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Strahlregler mit Belüftungseinrichtung und einem- strahlbrechenden
Einsatz Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlregler mit Belüftungseinrichtung
und einem strahlbrechenden Einsatz.
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Derartige Strahlregler werden 'an den Austrittsenden von Auslaufventilen
angebracht, um einen gleichmäßigen, mit Luft durchmischten Flüssigkeitsstrahl zu
erzeugen. Zu diesem Zweck befindet sich im Innern des Strahlreglers eine Mischkammer,
in welche die Flüssigkeit über Zuflußöffnungen eintritt und sich mit durch im Strahlreglergehäuse
befindliche Lufteinlaßöffnungen eingesaugter Luft vermischt. Bei einem bekannten
Strahlreglertyp fließt dann die mit Luft angereicherte Flüssigkeit über ein Sieb
oder mehrere Siebe aus, wodurch der Flüssigkeitsstrahl beruhigt wird. Dieses Sieb
oder diese Siebe müssen verhältnismäßig engmaschig sein, damit eine feine Zerteilung
der Luftblasen stattfinden kann. Es sind auch schon Strahlregler bekanntgeworden,
bei welchen in der Mischkammer ein strahlbrechender Einsatz angeordnet ist, welcher
als Prallelement für die aus den Zuflußöffnungen austretenden Flüssigkeitsstrahlen
dient, wodurch die Flüssigkeit so gut aufgebrochen wird, daß die Voraussetzungen
für eine wirksame Vermischung mit der angesaugten Luft gegeben sind.
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Die bekannten Strahlregler neigen jedoch leicht zum Verschmutzen durch
Verunreinigungen, welche von der Flüssigkeit mitgeführt werden. So ist Wasser beispielsweise
häufig mit Sand- oder Kiespartikelchen beladen, welche sich vor den Zuflußöffnungen
ablagern und fortschreitend deren effektiven Durchflußquerschnitt verringern, wodurch
nicht nur der abgegebene Flüssigkeitsstrahl seine erwünschten Eigenschaften verliert,
sondern auch die auf die Zeiteinheit bezogene Ausflußmenge abnimmt. Bei Strahlreglern
mit Siebeinsätzen kann noch eine zusätzliche Verschmutzung der engmaschigen Siebe
durch Teilchen eintreten, welche noch durch die Zuflußöffnungen hindurchgelangt
sind.
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Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen wirksamen
Strahlregler zu schaffen, der nicht den schwerwiegenden Nachteil einer leichten
Verschmutzbarkeit aufweist. Dazu geht die Erfindung von einem Strahlregler aus,
der ein Prallelement als strahlbrechenden Einsatz aufweist, da diese Ausgestaltung
an sich bereits wirksamer ist als der Strahlregler, bei welchem lediglich engmaschige
Siebe Verwendung finden. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin,
daß der stralilbrechende Einsatz in Axialrichtung verschiebbar angeordnet ist, wobei
der Einsatz durch den Strömungsdruck in seine untere Endlage gebracht wird, in der
die Zuflußöffnungen den Betriebsquerschnitt besitzen, während bei Nachlassen des
Strömungsdruckes eine unterhalb abgestützte Feder wirksam wird und den Einsatz in
die obere Endlage verschiebt, in welcher der Querschnitt der Zuflußöffnungen wesentlich
vergrößert ist.
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Durch die erfindungsgemäße bewegliche Anordnung des strahlbrechenden
Einsatzes wird eine selbsttätige Reinigung des Strahlreglers durch den ausströmenden
Wasserstrahl erreicht, wenn der Strömungsdruck nachläßt, d. h. wenn das Auslaufventil
im Schließsinne betätigt wird. Durch die sich dabei einstellende wesentliche Ouerschnittsvergrößerung
der Zuflußöffnungen können abgelagerte Verunreinigungen durch die Zuflußöffnungen
hindurchgespült werden. Die Verunreinigungen können sich auch nicht an einem oder
mehreren Sieben ablagern, weil das Sieb oder die Siebe in erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen
nicht mehr die Funktion zu erfüllen haben, die den Sieben von Strahlreglern ohne
Prallelement zukommt, sondern in einigen weiteren Ausgestaltungen der Erfindung
im wesentlichen nur noch zur Halterung der an den strahlbrechenden Einsatz angreifenden
Feder dienen, so daß das Sieb oder die Siebe so grobmaschig ausgeführt werden können,
daß Schmutzteilchen ohne Schwierigkeiten hindurchtreten können.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung erläutert. Darin zeigt Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch
einen Strahlregler mit einem sich in seiner unteren Endlage befind-, lichen strahlbrechenden
Einsatz, Fig. 2 einen der Fig.1 ähnlichen Schnitt mit in seiner oberen Endlage befindlichem
Einsatz,
Fig.3 die Draufsicht des" Strahlreglers nach den Fig. 1
und 2, Fig. 4 die Unteransicht des Strahlreglers gemäß der Fig.1 bis 3, Fig. 5 eine
vergrößerte Bruchdarstellung der in dem Strahlregler nach den Fig. 1 bis 4 verwendeten
Feder, Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Strahlreglers mit einer anderen
Federausführung in einem der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, Fig. 7 eine vergrößerte
abgebrochene Schnittdarstellung des Auslaßendes eines Strählreglers gemäß den Fig.
1 und 2, jedoch mit einem anderen Ausführungsbeispiel des unteren Strahlreglergehäuseendes,
Fig. 8 eine vergrößerte abgebrochene Schnittdarstellung des Auslaßendes des Strahlreglers
gemäß der Fig. 6, jedoch mit einer der Fig. 7 entsprechenden Ausgestaltung des unteren
Strahlreglergehäuseendes, Fig.9 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit einem anderen
Ausführungsbeispiel der Federbefestigung, Fig. 10 und 11 zwei abgebrochene Schnittdarstellungen
von weiteren Ausführungsbeispielen des Auslaßendes eines Strahlreglers und Fig.12
die Draufsicht des Strahlreglergehäuses gemäß Fig.11.
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Aus Fig. 1 ist ein Strahlregler mit einem im wesentlichen zylindrischen
Gehäuse 10 ersichtlich, welches ein oberes Einlaßende mit Innengewinde 12 sowie
ein unteres sich verjüngendes Auslaßende hat. Das Innengewinde 12 dient zum Befestigen
des Strahlreglers an einem Flüssigkeitsauflaufventil, z. B. an einemLeitungshahn
in einer Küche oder einem Baderaum. Unterhalb des Gewindes 12 ist das Gehäuse 10
eingeschlitzt, um Lufteinlaßöffnungen 14 zu schaffen, durch welche Luft eingesogen
werden kann, welche sich innerhalb des Gehäuses 10 mit der Flüssigkeit vermischt.
Während jede beliebige Anzahl von Öffnungen 14 vorgesehen werden kann, sind in der
Zeichnung jedoch nur drei solcher Öffnungen 14 gezeigt. Am unteren Ende des Innengewindes
12 oberhalb der Lufteinlaßöffnungen 14 ist im Innern des Gehäuses 10 eine ringförmige
Schulter 16 vorgesehen.
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Innerhalb des Gehäuses 10 und koaxial dazu ist ein Führungsring
18 gelagert, der den strahlbrechenden beweglichen Einsatz 20 koaxial aufnimmt. Der
Führungsring 18 besitzt einen sich auswärts erstreckenden Flansch 22, der sich auf
die Schulter 16 des Gehäuses 10 aufsetzt. Ein Teil 24 des Führungsringes 18 unterhalb
des Flansches 22 ist zur Innenwand des Gehäuses 10 mit Zwischenraum angeordnet,
um einen ringförmigen kaum 26 zu bilden, in welchen die Lufteinlaßöffnungen 14 einmünden.
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Die innere Oberfläche des Führungsringes 18 besteht, von oben nach
unten gesehen, aus einem konkaven Oberflächenteil 28, einem zylindrischen Oberflächentei130
mit einem Duschmesser, der dem kleinsten Durchmesser des konkaven Teiles 28 entspricht,
und einem nach unten abgeschrägten kegelstumpfförmigen Oberflächenteil
32, dessen Maximaldurchmesser vorzugsweise nicht größer ist als der Durchmesser
des zylindrischen Oberflächenteiles 30.
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Der bewegliche Einsatz 20 ist an seinem oberen Ende als am Umfang
gezahnte Scheibe 34 ausgebildet, deren Maximaldurchmesser etwa dem mittleren Innendurchmesser
des Ringes 18 entspricht. In seinem unteren Teil ist der Einsatz 20 als Prallzapfen
38 ausgebildet, der mit der gezahnten Scheibe über einen Hals 36 verbunden ist.
Der Maximaldurchmesser des Prallzapfens 38 ist kleiner als der Minimaldurchmesser
des Führungsringes 18, damit der Einsatz 20 in den Führungsring 18
hineinpaßt. Die Scheibe 34 bildet mit dem zylindrischen Oberflächenteil
30 mehrere axial verlaufende Zuflußöffnungen 40, deren Querschnittsform aus
Fig. 3 hervorgeht. Die Scheibe 34 liegt mit ihrem gezahnten Umfang deir nach unten
abgeschrägten Oberflächenteil 32 auf, wodurch die untere Endlage des beweglichen
Einsatzes 20 innerhalb des Führungsringes 18 gebildet wird.
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Der nach unten abgeschrägte Oberflächentei132 empfängt die Flüssigkeitsströme,
die durch die Zuflußöffnungen 40 hindurchströmen, und leitet sie in kegelartig konvergierende
Richtungen. Der unten befindliche Rand der gezahnten Scheibe 34 bestimmt zusammen
mit dem Oberflächenteil 32 die wirklichen Durchtrittsquerschnitte für die Zuflußöffnungen
40, welche kleiner sind als die entsprechenden Querschnitte der letzteren. Daher
können die Zuflußöffnungen 40 teilweise durch Ansammlungen verschmutzen, ohne daß
eine Zuflußdrosselung eintritt.
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Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die aus den Zuflußöffnungen
40 austretenden und von dem Oberflächenteil 32 geleiteten Flüssigkeitsströme gegen
den Prällzapfen 38 gerichtet, wenn der bewegliche Einsatz 20 durch den Strömungsdruck
in seine untere Endlage gebracht wird, in der die Zuflußöffnungen 40 den Betriebsquerschnitt
aufweisen. Die Flüssigkeit, die auf den Prallzapfen 38 auftrifft, hat hohe Geschwindigkeit,
wodurch das Aufbrechen der Flüssigkeit in der Mischkammer 42 innerhalb des Gehäuses
10 bewirkt wird. Gleichzeitig wird Luft durch die Öffnungen 14 eingesaugt und mischt
sich mit der aufgebrochenen Flüssigkeit in der Mischkammer 42, und die Mischung
von Wasser und Luft- das belüftete Wasser - strömt dann abwärts aus dem Auslaßende
des Gehäuses 10 heraus. Die Mischkammer 42 ist zur Auslaßseite hin mit einem Sieb
44 abgeschlossen, welches durch eine Einengung 46 am Auslas: ende des Gehäuses 10
in seiner Lage gehalten wird. Vorzugsweise wird ein Sicherungsring 48 in das Gehäuse
eingedrückt, um das Sieb 44 gegen die Einengung 46 zu klemmen.
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Die Unterseite des Prällzapfens 38 besitzt eine axiale Ausnehmung
50, in welche das obere Ende einer Schraubendruckfeder 52 eingreift, welche sich
mit ihrem unteren Ende gegen das gehalterte Sieb 44 abstützt. Die Feder 52 ist so
ausgeführt, daß sie bei Nachlassen des Strömungsdruckes oder, wenn kein Wasser durch
den Strahlregler strömt, den Einsatz 20 in die obere Endlage verschiebt, wie in
Fig. 2 gezeigt ist. Die Feder 52 drückt den Einsatz 20 in Ruhestellung in seine
obere Endlage. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß der Querschnitt der Zuflußöffnungen
40 wesentlich vergrößert ist, wodurch diese der ausschlemmenden und reinigenden
Tätigkeit des Wassers, das durch den Strahlregler fließt, ausgesetzt sind.
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Die obere Endlage des Einsatzes 20 wird durch einen elastischen
Dichtring 54 begrenzt, der mehrere sich nach innen erstreckende Zungen 56 besitzt
(Fig. 3). Dieser Dichtring 54 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, z. B.
aus Polyäthylen. Vorzugsweise ist der äußere Durchmesser des Dichtringes 54 etwas
größer als der kleinste Durchmesser des Gewindes 12, so daß ein leichter Preßdruck
benötigt wird, um den Dichtring 54 mit dem Gewinde 12 zur Halterung des Führungsringes
18 in Eingriff zu bringen. Die Zungen 56 bilden die eigentlichen Anschlagflächen
für den beweglichen Einsatz 20. Der Sitz des Dichtringes 54 im Gewinde 12 muß so
fest sein, daß des Dichtring 54 nicht durch die Kraft der Feder 52 aus dem Gehäuse
herausgedrückt werden kann.
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Das gehalterte Sieb 44 dient, wie bereits ausgeführt wurde, in erster
Linie dem Zweck, eine Halterung für
das untere Ende derFeder 52
zu schaffen; erst in zweiter Linie dient es einer weiteren Strahlberuhigung. Das
Sieb44 besitzt etwa 4 bis 6 Maschen pro Zentimeter, daher werden genügend große
Sieböffnungen erzielt, so daß nichts von den Ansammlungen, die durch die Zuflußöffnungen
40 hindurchpassieren, auf dem gehalterten Sieb 44 liegenbleibt. Bei früheren Ausführungen
war das nicht gewährleistet, weil eine Maschenzahl zwischen 10 und 16 pro Zentimeter
üblich und für die Strahlberuhigung notwendig zwar.
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Wegen der sehr kleinen Größe der Bauteile des Strahlreglers ist es
zweckmäßig, einen Weg vorzusehen, die Feder 52 in ihrer vertikalen Lage in bezug
auf die Teile, gegen die sie angrenzt, zu halten. Ein Ausführungsbeispiel dafür
ist aus Fig.5 zu ersehen, wobei der DurchmesserA der oberen Federwindung etwas größer
ist als der Durchmesser der Ausnehmung 50 im Einsatz 20, so daß die Feder in der
Ausnehmung 50 im Klemmsitz gehalten ist, wobei die Zwischenwindungen der Feder einen
etwas kleineren Durchmesser B aufweisen als die obere und vorzugsweise auch untere
Windung mit DurchmessernA. Zum Beispiel kann der Durchmesser-4 etwa um 0,5 mm größer
als der Durchmesser B sein. Dieses erlaubt, daß die Zwischenwindungen der Feder
52 frei und elastisch in der Ausnehmung 50 wirksam bleiben. Nach Anbringung der
Feder im Einsatz 20 bilden diese Teile eine Einheit, welche in ein Gehäuse eingeführt
werden kann, das den Führungsring 18 enthält: Ein anderes Ausführungsbeispiel zur
Halterung der Feder in senkrechter Lage ist in Fig. 9 gezeigt, wobei die Feder 52'
einen auf der Oberseite des Siebes 44 befestigten Zapfen 58 umgreift. Der Zapfen
58 kann an das Sieb 44 angeschweißt oder angelötet sein. Die untere Endwindung der
Feder 52' kann von kleinerem Durchmesser sein als die Zwischenwindungen, so daß
besagte Endwindung den Zapfen 58 im Klemmsitz umgreift. Es ist auch möglich, den
Zapfen 58 fortzulassen und die Schraubenfeder mit dem Sieb vermittels eines oder
zweier Tropfen vom Lötmittel zu verbinden. Weiterhin kann die Feder auch mit gleichbleibendem
Windungsdurchmesser ausgeführt werden, wobei die Ausnehmung im Prallzapfen 38 für
die Beweglichkeit der mittleren Federwindungen stufenförmig ausgeführt ist. Die
Befestigung der Feder am Prallzapfen erleichtert den Zusammenbau des Strahlreglers.
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In Fig.6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei die Feder
60 konisch ausgebildet ist und sich mit ihrer unteren Windung an einer Schulter
46' am unteren Gehäuserand abstützt. Die konische Feder 60 kann entweder
im Gehäuse 10 oder in der Ausnehmung 50' im Einsatz 20' im Klemmsitz gehalten
werden. Am Auslaufende des Gehäuses 10 kann, wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen,
ein Sieb 62 angeordnet sein. Dieses Sieb 62 wird zwischen der untersten Federwindung
und der Schulter 46' gehalten. Dadurch ist die Anordnung eines Sicherungsringes
48 (Fig. 1) nicht erforderlich. Das Sieb 62 ist für den Strahlregler gemäß Fig.6
jedoch nicht zwingend erforderlich, denn die Anordnung der Windungen unterschiedlichen
Durchmessers der konischen Feder 60 bewirkt bereits eine zusätzliche Beruhigung
des Wasserstrahls.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 ist das Auslaßende des Gehäuses
10' so ausgebildet, daß durch eine weiter nach innen gezogene Einengung 64 der Auslaßquerschnitt
des Strahlreglers gegenüber den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen verringert
ist. Das ergibt eine weitere zusätzliche Beruhigung des auslaufenden Wasserstrahls.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist eine konische Schraubenfeder 60 des in Fig.
6 gezeigten Typs vorgesehen, jedoch ist kein Sieb vorhanden. Das Gehäuse 1.0' besitzt
dabei eine der Fig. 7 entsprechende Auslaßeinengung 64, um eine zusätzliche Beruhigung
des ausfließenden Wasserstrahls zu erzeugen.
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Beim bereits behandelten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 ist das
Strahlreglergehäuse 10 mit Außengewinde 12' dargestellt; in diesem Falle empfiehlt
es sich, den Führungsring 18' in das Gehäuse 10 preßzupassen, so daß die Teile nicht
auseinanderfallen können während des Zusammenbaus.
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In Fig. 10 ist das Gehäuse 70 in Stromrichtung am Auslaßende verlängert
und nach innen gezogen, um die Schulter 72 zu bilden. Ein grobmaschiges Sieb 74
ist auf dem Ansatz 72 aufgelegt und durch einen Sicherungsring 76, der in das Gehäuse
preßgepaßt ist, in seiner Lage gehalten. Ring 76 dient auch als Abstandshalter zwischen
Sieb 74 und einem weiteren Sieb 78. Ein zweiter Sicherungsring 80 hält das Sieb
78 in seiner Lage. Das Sieb 78 stützt die Schraubenfeder 52 auf eine
beschriebene Weise. Der Gebrauch zweier Siebe 74 und 78 an dem Auslaßende des Strahlreglers
verbessert die Beruhigung des auslaufenden Wasserstrahls, dabei besitzen beide Siebe
74 und 78 grobe Maschen der weiter oben angegebenen Größe. Vorzugsweise sollte das
Sieb 74 keine feineren Maschen haben als das Sieb 78. Gute Resultate sind bei Benutzung
eines Siebes 78 von 5,5 Maschen pro Zentimeter und eines Siebes 74 von etwa 4,5
Maschen pro Zentimeter erzielt worden. Dabei können irgendwelche fremde Partikeln,
die das Sieb 78 passieren, auch das Sieb 74 passieren.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 11 und 12 ist wie in Fig.
1 ein Sieb 44 verwendet, jedoch ist oberhalb des Siebes 44 noch ein zusätzliches,
strahlbrechendes Element 90 in Form eines Ringes 92 mit sich radial einwärts erstreckenden
Armen 94 angeordnet. Der Ring 92 dient als Sicherungsring für die Halterung des
Siebes 44. Die Arme 94 enden kurz vor der Feder 52, so daß dort kein Eingriff vorkommt.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Belüftung eines auslaufenden Wasserstrahls
erörtert worden, selbstverständlich kann der beschriebene Strahlregler zur Vermischung
irgendeiner Flüssigkeit mit irgendeinem Gas verwendet werden.