegrenzer folgt, umfasst.
Mittels des Durchflussverzögerers kann das Erreichen eines maximalen Durchflusses (in 1/min) nach dem Anschalten der Baugruppe (d.h. Öffnen des Hahns und damit Freigeben des Durchflusses) zeitlich hinausgezögert werden. Dadurch kann erreicht werden, dass in einer ersten Phase nach dem Anschalten der Wasserverbrauch der sanitären Baugruppe reduziert ist im Vergleich zu einem Wasserverbrauch, wie er nach Erreichen des maximalen Durchflusses resultiert.
Der dem Durchflussverzögerer in Strömungsrichtung vorgeschaltete Druckbegrenzer sorgt dafür, dass unabhängig von Schwankungen eines eingangsseitig an der sanitären Baugruppe anliegenden Wasserdrucks, stets konstante Druckbedingungen am Eingang des Durchflussverzögerers herrschen. Im Unterschied zu einem Mengenregler, der lediglich einen Durchfluss in 1/min reguliert, gibt der Druckbegrenzer den eingangsseitigen Wassereingangsdruck also nicht weiter, sondern passt diesen an. Dadurch wird erreicht, dass eine Zeitdauer, um die der Durchflussverzögerer das Erreichen der maximalen Durchflussrate verzögert, genauer, das heißt insbesondere reproduzierbarer, kontrolliert werden kann als ohne Verwendung des Druckbegrenzers.
Mit anderen Worten dient der Druckbegrenzer dazu, unabhängig von der Restriktion des Durchflusses durch nachfolgende Komponenten einen konstanten Wasserdruck (als Eingangsgröße für den Durchflussverzögerer) einzuregeln. Der Druckbegrenzer (der auch als Druckreduzierer aufgefasst werden kann) begrenzt den auf seiner Zuströmseite steigenden oder schwankenden Wassereingangsdruck auf einen an seiner Abströmseite herrschenden (inneren) konstanten Betriebsdruck, beziehungsweise vergleichmäßigt diesen Betriebsdruck. Als Referenz für den inneren Betriebsdruck kann dabei der atmosphärische Druck genutzt werden, wie noch genauer erläutert wird. Das Einregeln des Betriebsdrucks auf der Abströmseite auf beispielsweise 1 bar kann der Druckbegrenzer beispielsweise durch eine (automatische) Reduktion eines Durchflussquerschnitts erreichen.
Durch die Druckminderung und Vergleichmäßigung auf beispielsweise 1 bar mittels des Druckbegrenzers wird erreicht, dass der nachfolgende Durchflussverzögerer über einen gleichbleibenden Zeitraum hinweg ein bestimmtes vorgegebenes Volumen an Wasser zur Verfügung stellt, und zwar unabhängig davon, ob der Wassereingangsdruck nun hoch oder niedrig ist. Dieses Volumen kann gerade so eingestellt werden, dass es etwa zum Einseifen der Hände über den vorgegebenen Zeitraum hinweg ausreicht.
Für eine einfache Montage der Baugruppe ist es vorteilhaft, wenn der Druckbegrenzer und der Durchflussverzögerer in einem gemeinsamen Gehäuse zu der Baugruppe zusammengefasst sind. Dadurch lässt sich insbesondere erreichen, dass die Baugruppe als Ganzes einfach an bestehenden Wasserauslässen montiert werden kann. Daher ist es auch besonders zu bevorzugen, wenn das besagte Gehäuse zur Montage an einer sanitären Auslaufarmatur eingerichtet ist. Zur Montage an einer Auslaufarmatur kann das Gehäuse daher beispielsweise über ein Gewinde (entweder als Außen- oder Innengewinde ausgestaltet) oder über eine Haltevorrichtung, beispielsweise in Form eines Rast-Mechanismus, verfügen, je nach Ausgestaltung der Auslaufarmatur.
Die Baugruppe kann somit insbesondere zum Anschrauben an bestehende sanitäre Armaturen, insbesondere an Hochdruck-Armaturen, ausgelegt sein. Hierfür kann die Baugruppe eingangsseitig ein Innen- oder Außengewinde aufweisen.
Durch die Erfindung wird eine sanitäre Baugruppe bereitgestellt, mit der beim Händewaschen während der Befeuchtungs- und Einseifphase Wasser gespart werden kann, aber dennoch beim nachträglich erforderlichen Abspülvorgang, also dann, wenn die Seifenlösung mit frischem Wasser von den Händen herunter gespült werden soll, ein für diesen letzten Schritt komfortabel hoher Durchfluss ermöglicht ist. Durch die Erfindung wird somit einerseits Wasser gespart. Zum anderen erhält der Benutzer auch durch die festgelegte im Wesentlichen gleichbleibende Dauer des Anschwellens des Wasserstrahls einen Hinweis darauf, wie lange das Einseifen der Hände dauern sollte (etwa um eine einwandfreie Handhygiene sicherzustellen). Neben der Schonung von Ressourcen liefert die Erfindung somit auch einen Beitrag zur Verbesserung der Hygiene.
Beispielsweise kann mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe erreicht werden, dass nach dem Öffnen der Armatur der Durchfluss zunächst für einen Zeitraum von ca. 20 Sekunden auf 1-2 1/min begrenzt ist, und dass anschließend die Baugruppe automatisch auf einen gewünschten, beispielsweise mittels des Druckbegrenzers zu einem minimalen Strömungswiderstand bei geöffnetem Ventilkolben eingestellten Maximaldurchfluss umschaltet. Während der ersten 20-Sekunden-Phase limitiert dabei der Durchflussverzögerer den Durchfluss auf unter 2 1/min. Der Druckbegrenzer sorgt hingegen dafür, dass die Dauer der ersten Phase stets ca. 20 Sekunden beträgt, unabhängig davon, wieviel Wasserdruck gerade am Eingang der Armatur anliegt.
Mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe ist es somit möglich, eine Flussrate (gemessen in 1/min) des austretenden Wasserstrahls über eine vorgegebene Zeitspanne zeitlich zu variieren. Insbesondere ist es so möglich, die Flussrate des austretenden Wasserstrahls kontinuierlich oder auch diskontinuierlich (also beispielsweise mit zwischenzeitlichem vorübergehenden Abfall) ansteigen zu lassen. Hierbei kann die Zeitspanne des Anstiegs (erste Phase) bis zu einer maximalen (und dann dauerhaften) Flussrate (in der zweiten Phase) im Bereich weniger Sekunden bis zu wenigen Minuten liegen.
Erfindungsgemäß kann die Aufgabe auch durch weitere vorteilhafte Ausführungen gemäß den Unteransprüchen gelöst werden.
Zur Ausgestaltung des Druckbegrenzers wird Folgendes vorgeschlagen: Der Druckbegrenzer kann beispielsweise gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung so ausgestaltet sein, dass er in Abhängigkeit einer Druckdifferenz, die zwischen einem internen Betriebsdruck und atmosphärischem Druck herrscht, automatisch einen eingangsseitig an der sanitären Baugruppe anliegenden Wassereingangsdruck auf den internen Betriebsdruck reduziert. Mit anderen Worten arbeitet der Druckbegrenzer hier also als ein Druckreduzierer. Anders betrachtet, kann auch gesagt werden, dass der Druckbegrenzer in diesem Fall gegen atmosphärischen Druck arbeitet. Hierzu kann eine Entlüftung zur Umgebung vorgesehen sein, etwa durch eine Bohrung im Gehäuse der Baugruppe.
Eine bevorzugte Ausgestaltung, die einfach implementierbar ist, schlägt ferner vor, dass der Druckbegrenzer zur Regelung des internen Betriebsdrucks, angetrieben durch die Druckdifferenz, einen eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt reduziert. Denn der interne Betriebsdruck stellt sich im Betrieb dynamisch ein, wobei eingangsseitig ein Zustrom durch den Druckbegrenzer geregelt wird, während ein Abstrom, der den internen Betriebsdruck mitbestimmt, durch den Durchflussverzögerer festgelegt ist.
Der Druckbegrenzer kann somit insbesondere als ein Druckreduzierventil ausgestaltet sein, etwa mit einem beweglichen gelagerten, vorzugsweise axial entlang einer Verschieberichtung verschieblichen, Ventilkörper.
Bei der letztgenannten Ausgestaltung ist es vorzuziehen, wenn der Ventilkörper gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements von einer Offenposition in eine Schließposition bewegbar ist. Das Rückstellelement kann vorzugsweise als eine Druckfeder ausgestaltet sein.
Alternativ oder ergänzend kann der Ventilkörper - insbesondere angetrieben durch die Druckdifferenz und entgegen der Rückstellkraft eines Rückstellelements - in einer Schließbewegung verstellbar sein, die einen, insbesondere den zuvor erwähnten, eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt reduziert. Diese Reduktion kann beispielsweise dazu führen, dass der Ventilkörper eine Öffnung, die den eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt definiert, vollständig verschließt oder zumindest auf ein Minimum (dynamisch) begrenzt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der Druckbegrenzer einen, vorzugsweise zentral angeordneten, Durchströmungskanal aufweisen, der in eine variable Durchflussöffnung mündet. Diese Durchflussöffnung kann gerade den besagten eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt definieren. Bei einer solchen Ausgestaltung kann somit eine Querschnittsfläche der Durchflussöffnung mittels einer Schließbewegung des Ventilkörpers reduzierbar sein und zwar entweder auf ein Minimum (teilweises Schließen) oder auf Null (vollständiges Schließen).
Um den internen Betriebsdruck in Bezug auf einen herrschenden atmosphärischen Druck einstellen zu können, kann der Druckbegrenzer ferner eine, vorzugsweise zentral angeordnete, Luftkammer aufweisen, die mit der Außenwelt über eine Belüftungsleitung kommuniziert. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die zuvor erwähnte Druckdifferenz zwischen einer Fluidkammer und der Luftkammer über den Ventilkörper hinweg abfallen. Ferner ist es dabei vorzuziehen, wenn das Rückstellelement in der Luftkammer angeordnet ist, da dann weniger Dämpfung besteht, sodass die Regelung schneller ansprechen kann.
Insbesondere um ein (automatisches) sanftes Anschwellen des Wasserstroms nach Öffnen der Armatur während der ersten Phase zu ermöglichen, werden folgende weitere mögliche Ausgestaltungen vorgeschlagen:

Der Durchflussverzögerer kann beispielsweise als ein Verzögerungsventil mit einem beweglich gelagerten Ventilkolben ausgestaltet sein. Der Ventilkolben kann vorzugsweise axial entlang einer Verschieberichtung gegenüber einem Ventilsitz verschieblich sein. Ferner ist es bevorzugt, wenn der Ventilkolben gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements in einer Öffnungsbewegung von einer Schließstellung über eine Zwischenstellung in eine Offenstellung bewegbar ist.

Bei einer solchen Ausgestaltung kann während der Öffnungsbewegung ein Durchfluss durch das Verzögerungsventil durch einen variablen Öffnungsspalt begrenzt sein. Dieser Öffnungsspalt kann beispielsweise zwischen dem beweglichen Ventilkolben und dem erwähnten Ventilsitz bestehen. Der Öffnungsspalt kann zudem auch zwischen dem beweglichen Ventilkolben und einer (statischen) den Ventilkolben umgebenden Innenwandung bestehen. Dies gilt insbesondere für die erwähnte Zwischenstellung.
Wie im Folgenden genauer erläutert wird, kann eine Verzögerungsphase (erste Phase), in welcher der Durchflussverzögerer die Durchflussrate unterhalb einer gewünschten maximalen Durchflussrate hält, zeitlich ausgedehnt werden. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der variable Öffnungsspalt während einer Übergangsphase der Öffnungsbewegung einen konstanten Durchflussquerschnitt definiert. Die Übergangsphase kann insbesondere die zuvor erwähnte Zwischenstellung umfassen.
Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die besagte Innenwandung, zumindest in einem für die Übergangsphase relevanten Zwischenabschnitt, in Richtung einer, insbesondere der zuvor erwähnten, Verschieberichtung des Ventilkolbens verläuft. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Durchflussrate durch die Baugruppe während der Übergangsphase konstant bleibt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Innenwandung als eine rotationssymmetrische Fläche, insbesondere als eine zylindrische oder hyperboloide Fläche, ausgestaltet ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine den variablen Öffnungsspalt mit definierende Außenfläche des Ventilkolbens komplementär zu dem Zwischenabschnitt der Innenwandung ausgestaltet und/oder in Richtung der Verschieberichtung ausgerichtet ist. Denn dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass der variable Öffnungsspalt zumindest während der Übergangsphase einen konstanten, vorzugweise ringförmigen, Durchflussquerschnitt definiert.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Ventilkolben über ein Ende der Innenwandung hinaus bewegbar ist, um so in der Offenstellung eine maximale Durchflussrate durch die Baugruppe zu definieren. Durch das Hinausbewegen kann somit der Durchflussquerschnitt drastisch erhöht werden, sodass ein gewünschter hoher Durchfluss durch den Durchflussverzögerer in der Offenstellung möglich wird.
Die Innenwandung und/oder die Außenfläche des Ventilkolbens können ferner derart ausgestaltet sein, dass sich nach der Übergangsphase aber noch vor Erreichen der Offenstellung am Ende der Öffnungsbewegung der variable Öffnungsspalt zunehmend vergrößert. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Durchflussrate durch die Baugruppe am Ende der Öffnungsbewegung bis zu einem Maximalwert, insbesondere kontinuierlich und ohne abrupte Sprünge, anschwillt. Bei einer solchen Ausgestaltung kann dieser Maximalwert dann nach Erreichen der Offenstellung beibehalten werden.
Eine weitere mögliche Ausführung sieht vor, dass die Innenwand eine taillenförmige Formgebung hat, die mindestens eine Engstelle definiert. Fährt der Ventilkolben somit während der Öffnungsbewegung an der Innenwand entlang, so verringert sich der variable Öffnungsspalt im Bereich der mindestens einen Engstelle bis auf ein Minimum. Dies führt dazu, dass dann auch der Durchfluss durch den Durchflussverzögerer ein Minimum annimmt. Vor oder nach der Engstelle kann der variable Öffnungsspalt hingegen größer sein. In diesen Abschnitten der Öffnungsbewegung kann somit eine höherer Durchflussrate erzielt werden.
Beispielsweise kann bei einer taillierten Innenkontur der variable Öffnungsspalt zunächst zu Beginn der Öffnungsbewegung des Ventilkolbens relativ groß sein. Anschließend kann sich der Öffnungspalt aufgrund der Taillenform der Innenwandung verringern, bis er ein Minimum in Höhe der Engstelle annimmt. Dies hat zur Folge, dass der Durchfluss durch den Durchflussbegrenzer und damit die Baugruppe am Anfang der Öffnungsbewegung zunächst abnimmt; nach Passieren der Engstelle wird der Öffnungsspalt dann wieder größer, das heißt der Durchfluss nimmt wieder zu. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass der Durchfluss durch die Baugruppe nach Öffnen der Sanitärarmatur zu Beginn - während des Einseifens der Hände - zunächst vergleichsweise groß ist, um anschließend - wenn der Ventilkolben die Taille der Innenwand durchfährt - während des Einseifens der Hände und des Verreibens der Seife in den Händen - nur noch ein vergleichsweise geringes Rinnsal durchzulassen. Nach Passieren der Taille kann der Durchfluss dann wieder anschwellen, sodass die Baugruppe am (und nach) Ende der Öffnungsbewegung des Ventilkolbens einen komfortabel hohen Durchfluss zum Abspülen der Hände bereitstellt.
Die Innenwand kann somit einen sich konisch erweiternden Abschnitt aufweisen, sodass sich in diesem Bereich der Öffnungsbewegung des Ventilkolbens der variable Öffnungsquerschnitt vergrößert und der Durchfluss durch den Durchflussverzögerer und damit durch die Baugruppe zunimmt. Dieser Abschnitt kann insbesondere so platziert sein, dass der Durchfluss am Ende der Öffnungsbewegung bis zu einem Maximalwert anschwillt.
Das besagte Verzögerungsventil kann ferner einen, vorzugsweise hydraulischen, Dämpfer aufweisen, der eine Öffnungsbewegung des Ventilkolbens dämpft beziehungsweise bremst. Dadurch kann die Öffnungsbewegung zeitlich hinausgezögert werden. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Rückstellelement, gegen das der Ventilkolben arbeitet, in den Dämpfer integriert ist.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Dämpfer über ein geschlossenes Fluidsystem und/oder ein separates Dämpfungsfluid verfügt. Beispielsweise kann das Dämpfungsfluid durch einen veränderlichen Strömungsquerschnitt strömen, um so eine Bremskraft zu entwickeln. Das Dämpfungsfluid kann bevorzugt eine Viskosität von mindestens 1000 mm²/s, bevorzugt mehr als 3000 mm²/s, besonders bevorzugt mehr als 4000 mm²/s, bei 25°C aufweisen, um, beispielsweise mit durchströmten Öffnungen im Zehntel-Millimeter-Bereich, eine ausreichend lange Verzögerung zu ermöglichen. Hierdurch können beispielsweise Ausführungen erreicht werden, bei denen, bei einem eingangsseitigen Wassereingangsdruck von mindestens 1 bar, die besagte Übergangsphase beispielsweise mindestens 10 Sekunden lang dauert.
Zur Formung des austretenden Strahls kann die Baugruppe ferner einen Strahlregler umfassen, der stromabwärts auf den Durchflussverzögerer folgt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Strahlregler von einem internen Gehäuse des Durchflussverzögerers in Position gehalten ist.
Der Druckbegrenzer als auch der Durchflussverzögerer können jeweils mit einem eigenen internen Gehäuse, vorzugsweise mit integriertem Vorsatzsieb, ausgestaltet sein. Diese internen Gehäuse können jeweils von dem gemeinsamen Gehäuse der Baugruppe in Position gehalten sein. Dies hat den Vorteil, dass dadurch die Baugruppe modular aufgebaut sein kann, sodass etwa Produktweiterentwicklungen im Durchflussverzögerer und/oder im Druckbegrenzer einfach, d.h. ohne größeren konstruktiven Aufwand (unter Beibehaltung der internen Gehäuse), in die Baugruppe übernommen werden können. Dies bedeutet, dass der Druckbegrenzer und/oder der Durchflussverzögerer gerade so ausgestaltet sein können, dass er/sie auch in andere Baugruppen modular einsetzbar ist/sind.
Zur Ausgestaltung des Durchflussverzögerers werden noch weitere mögliche Varianten vorgeschlagen, die ein automatisches Anschwellen (Auto-On) des Wasserstroms ermöglichen: Wie bereits skizziert wurde, kann der Durchflussverzögerer als eine sanitäre Ventilanordnung ausgestaltet sein, die zu einer zeitverzögerten und selbsttätigen Öffnung eines Wasserdurchflusses durch die Baugruppe, insbesondere in Reaktion auf eine Auslösebetätigung (z.B. ein Öffnen der Armatur), eingerichtet ist.
Gemäß einer sehr zuverlässigen Ausgestaltung kann der Durchflussverzögerer, das heißt insbesondere die gerade erwähnte sanitäre Ventilanordnung, ein Pilotventil umfassen, welches mittels eines Betätigungselements aktuierbar ist. Das Pilotventil kann dabei ein Hauptventil ansteuern, welches den Wasserdurchfluss durch die Baugruppe zeitverzögert, in Reaktion auf die Betätigung des Pilotventils, öffnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Durchflussverzögerer, insbesondere die erwähnte sanitäre Ventilanordnung, einen, vorzugsweise hydraulischen, Dämpfer umfassen. Dieser Dämpfer kann so eingerichtet sein, dass er eine Öffnungsbewegung eines, insbesondere des zuvor erwähnten, Hauptventils oder eines, insbesondere des zuvor erwähnten, Pilotventils dämpft beziehungsweise abbremst. Ferner werden Ausgestaltungen vorgeschlagen, bei denen der Dämpfer gerade durch das Pilotventil selbst gebildet ist oder aber als separates Bauteil auf Basis eines separaten Dämpfungsfluids ausgestaltet ist.
Schließlich kann die Baugruppe mindestens ein zuströmseitiges Filtersieb (vor dem Druckbegrenzer und/oder vor dem Durchflussverzögerer) aufweisen.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass ein Druckbegrenzer unabhängig von einem eingangsseitig anliegenden Wassereingangsdruck einen gleichbleibenden Betriebsdruck am Eingang eines Durchflussverzögerers automatisch einregelt. Dieses Verfahren lässt sich insbesondere auf eine erfindungsgemäße sanitäre Baugruppe anwenden, sodass der Druckbegrenzer der zuvor im Detail beschriebene sein kann; gleiches gilt in Bezug auf den Durchflussverzögerer.
Von Vorteil ist bei diesem Verfahren, dass ein Durchfluss durch die Baugruppe und/oder eine Dauer der Durchflussreduzierung (Zeitdauer der Übergangsphase) unabhängig gemacht werden können von einem eingangsseitig an der Baugruppe anliegenden Wassereingangsdruck. Ferner lässt sich dieses Verfahren rein mit mechanischen Komponenten umsetzen, sodass auf eine elektronische Regelung verzichtet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann dabei die Druckregelung dadurch erfolgen, dass der Druckbegrenzer den Betriebsdruck einregelt, indem er eine Durchflussöffnung zeitlich variiert, insbesondere in Reaktion auf eine momentane Druckdifferenz zwischen einem (insbesondere dem zuvor mit Bezug auf die Baugruppe erläuterten) internen Betriebsdruck und atmosphärischem Druck.
Wie bereits erläutert wurde, kann der Druckbegrenzer hierzu insbesondere den Wassereingangsdruck reduzieren. Mit dem Verfahren wird somit ermöglicht, dass unabhängig von einer momentanen Höhe des Wassereingangsdrucks (vorausgesetzt der Wassereingangsdruck liegt in einem zulässigen Betriebsbereich, zum Beispiel zwischen 1 und 8 bar) stets ein konstanter interner Betriebsdruck am Eingang des Durchflussverzögerers gewährleistet werden kann. Dadurch wird erreicht, dass eine zeitliche Charakteristik des aus der Baugruppe austretenden Wasserstrahls, insbesondere eine Zeitdauer bis zum Erreichen einer eingestellten maximalen Durchflussrate, mit Hilfe des Durchflussverzögerers stets gleichbleibend gewährleistet werden kann. Das heißt, auch bei Schwankungen des Wassereingangsdruck bleibt die zeitliche Charakteristik konstant.
Eine bevorzugte Variante dieses Verfahrens sieht vor, dass, insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Baugruppe, unabhängig von dem eingangsseitig anliegenden Wassereingangsdruck, eine Zeitspanne festgelegt wird, in welcher eine gewünschte zeitliche Variation des austretenden Wasserstrahls (etwa ein Anschwellen seiner Durchflussrate) abläuft.
Das Verfahren lässt sich ferner (alternativ oder ergänzend) so nutzen, dass, insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Baugruppe, unabhängig von dem eingangsseitig anliegenden Wassereingangsdruck, eine maximale Flussrate des Wasserstrahls stets gewährleistet wird. Denn die Baugruppe kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass der gesamte durch den Druckbegrenzer geleitete Wasserstrom den Durchflussverzögerer durchströmt, bevor das Wasser als ein zeitlich variierender Wasserstrahl aus der Baugruppe austritt. Bei einem solchen Verzicht auf einen Bypass begrenzt und bestimmt der Durchflussverzögerer somit die maximale Durchflussrate, mit welcher der Wasserstrahl austreten kann.
Der Durchflussverzögerer kann beispielsweise zur Erzeugung des zeitlich variierenden Wasserstrahls automatisch eine Durchflussrate durch die Baugruppe zeitlich variieren, wobei es dann bevorzugt ist, wenn diese Variation rein mechanisch realisiert ist, d.h. unter Verzicht auf jegliche Regelungselektronik. Die zeitliche Variation des Wasserstrahls, die der Durchflussverzögerer verursacht, kann insbesondere in Reaktion auf einen eingangsseitig in den Durchflussverzögerer einströmenden Wasserstrom erfolgen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung, die sowohl der Vermeidung von Wasserverschwendung aber auch der Verbesserung der Hygiene dient, sieht vor, dass der Durchflussverzögerer eine Flussrate des austretenden Wasserstrahls zeitlich anwachsen lässt bis zu einem Maximalwert. Denn während der ersten Phase, in welcher die Flussrate (langsam) anwächst, kann Wasser eingespart werden. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn, insbesondere nach einem anfänglichen Ansteigen, die Durchflussrate durch die Baugruppe von dem Durchflussverzögerer während einer Übergangsphase, die vorzugsweise wenigstens 10 Sekunden beträgt, konstant gehalten wird, bevor die Durchflussrate gegen Ende einer Öffnungsbewegung des Durchflussverzögerers auf den Maximalwert anschwillt. Denn diese Übergangsphase kann beispielsweise genutzt werden, um die Hände einzuseifen, wobei der begrenzte aber kontinuierliche Wasserstrom für eine ausreichende Befeuchtung der Hände sorgt.
Wie bereits erläutert wurde, kann ein Ansteigen einer, insbesondere der zuvor erläuterten, Durchflussrate durch die Baugruppe von dem Durchflussverzögerer mittels einer (vorzugweise hydraulisch ausgestalteten) Dämpfung zeitlich hinausgezögert werden. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Dämpfung von einem separaten hydraulischen Dämpfer erzeugt wird. Noch besser ist es, wenn dieser Dämpfer ein abgeschlossenes Fluidsystem mit einem Dämpfungsfluid aufweist, beispielsweise mit einer Viskosität von mindestens 1000 mm²/s, bevorzugt mehr als 3000 mm²/s, besonders bevorzugt mehr als 4000 mm²/s, bei 25°C. Denn dann kann die Übergangsphase besonders lange ausgedehnt werden, etwa auf 30 Sekunden und mehr.
Während einer, insbesondere der zuvor beschriebenen, Übergangsphase kann der Durchflussverzögerer beispielsweise eine Flussrate des Wasserstrahls auf weniger als 50%, vorzugsweise auf weniger als 25%, eines mit dem Durchflussverzögerer (4) einstellbaren Maximalwerts der Flussrate begrenzen, um Wasser einzusparen. Hieraus ist sowohl ersichtlich, wieviel Wasserersparnis ermöglicht wird und ferner, dass trotz anfänglicher Begrenzung ein ausreichender hoher und daher komfortabler Wasserdurchfluss mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbar ist.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausbildungen der Erfindung können aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der allgemeinen Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen gewonnen werden.
Bei der folgenden Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
Es zeigt:

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße sanitäre Baugruppe, wobei kein Wasserdruck anliegt und somit auch noch kein Wasser durch die Baugruppe strömt,
2a die Baugruppe aus 1, nun jedoch mit durch einen Wassereingangsdruck belastetem Druckbegrenzer,
2b Details des Durchflussverzögerers der Baugruppe aus 2a,
3 die Baugruppe der 1 und 2 mit vollständig geöffnetem Durchflussverzögerer bei niedrigem Wassereingangsdruck,
4 die Baugruppe der 1 bis 3, wobei nun der Durchflussverzögerer vollständig geöffnet ist, der Wassereingangsdruck aber zugenommen hat (im Vergleich zur Situation der 3),
5 eine weitere mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einer Situation analog zu 1,
6 eine Außenansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe,
7 eine Außenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Baugruppe,
8 eine erfindungsgemäße Baugruppe montiert an einer Wasserauslaufarmatur,
9 einen Längsschnitt durch die Situation der 8, die die inneren Komponenten der Baugruppe zeigt.

Die Figuren zeigen jeweils eine im Ganzen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete sanitäre Baugruppe, mit der sich automatisch ein zeitlich variierender Wasserstrahl 2 erzeugen lässt, der aus der sanitären Baugruppe 1 austritt. Hierfür umfasst die Baugruppe 1, wie in dem Längsschnitt der 1 gut zu erkennen ist, einen eingangsseitig angeordneten Druckbegrenzer 3 und einen in Strömungsrichtung nachgelagerten Durchflussverzögerer 4. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung umfasst die Baugruppe 1 ferner noch einen Strahlregler 30, der stromabwärts auf den Durchflussverzögerer 4 folgt.
Die Komponenten 3, 4 und 30 der Baugruppe 1 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 5 zusammengefasst und durch Dichtungen 36 nach außen abgedichtet. Mittels des in 1 zu erkennenden Innengewindes 34 kann die Baugruppe 1 an einer sanitären Auslaufarmatur 6 montiert werden, wie dies in den 8 und 9 illustriert ist. Alternativ hierzu kann, wie in 5 illustriert, das Gehäuse 5 auch ein Außengewinde 35 (vgl. 7) aufweisen, sodass dann die Baugruppe 1 in eine entsprechende Auslaufarmatur 6 einschraubbar ist.
Der Druckbegrenzer 3, dessen konstruktive Details in den 1-5 illustriert sind, dient dazu, den eingangsseitigen Wassereingangsdruck 8, der in der in 9 illustrierten Einbausituation am Eingang der sanitären Baugruppe 1 anliegt, auf einen gleichbleibenden Betriebsdruck 10 einzuregeln. Wie die 1 illustriert, herrscht dieser interne Betriebsdruck 10 in der internen Fluidkammer 51 und damit am Eingang des Durchflussverzögerers 4.
Wird die Sanitärarmatur 6 geöffnet, so strömt Wasser entlang des in 3 illustrierten Strömungswegs 52 zunächst durch ein Vorsatzsieb 37 in eine Fluidkammer 22 des Druckbegrenzers 3, von dort durch einen Durchströmungskanal 18 in eine weitere Fluidkammer 53 und von dort in die interne Fluidkammer 51 am Eingang des Durchflussverzögerers 4. Nach Passieren des Durchflussverzögerers 4 tritt das Wasser schließlich aus dem Strahlregler 30 als ein geformter und zeitlich variierender Wasserstrahl 2 aus.
Wie aus den 1-4 zu erkennen ist, ist der Druckbegrenzer 3 als ein Druckreduzierventil 12 ausgestaltet mit einem beweglich gelagerten Ventilkörper 14, der axial entlang der in 1 illustrierten Verschieberichtung 13a verschieblich ist. Genauer ist der Ventilkörper 14 gegen die Rückstellkraft der in 1 illustrierten Druckfeder 15a von der in 1 illustrierten Offenposition 16 in die in 2 gezeigte Schließposition 17 bewegbar.
Der Durchströmungskanal 18 ist zentral angeordnet und mündet in eine variable Durchflussöffnung 19. Da der Ventilkörper 14 gegenüber einem statischen Teil 50 des Druckbegrenzers 3 (vergleiche 3) beweglich gelagert ist, kann er eine Querschnittsfläche der in 1 illustrierten Durchflussöffnung 19 mittels einer Schließbewegung 57 (in den 1 und 2a von unten nach oben) reduzieren.
Der auf den Druckbegrenzer 3 folgende Durchflussverzögerer 4 ist als ein Verzögerungsventil 23 ausgestaltet mit einem beweglich gelagerten Ventilkolben 24, der wie anhand des Vergleichs der 1-3 ersichtlich ist, axial entlang der in 1 illustrierten Verschieberichtung 13b gegenüber dem in 2a und 2b illustrierten Ventilsitz 41 verschieblich ist. Der Ventilkolben 24 wird dabei von dem internen Betriebsdruck 10 angetrieben und arbeitet gegen die Rückstellkraft des als Druckfeder ausgestalteten Rückstellelements 15b (Vgl. 2a).
Ein vergleichsweise hoher Wasserdruck auf der Zuströmseite des Verzögerungsventils 23 würde dazu führen, dass der Ventilkolben 24 die in 1 und 3 illustrierte Öffnungsbewegung 39 vergleichsweise rasch durchfährt, während demgegenüber ein geringer Wasserdruck dazu führen würde, dass die Öffnungsbewegung 39 vergleichsweise lange dauert. Die Regelung des internen Betriebsdrucks 10 mit Hilfe des Druckbegrenzers 3 führt daher dazu, dass die Dauer für die Öffnungsbewegung 39 stets gleich bleibt, unabhängig vom Wassereingangsdruck 8.
Die Funktionsweise des Druckbegrenzers 3 lässt sich anschaulich anhand der 1-4 illustrieren: In der in 1 gezeigten Situation liegt noch kein Wasserdruck 8 an dem Druckbegrenzer 3 an, wobei sich der Durchflussverzögerer 4, genauer dessen Ventilkolben 24, aufgrund der Rückstellkraft des Rückstellelements 15b in der in 1 gezeigten Schließstellung 25 befindet, in welcher der Ventilkolben 24 dichtend an dem Ventilsitz 41 (Vgl. 2b) anliegt.
In der in 2a illustrierten Situation wurde nun die Auslaufarmatur 6 geöffnet, sodass nun ein Wassereingangsdruck 8 am Druckbegrenzer 3 anliegt. Dadurch strömt Wasser durch die variable Durchflussöffnung 19 in die Baugruppe 1, wodurch der Wasserdruck in der internen Fluidkammer 51 zunächst ansteigt. Durch den Druckanstieg entsteht eine Druckdifferenz 7 zwischen dem momentanen internen Betriebsdruck 10 in der Fluidkammer 51 und atmosphärischem Druck 9, welcher in der Luftkammer 20 des Druckbegrenzers 3 herrscht, die über eine Belüftungsleitung 21 mit der Außenwelt kommuniziert. Diese Druckdifferenz 7 treibt den Ventilkörper 14 zu einer Schließbewegung 57 an (nach oben in 2a) gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 55.
Durch die von der Druckdifferenz 7 angetriebene Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 14 entlang der Verschieberichtung 13a reduziert der Druckbegrenzer 3 nun aber den eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt 11, der durch die variable Durchflussöffnung 19 definiert wird, da sich die Durchflussöffnung 19 aufgrund der Schließbewegung 57 des Ventilkörpers 14 verkleinert (vgl. dazu die Doppelpfeile in den 1 und 2a). Dadurch wird der Wasserzustrom in die Fluidkammer 51 verringert, sodass der interne Betriebsdruck 10 dort zunächst nicht weiter ansteigt. Wie die 2a zeigt, fällt die Druckdifferenz 7 zwischen der Fluidkammer 51 und der Luftkammer 20 über den Ventilkörper 14 hinweg ab. Ebenso ist zu erkennen, dass die Druckfeder 55, die als Rückstellelement 15a zum Zurückstellen des Ventilkörpers 14 fungiert, in der Luftkammer 20 angeordnet ist.
Gleichzeitig führt das anfängliche Ansteigen des Betriebsdrucks 10 in der internen Fluidkammer 51 dazu, dass der Durchflussverzögerer 4 in der in 2a gezeigten Situation bereits teilweise geöffnet wurde, sodass bereits ein begrenzter Durchfluss durch den Durchflussverzögerer 4 und damit ein Abfluss aus der Fluidkammer 51 auftritt, der den internen Betriebsdruck 10 in der Fluidkammer 51 weiter absenkt.
Das Absenken des internen Betriebsdrucks 10 führt nun jedoch wiederum dazu, dass die Kraft auf die Unterseite des Ventilkörpers 14, die aus der Druckdifferenz 7 resultiert, abnimmt, sodass die Druckfeder 55 den Ventilkörper 14 nach unten zurückstellt (Öffnungsbewegung), wodurch die variable Durchflussöffnung 19 wieder vergrößert wird. Eine Vergrößerung der Durchflussöffnung 19 führt aber zu einer Zunahme des Wasserflusses durch die Durchflussöffnung 19, wodurch sich der Betriebsdruck 10 gerade wieder erhöht. Hieraus wird ersichtlich, dass der Druckbegrenzer 3 somit den Betriebsdruck 10 einregelt und zwar auf einen Wert, der lediglich vom atmosphärischen Druck 9 und von der konstruktiven Ausgestaltung des Druckbegrenzers 3, insbesondere von der Stärke des Rückstellelements 15a abhängt.
Somit regelt der Druckbegrenzer 3 den internen Betriebsdruck 10 dadurch ein, dass er die Durchflussöffnung 19 zeitlich variiert und zwar jeweils in Reaktion auf die momentane Druckdifferenz 7, die zwischen dem internen Betriebsdruck 10 und dem atmosphärischen Druck 9 herrscht. Ein Ansteigen des Betriebsdrucks 10 kompensiert der Druckbegrenzer 3 somit durch eine Verringerung des Zuflusses in die Fluidkammer 51 und ein Abfallen des Betriebsdrucks 10 durch eine Erhöhung des Zuflusses in die Fluidkammer 51.
Mit zunehmender Zeitdauer bewegt sich währenddessen, angetrieben durch den eingeregelten Betriebsdruck 10, der Ventilkolben 24 weiter in seiner Öffnungsbewegung 39 nach unten bis zu der in 3 gezeigten Offenstellung 26, in welcher eine maximale Durchflussrate erreicht ist. In dieser Situation fließt demnach maximal Wasser aus der Fluidkammer 51 ab, sodass sich dort der Betriebsdruck 10 absenkt. Dadurch verringert sich aber erneut die Druckdifferenz 7, wodurch der Druckbegrenzer 3, genauer dessen beweglicher Ventilkörper 14, die variable Durchflussöffnung 19 wieder mehr öffnet, sodass wieder mehr Wasser durch den Druckbegrenzer 3 in die Fluidkammer 51 strömt, was den Betriebsdruck 10 wieder stabilisiert (Vgl. 3).
Steigt nun aber - bei vollständig geöffnetem Durchflussverzögerer 4, wie in 4 gezeigt, der eingangsseitige Wassereingangsdruck 8 an, so schließt auch dann der Druckbegrenzer 3 wiederum selbsttätig, sodass auch in diesem Fall der interne Betriebsdruck 10 auf einen gewünschten vorgegebenen Wert eingeregelt bleibt. Dies hat unter anderem den Effekt, dass auch die maximale Durchflussrate durch die Baugruppe 1, die durch den Durchflussverzögerer 4 in der in 4 gezeigten Offenstellung 26 begrenzt ist, unabhängig von Schwankungen des Wassereingangsdrucks 8 konstant gehalten werden kann.
Die 5 zeigt wiederum eine Situation analog zu der der 1, bei welcher der Durchflussverzögerer 4 noch vollständig geschlossen ist und auch noch kein Wassereingangsdruck 8 am Druckbegrenzer 3 anliegt, sodass dieser vollständig entspannt/geöffnet ist.
Wie die 1-3 illustrieren kann sich der Ventilkolben 24 des Durchflussverzögerers 4 in einer Öffnungsbewegung 39 von der in 1 oder - analog - in 5 gezeigten Schließstellung 25 über die in 2a gezeigte Zwischenstellung 27 bis in eine Offenstellung 26 (vergleiche 3) bewegen. In der Schließstellung 25 (1) fließt zunächst kein Wasser durch den Durchflussverzögerer 4. In der in 3 gezeigten (maximalen) Offenstellung 26 ist die Durchflussrate durch den Durchflussverzögerer 4 hingegen maximal. Während der Öffnungsbewegung 39 ist hingegen ein Durchfluss durch das Verzögerungsventil 23 durch einen variablen Öffnungsspalt 40 begrenzt, der in der 2a und 2b illustriert ist und zwischen dem beweglichen Ventilkolben 24 und einer Innenwandung 42, die den Ventilkolben 24 ringförmig umgibt, besteht.
In der in 2b gezeigten Situation ist daher ein ringförmiger Durchflusskanal mittels des variablen Öffnungsspalts 40 gebildet. Dieser Durchflusskanal weist eine zylindrische Form auf. Durch den aufgrund der Öffnungsbewegung 39 des Ventilkolbens 24 entstandenen vergleichsweise schmalen Ringspalt fließt jedoch nur eine geringe Wassermenge, wodurch der Gesamtdurchfluss durch die Baugruppe 1 zunächst stark begrenzt wird. Die Wassermenge, die in der in 2a gezeigten Situation durch die Baugruppe 1 fließen kann ist aber ausreichend, um einem Benutzer das Befeuchten und anschließende Einseifen der Hände zu ermöglichen. Nachdem der Ventilkolben 24 den zylindrischen Teilbereich der ringförmigen und zylindrisch ausgebildeten Innenwandung 42 passiert hat, nähert er sich der in 3 gezeigten Offenstellung 26 an. Wie in 3 zu erkennen ist, kann der Ventilkolben 24 mithilfe des anliegenden Wasserdrucks über ein Ende 47 (vergleiche 2B) der Innenwandung 42 hinaus bewegt werden, um so in der Offenstellung 26 eine maximale Durchflussrate durch die Baugruppe 1 zu definieren. In der maximalen Offenstellung 26 (vergleiche 3) gibt der Durchflussverzögerer 4 somit die größtmögliche Wassermenge ab zum abschließenden Abwaschen und Reinigen der Hände.
Wie die 2a und 2b zeigen, ist die Innenwandung 42 des Ventilsitzes 41 gerade so ausgestaltet, dass während einer Übergangsphase 43 (vergleiche 2a) der Öffnungsbewegung 39, die auch die in 2a gezeigte Zwischenstellung 27 umfasst, der variable Öffnungsspalt 40 (Vgl. 2b) gerade einen konstanten Durchflussquerschnitt 46 definiert. Dies hat zur Folge, dass in dieser Übergangsphase 43 eine konstante Durchflussrate durch den Durchflussverzögerer 4 und damit die gesamte Baugruppe 1 gewährleistet werden kann.
Der dem Verzögerungsventil 23 vorgeschaltete Druckbegrenzer 3 dient somit dazu, eine Zeitdauer einer (anfänglichen) Übergangsphase 43, in welcher der Durchfluss durch die Baugruppe 1 reduziert ist, unabhängig vom Wassereingangsdruck 8 stets konstant zu halten.
In 2b ist ferner zu erkennen, dass der Ventilkolben 24 einen Abschnitt 56 an seiner Außenfläche 45 aufweist, der zusammen mit der Innenwandung 42 den variablen Öffnungsspalt 40 definiert. Dieser Abschnitt 56 ist in der Verschieberichtung 13b (Vgl. 1) wesentlich kürzer ausgebildet als der für die Übergangsphase 43 relevante Zwischenabschnitt 44 der Innenwandung 42, der in 2b illustriert ist. Genauer ist die axiale Länge b des Zwischenabschnitts 44 der Innenwandung 42 mehr als dreimal so lang wie die axiale Länge a des Abschnitts 56 (Vgl. 2a). Dadurch wird erreicht, dass während der Übergangsphase 43 ein konstanter Strömungswiderstand (und damit eine gleichbleibende Durchflussrate) mittels des Öffnungsspalts definiert bleibt, auch bei fortlaufender Öffnungsbewegung 39 des Ventilkolbens 24. Denn der ringförmige Durchströmungskanal weist während der Übergangsphase 43 stets die Länge a und stets den gleichleibenden Durchflussquerschnitt 46 auf.
Die Innenwandung 42 verläuft zudem in dem Zwischenabschnitt 44 in Richtung der Verschieberichtung 13b. Dadurch wird erreicht, dass in mehreren Positionen entlang der Öffnungsbewegung 39, das heißt während der Übergangsphase 43, der ringförmige Durchströmungskanal, der durch den Abschnitt 45 des Ventilkolbens 24 und die Innenwandung 42 gebildet ist, stets einen einheitlichen Strömungswiderstand bietet, sodass die resultierende Durchflussrate durch den Durchflussbegrenzer 4 und damit durch die Baugruppe 1 während der Übergangsphase 43 konstant bleibt und zwar unabhängig von der momentanen Position des Ventilkolbens 24 während der Übergangsphase 43. Die Außenfläche 45 des Ventilkolben 24, genauer der besagte Abschnitt 56, ist also gerade komplementär zu dem Zwischenabschnitt 44 der Innenwandung 42 ausgestaltet (Vgl. 2b). Im Ergebnis definiert somit der variable Öffnungsspalt 40, das heißt der bewegliche Ventilkolben 24 und die statische Innenwandung 42, zumindest während der Übergangsphase 43 einen konstanten und aufgrund der zylindrischen Geometrie ringförmigen Durchflussquerschnitt 46 als auch einen hieraus resultierenden konstanten Strömungswiderstand. Hierbei kann der Strömungswiderstand im Wesentlichen durch die axiale Länge des Abschnitts 56 sowie die Breite und Form des Durchflussquerschnitts 46 eingestellt werden.
In den Figuren nicht gezeigt sind weitere mögliche Ausgestaltungen bei denen sich der variablen Öffnungsspalt 40 nach der Übergangsphase 43 aber noch vor Erreichen der Offenstellung 26 am Ende der Öffnungsbewegung 39 zunehmend vergrößert. Dies könnte beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Innenwandung 42 am unteren Ende nach außen hin abgeschrägt ist und/oder die Außenfläche 45 des Ventilkolbens 24 in dem für den Öffnungsspalt 40 relevanten Abschnitt 56 (vergleiche 2b) nach innen abgeschrägt ist, sodass sich der Öffnungsspalt 40 gegen Ende der Übergangsphase 43 vergrößert. Durch solche Ausgestaltungen kann erreicht werden, dass die Durchflussrate durch die Baugruppe 1 am Ende der Öffnungsbewegung 26 bis zu dem gewünschten Maximalwert anschwillt. Nach Erreichen der Offenstellung 26 kann der Maximalwert dann beibehalten werden.
Wie bereits beschrieben wurde sind auch Ausgestaltungen denkbar, bei denen die Innenwandung 42 eine taillenförmige Formgebung hat, die mindestens eine Engstelle definiert. In diesem Fall kann die Durchflussrate durch den Durchflussverzögerer 4 ein Minimum annehmen, wenn der Ventilkolben 24 die Engstelle passiert. Davor oder danach kann die Durchflussrate hingegen höher liegen.
Um die Zeitdauer der Öffnungsbewegung 26 zu verlängern und damit das Anschwellen des Durchflusses durch die Baugruppe 1 bis zum Maximum hinauszuzögern, weist das Verzögerungsventil 23, wie in den 1-5 zu sehen ist, einen separaten Dämpfer 28 auf, der die Öffnungsbewegung 26 des Ventilkolbens 24 dämpft und damit verlangsamt. Der Dämpfer 28 weist hierzu ein geschlossenes Fluidsystem 38 auf, dass mit einem separaten Dämpfungsfluid 29, nämlich einem hoch viskosen Öl, befüllt ist. Der Ventilkolben 24, der wie in den 1-5 zu sehen ist, aus mehreren Teilen besteht, umfasst ein Verbindungselement 54 mit dem der Ventilkolben 24 mit dem Dämpfer 28 gekoppelt ist. Ferner ist etwa in 2a zu erkennen, dass das als Druckfeder 55 ausgestaltete Rückstellelement 15b, gegen das der Ventilkolben 24 arbeitet, gerade in den Dämpfer 28 integriert ist. Durch diese Ausgestaltungen wird erreicht, dass bei einem eingangsseitigen Wassereingangsdruck 8 von mindestens 1 bar die Übergangsphase 43 (vergleiche 2a) mindestens 10 Sekunden lang dauert.
Der Dämpfer 28 bremst oder dämpft die Bewegung des Ventilkolbens 24 von der Ruhestellung in die Offenposition derart, dass der Ventilkolben 24 den Durchfluss des Wassers im Bereich des Ventilsitzes 41 nur langsam öffnet und der Wasserstrom selbst bei schlagartig steigendem internen Betriebsdruck dementsprechend nur langsam anschwillt.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele haben als Rückstellelement ein Rückstellelement 15b in Form einer Druckfeder, die in einem Dämpfergehäuse 59 des Dämpfers 28 angeordnet ist. In dem hier hülsenförmig ausgebildeten Dämpfergehäuse 59 ist ein Dämpferkolben 60 verschieblich geführt. Während seiner Schiebebewegungen im Dämpfergehäuse 59 verdrängt der Dämpferkolben 60 ein zähflüssiges Dämpfungsfluid 29, vorzugsweise ein Öl und insbesondere ein trinkwassertaugliches Silikonöl, von der einen Seite des Dämpferkolbens 60 auf die jeweils andere Seite des Dämpferkolbens 60. Während der Dämpferkolben 60 das Dämpfungsfluid 29 während einer Schiebebewegung von der Ruhestellung in die Offenposition durch zumindest einen Verbindungskanal 61 verdrängt, fließt dieses Dämpfungsfluid 29 demgegenüber bei einer Schiebebewegung des Dämpferkolbens 60 von der Offenposition in die Ruhestellung durch wenigstens einen Rückströmkanal 66. Der Verbindungskanal 62 hat zuströmseitig einen Kanaleinlass 62, der an der dem Gehäuseboden des Dämpfergehäuses 59 zugewandten Kolbenstirnseite 63 des Dämpferkolbens 60 angeordnet ist. Der Verbindungskanal 61 hat abströmseitig einen Kanalabschnitt 64 zwischen dem Verbindungselement 54 und dem Dämpferkolben 60.
Der Dämpferkolben 60 weist an seinem Außenumfang wenigstens eine umfangsseitig offene Nut 65 auf, die mit dem Gehäuseinnenumfang des Dämpfergehäuses 59 den zumindest einen Rückströmkanal 66 umgrenzt. An dem Dämpferkolben 60 ist eine Ringdichtung 58 vorgesehen, welche Ringdichtung 58 während einer Schiebebewegung des Dämpferkolbens 60 von der Ruhestellung in die Offenposition den zumindest einen Rückströmkanal 66 verschließt und so das Dämpfungsfluid 29 durch den vergleichsweise engen Kanaleinlass 62 zwingt. Der hohe Strömungswiderstand des Kanaleinlasses 62 bewirkt eine Dämpfung der Bewegung des Dämpferkolbens 60.
Der Ventilkolben 10 steht mit dem Dämpferkolben 60 über das stangenförmige Verbindungselement 54 in Bewegungsverbindung. Dieses Verbindungselement 54 ist an seinem entgegen der Strömungsrichtung orientierten ersten Stangenende mit dem Ventilkolben 24 und an seinem, in die Strömungsrichtung weisenden zweiten Stangenende mit dem Dämpferkolben 60 verbunden. Die als Rückstellelement 15b dienende Druckfeder druckbeaufschlagt die Kolbenstirnseite 63 des Dämpferkolbens 60 und ist zwischen dieser Kolbenstirnseite 63 und dem geschlossenen Gehäuseboden des hier hülsen- oder topfförmigen Dämpfergehäuses 59 eingespannt. Auf der dem Gehäuseboden abgewandten Stirnseite weist das Dämpfergehäuse 59 eine zuströmseitige Gehäuseöffnung auf, die mittels einer Abdeckung 67 verschlossen ist. Die Abdeckung 67 ist ringscheibenförmig ausgebildet und weist eine Ringscheibenöffnung auf, welche das Verbindungselement 54 durchsetzt. Das Dämpfergehäuse 59 ist mittels eines ringscheibenförmigen Stopfens 68 abgedichtet, dessen Ringscheibenöffnung ebenfalls von dem Verbindungselement 54 durchsetzt wird. Dieser Stopfen 68 ist in das Dämpfergehäuse 59 eingelegt und am Gehäuseinnenumfang des Dämpfergehäuses 59 lösbar gehalten. Der Stopfen 68 wird im Dämpfergehäuse 59 mittels der ringscheibenförmigen Abdeckung 67 gesichert. Dabei dichtet der Stopfen 68 zwischen dem Gehäuseinnenumfang des Dämpfergehäuses 59 und dem dessen Ringscheibenöffnung durchsetzenden Verbindungselement 54 ab, so dass das im Dämpfergehäuse 59 befindliche zähflüssige Dämpfungsfluid 29 nicht unbeabsichtigt austreten und vom durchfließenden Wasserstrom mitgerissen werden kann.
Die Abdeckung 67 ist hier kappenförmig ausgebildet und umschließt mit einer randseitigen Stulpzone den die stirnseitige Öffnung umgrenzenden Wandungsumfang der Gehäusewandung des Dämpfergehäuses 59.
In Bezug auf den Strahlregler 30 ist noch erwähnenswert, dass dieser, genauer dessen Gehäuse 33, von dem in 1 erkennbaren internen Gehäuse 32 des Durchflussverzögerers 4 in Position gehalten ist. Der Druckbegrenzer 3 als auch der Durchflussverzögerer 4 besitzen jeweils ein eigenes internes Gehäuse 31 bzw. 32, jeweils mit integriertem Vorsatzsieb 37, und werden gerade von dem gemeinsamen Gehäuse 5 der Baugruppe 1 in Position gehalten. Diese Ausgestaltungen führen dazu, dass die Baugruppe 1 insgesamt modular aufgebaut ist, sodass der Druckbegrenzer 3, der Durchflussverzögerer 4, aber auch der Strahlregler 30 einfach ausgetauscht werden können, etwa wenn in diesen Elementen der Baugruppe 1 Weiterentwicklungen stattfinden.
Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegen darin, dass aufgrund der Regelung des internen Betriebsdrucks 10 durch den Druckbegrenzer 3 eine Zeitspanne festgelegt werden kann, in welcher die gewünschte zeitliche Variation des austretenden Wasserstrahls 2, die von dem Durchflussverzögerer 4 erzeugt wird, abläuft. Denn solange eingangsseitig am Durchflussverzögerer 4 ein gleichbleibender Betriebsdruck 10 herrscht, verändert sich die zeitliche Dauer der Öffnungsbewegung 39 des Ventilkolbens 24 nicht. Aber auch die maximale Flussrate des Wasserstrahls 2, die am Ende der Öffnungsbewegung 26 des Ventilkolben 24 schließlich erreicht wird, hängt von dem internen Betriebsdruck 10 ab, den der Druckbegrenzer 3 einregelt. Dies bedeutet, dass auch die maximale Flussrate mittels der Baugruppe 1 unabhängig von dem eingangsseitig anliegenden Wassereingangsdruck 8 eingestellt werden kann, da der Druckbegrenzer 3 die Schwankungen des Wassereingangsdrucks 8 kompensiert.
Wie die 1-8 zeigen, verfügt das Gehäuse 5 über ein Belüftungsloch 48, um die Luftkammer 20 des Druckbegrenzers 3 über die Belüftungsleitung 21 zu belüften. Um zu verhindern, dass das interne Gehäuse 31 des Druckbegrenzers 3 aufwändig zu dem Belüftungsloch 48 ausgerichtet werden muss, ist an dem Gehäuse 31 eine umlaufende Ringnut 49 ausgestaltet. Zu dem gleichen Zweck ist auch an dem statischen Teil 50 des Druckbegrenzers 3, durch welches die Belüftungsleitung 21 verläuft, eine umlaufende Ringnut 49 in gleicher Höhe wie die Ringnut 49 des Gehäuses 31 ausgebildet. Somit kann die Luftkammer 20 unabhängig von einer jeweiligen Rotationsposition des statischen Teils 50 oder des Gehäuses 31 in Bezug auf das Belüftungsloch 48 belüftet werden. Eine denkbare Alternative hierzu besteht darin, die Belüftungsleitung 21 innerhalb des Gehäuses 5 bis nach unten zum Mundstück des Strahlreglers 30 zu führen und so für eine ausreichende Be- und Entlüftung der Luftkammer 20 zu sorgen, deren Volumen sich bei Bewegung des Ventilkörpers 14 ändert.
Zusammenfassend wird zur Vermeidung von Wasserverschwendung aber auch zur Verbesserung der Hygiene eine sanitäre Baugruppe 1 vorgeschlagen, die einen Durchflussverzögerer 4, vorzugsweise in Form eines Verzögerungsventils 23, mit einem vorgeschalteten Druckbegrenzer 3 zu einer kompakten Einheit kombiniert, die an bestehenden Armaturen 6 montiert werden kann, um einen aus der Baugruppe 1 auslaufenden Wasserstrahl 2 zeitlich variieren zu lassen. Diese zeitliche Variation kann darin bestehen, unabhängig von einem Wassereingangsdruck 8, der in der Armatur 6 vorliegt, stets eine gleichbleibende Zeitspanne zu gewährleisten, in welcher ein durch die Baugruppe 1 fließender Wasserstrom bis zu einer maximalen Durchflussrate anschwillt (1).
Bezugszeichenliste

1: Sanitäre Baugruppe
2: austretender Wasserstrahl
3: Druckbegrenzer
4: Durchflussverzögerer
5: gemeinsames Gehäuse (von 1)
6: sanitäre Auslaufarmatur
7: Druckdifferenz
8: Wassereingangsdruck
9: atmosphärischer Druck
10: (interner) Betriebsdruck
11: (eingangsseitiger) Durchströmungsquerschnitt
12: Druckreduzierventil
13a, 13b: Verschieberichtung
14: Ventilkörper
15a, 15b: Rückstellelement
16: Offenposition
17: Schließposition
18: Durchströmungskanal
19: (variable) Durchflussöffnung
20: Luftkammer
21: Belüftungsleitung
22: Fluidkammer
23: Verzögerungsventil
24: Ventilkolben
25: Schließstellung
26: Offenstellung
27: Zwischenstellung
28: Dämpfer
29: Dämpfungsfluid
30: Strahlregler
31: (internes) Gehäuse (von 3)
32: (internes) Gehäuse (von 4)
33: (internes) Gehäuse (von 30)
34: Innengewinde
35: Außengewinde
36: Dichtung
37: Vorsatzsieb
38: Fluidsystem
39: Öffnungsbewegung
40: Öffnungsspalt
41: Ventilsitz
42: Innenwandung
43: Übergangsphase (von 39)
44: Zwischenabschnitt (von 42)
45: Außenfläche (von 24)
46: Durchflussquerschnitt
47: Ende (von 42)
48: Belüftungsloch
49: Ringnut
50: statisches Teil (von 4)
51: interne Fluidkammer
52: Strömungsweg des Wassers (durch 1)
53: weitere Fluidkammer
54: Verbindungselement
55: Druckfeder
56: Abschnitt von 24
57: Schließbewegung (von 14)
58: Ringdichtung
59: Dämpfergehäuse
60: Dämpferkolben
61: Verbindungskanal
62: Kanaleinlass
63: Kolbenstirnseite
64: Kanalabschnitt
65: Nut
66: Rückströmkanal
67: Abdeckung
68: Stopfen

Claims

Sanitäre Baugruppe (1) zur automatischen Erzeugung eines zeitlich variierenden austretenden Wasserstrahls (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (1) - einen eingangsseitig angeordneten Druckbegrenzer (3) und - einen Durchflussverzögerer (4), der stromabwärts auf den Druckbegrenzer (3) folgt, umfasst.
Sanitäre Baugruppe (1) nach Anspruch 1, wobei der Druckbegrenzer (3) und der Durchflussverzögerer (4) in einem gemeinsamen Gehäuse (5) zu der Baugruppe (1) zusammengefasst sind, - besonders bevorzugt wobei das Gehäuse (5) zur Montage an einer sanitären Auslaufarmatur (6) eingerichtet ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Druckbegrenzer (3), in Abhängigkeit einer Druckdifferenz (7), die zwischen einem internen Betriebsdruck (10) und atmosphärischem Druck (9) herrscht, automatisch einen eingangsseitig an der sanitären Baugruppe (1) anliegenden Wassereingangsdruck (8) auf den internen Betriebsdruck (10) reduziert, - vorzugsweise wobei der Druckbegrenzer (3) hierzu, angetrieben durch die Druckdifferenz (7), einen eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt (11) reduziert.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - wobei der Druckbegrenzer (3) als ein Druckreduzierventil (12) mit einem beweglich gelagerten, vorzugsweise axial entlang einer Verschieberichtung (13a) verschieblichen, Ventilkörper (14) ausgestaltet ist, - vorzugsweise wobei der Ventilkörper (14) gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements (15a) von einer Offenposition (16) in eine Schließposition (17) bewegbar ist und/oder - wobei der Ventilkörper (14) angetrieben durch die Druckdifferenz (7) und entgegen der Rückstellkraft eines Rückstellelements (15) in einer Schließbewegung (57) verstellbar ist, die einen, insbesondere den, eingangsseitigen Durchströmungsquerschnitt (11) reduziert.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Druckbegrenzer (3) einen, vorzugsweise zentral angeordneten, Durchströmungskanal (18) aufweist, der in eine variable Durchflussöffnung (19) mündet, - vorzugsweise wobei eine Querschnittsfläche der Durchflussöffnung (19) mittels einer Schließbewegung (57) des Ventilkörpers (14) reduzierbar ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Druckbegrenzer (3) eine, vorzugsweise zentral angeordnete, Luftkammer (20) aufweist, die mit der Außenwelt über eine Belüftungsleitung (21) kommuniziert, - insbesondere wobei die Druckdifferenz (7) zwischen einer Fluidkammer (51) und der Luftkammer (20) über den Ventilkörper (14) hinweg abfällt, - vorzugsweise wobei das Rückstellelement (15a) in der Luftkammer (20) angeordnet ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchflussverzögerer (4) als ein Verzögerungsventil (23) mit einem beweglich gelagerten, - vorzugsweise axial entlang einer Verschieberichtung (13b) gegenüber einem Ventilsitz (41) verschieblichen, Ventilkolben (24) ausgestaltet ist, - vorzugsweise wobei der Ventilkolben (24) gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements (15b) in einer Öffnungsbewegung (39) von einer Schließstellung (25) über eine Zwischenstellung (27) in eine Offenstellung (26) bewegbar ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei während der Öffnungsbewegung (39) ein Durchfluss durch das Verzögerungsventil (23) durch einen variablen Öffnungsspalt (40) begrenzt ist, - insbesondere wobei der variable Öffnungsspalt (40) zwischen dem beweglichen Ventilkolben (24) und einer den Ventilkolben (24) umgebenden Innenwandung (42) besteht.
Sanitäre Baugruppe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der variable Öffnungsspalt (40) während einer Übergangsphase (43) der Öffnungsbewegung (39), insbesondere die die Zwischenstellung (27) umfasst, einen konstanten Durchflussquerschnitt (46) definiert, - insbesondere wobei hierzu die Innenwandung (42) des Ventilsitzes (41), zumindest in einem für die Übergangsphase (43) relevanten Zwischenabschnitt (44), in Richtung der Verschieberichtung (13b) verläuft, - vorzugsweise sodass eine Durchflussrate durch die Baugruppe (1) während der Übergangsphase (43) konstant bleibt.
Sanitäre Baugruppe (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Innenwandung (42) eine taillenförmige Formgebung aufweist, die mindestens eine Engstelle definiert, - insbesondere sodass der variable Öffnungsspalt (40) im Bereich der mindestens einen Engstelle ein Minimum annimmt.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Innenwandung (42) als eine rotationssymmetrische Fläche, vorzugsweise als eine zylindrische oder hyperboloide Fläche, ausgestaltet ist und/oder - wobei eine den variablen Öffnungsspalt (40) mit definierende Außenfläche (45) des Ventilkolbens (24) komplementär zu dem Zwischenabschnitt (44) der Innenwandung (42) ausgestaltet ist und/oder in Richtung der Verschieberichtung (13b) ausgerichtet ist, - vorzugsweise sodass der variable Öffnungsspalt (40) zumindest während der Übergangsphase (43) einen konstanten, vorzugweise ringförmigen, Durchflussquerschnitt (46) definiert.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Ventilkolben (24) über ein Ende (47) der Innenwandung (42) hinaus bewegbar ist, um so in der Offenstellung (26) eine maximale Durchflussrate durch die Baugruppe (1) zu definieren, und/oder - wobei die Innenwandung (42) und/oder die Außenfläche (45) des Ventilkolbens (24) derart ausgestaltet sind, dass sich nach der Übergangsphase (43) aber noch vor Erreichen der Offenstellung (26) am Ende der Öffnungsbewegung (39) der variable Öffnungsspalt (40) zunehmend vergrößert, sodass eine Durchflussrate durch die Baugruppe (1) am Ende der Öffnungsbewegung (39) bis zu einem Maximalwert anschwillt, - insbesondere wobei dieser Maximalwert nach Erreichen der Offenstellung (26) beibehalten wird.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das Verzögerungsventil (23) einen, vorzugsweise hydraulischen, Dämpfer (28) aufweist, der eine Öffnungsbewegung (39) des Ventilkolbens (24) dämpft beziehungsweise bremst, - vorzugsweise wobei das Rückstellelement (15b), gegen das der Ventilkolben (24) arbeitet, in den Dämpfer (28) integriert ist und/oder - wobei der Dämpfer (28) über ein geschlossenes Fluidsystem (38) und/oder ein separates Dämpfungsfluid (29), vorzugweise mit einer Viskosität von mindestens 1000 mm²/s, bevorzugt mehr als 3000 mm²/s, besonders bevorzugt mehr als 4000 mm²/s, bei 25°C, verfügt, - insbesondere sodass bei einem eingangsseitigen Wassereingangsdruck (8) von mindestens 1 bar die Übergangsphase (43) mindestens 10 Sekunden lang dauert.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Durchflussverzögerer (4) als eine sanitäre Ventilanordnung ausgestaltet ist, die zu einer zeitverzögerten und selbsttätigen Öffnung eines Wasserdurchflusses durch die Baugruppe (1) in Reaktion auf eine Auslösebetätigung eingerichtet ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der der Ansprüche 1 bis 6 oder nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Durchflussverzögerer (4), insbesondere die sanitäre Ventilanordnung, ein Pilotventil umfasst, welches mittels eines Betätigungselements aktuierbar ist, - insbesondere wobei das Pilotventil ein Hauptventil ansteuert, welches den Wasserdurchfluss durch die Baugruppe (1) zeitverzögert, in Reaktion auf die Betätigung des Pilotventils, öffnet.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 14 oder 15, wobei der Durchflussverzögerer (4), insbesondere die sanitäre Ventilanordnung einen, vorzugsweise hydraulischen, Dämpfer (28) umfasst, - vorzugsweise wobei der Dämpfer (28) eine Öffnungsbewegung eines, insbesondere des, Hauptventils oder eines, insbesondere des, Pilotventils dämpft beziehungsweise abbremst, - insbesondere wobei der Dämpfer (28) - durch das Pilotventil selbst gebildet ist oder - als separates Bauteil auf Basis eines separaten Dämpfungsfluids (29) ausgestaltet ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Baugruppe (1) einen Strahlregler (30) zur Formung des austretenden Strahls (2) umfasst, der stromabwärts auf den Durchflussverzögerer (4) folgt, - vorzugsweise wobei der Strahlregler (30) von einem internen Gehäuse (32) des Durchflussverzögerers (4) in Position gehalten ist.
Sanitäre Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckbegrenzer (3) als auch der Durchflussverzögerer (4) jeweils mit einem eigenen internen Gehäuse (31, 32), vorzugsweise mit integriertem Vorsatzsieb (37), ausgestaltet sind, das von dem gemeinsamen Gehäuse (5) in Position gehalten ist, - insbesondere sodass die Baugruppe (1) modular aufgebaut ist und der Druckbegrenzer (3) und/oder der Durchflussverzögerer (4) auch in andere Baugruppen modular einsetzbar ist/sind.
Verfahren zur automatischen Erzeugung eines zeitlich variierenden aus einer sanitären Baugruppe (1) austretenden Wasserstrahls (2), insbesondere unter Verwendung einer Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass ein, insbesondere der, Druckbegrenzer (3) unabhängig von einem eingangsseitig anliegenden Wassereingangsdruck (8) einen gleichbleibenden Betriebsdruck (10) am Eingang eines, insbesondere des, Durchflussverzögerers (4) automatisch einregelt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei, insbesondere mittels der Baugruppe (1), unabhängig von dem eingangsseitig anliegenden Wassereingangsdruck (8), - eine Zeitspanne festgelegt wird, in welcher eine gewünschte zeitliche Variation des austretenden Wasserstrahls (2) abläuft und/oder - eine maximale Flussrate des Wasserstrahls (2) gewährleistet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Druckbegrenzer (3) den Betriebsdruck (10) einregelt, indem er eine Durchflussöffnung (19) zeitlich variiert, - insbesondere in Reaktion auf eine momentane Druckdifferenz (7) zwischen einem internen Betriebsdruck (10) und atmosphärischem Druck (9).
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Durchflussverzögerer (4) zur Erzeugung des zeitlich variierenden Wasserstrahls (2) automatisch, vorzugsweise und rein mechanisch, eine Durchflussrate durch die Baugruppe (1) zeitlich variiert, - insbesondere in Reaktion auf einen eingangsseitig in den Durchflussverzögerer (4) einströmenden Wasserstrom, - vorzugsweise wobei der Durchflussverzögerer (4) eine Flussrate des austretenden Wasserstrahls (2) zeitlich anwachsen lässt bis zu einem Maximalwert, - besonders bevorzugt wobei, nach einem anfänglichen Ansteigen, die Durchflussrate durch die Baugruppe (1) von dem Durchflussverzögerer (4) während einer Übergangsphase (43), vorzugsweise von wenigstens 10 Sekunden, konstant gehalten wird, bevor die Durchflussrate gegen Ende einer Öffnungsbewegung (39) des Durchflussverzögerers (4) auf den Maximalwert anschwillt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei ein Ansteigen einer, insbesondere der, Durchflussrate durch die Baugruppe (1) von dem Durchflussverzögerer (4) mittels einer hydraulischen Dämpfung zeitlich hinausgezögert wird, - vorzugsweise wobei die Dämpfung von einem separaten hydraulischen Dämpfer (28) erzeugt wird, - besonders bevorzugt der ein abgeschlossenes Fluidsystem (38) mit einem Dämpfungsfluid (29) mit einer Viskosität von mindestens 1000 mm²/s, bevorzugt mehr als 3000 mm²/s, besonders bevorzugt mehr als 4000 mm²/s, bei 25°C verwendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Durchflussverzögerer (4) während einer, insbesondere der, Übergangsphase (43) eine Flussrate des Wasserstrahls (2) auf weniger als 50%, vorzugsweise auf weniger als 25%, eines mit dem Durchflussverzögerer (4) einstellbaren Maximalwerts der Flussrate begrenzt.