DE2111829C3 - Selbstreinigender Sprühkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstreinigenden Sprühkopf mit einem aus elastischem Material geformten Flüssigkeitsauslaßteil einer an eine Wasserzufuhr angeschlossenen Flüssigkeitskammer, welches zum Verhindern von Materialablagerungen in den Sprühkanälen durch Flüssigkeitsdruck verformbar ist.

Es gibt bereits verschiedene Formen von Sprühauslässen oder -köpfen, deren Form gebräuchlicherweise von ihrem Anwendungsgebiet abhängt. Eine besondere Sprühkopfausbildung ist die in Verbindung mit sogenannten Waschbrunnen verwendete Form. Der typische Waschbrunnen weist eine kreisförmige Waschschüssel auf, bei der die dazugehörigen Rohrleitungssysteme sich durch das Innere eines Mittelpfostens erstrecken und in einem Sprühkopf enden. Der Sprühkopf weist eine Reihe von Wasserauslässen kleinen Durchmessers oder Sprühöffnungen auf, die um den Umfang einer Wasserkammer angeordnet sind, um Wasserstrahlen radial nach außen von dem Mittelpfosten und nach unten in die Waschschüssel zu lenken.

Wie auch andere Sprühauslaßformen sind die Auslässe für Waschbrunnen gleichfalls gegen ein durch von dem Wasser abgelagerte Mineralien oder andere mineralische Fremdstoffe, die in dem Wasser enthalten sind und :r. den Sprühauslässen abgesetzt werden, verursachtes Verstopfen der Auslässe anfällig. Dieses Verstopfen verhindert nicht nur den Durchfluß des Wassers durch einzelne Auslässe, sondern kann weiterhin den Wasserstrom aus der beabsichtigten Richtung ablenken. Letzteres Problem ist besonders lästig, wenn es

ίο bei Waschbrunnen auftritt, da der Wasserstrom in vielen Fällen aus der Waschschüssel auf den Boden oder auf eine bekleidete Person, welche den Waschbrunnen benutzt, abgelenkt wird.

Es gibt viele bekannte Vorrichtungen zur Verwcndung in Brausenköpfen, die ein Selbstreinigen der Auslässe gewährleisten. Derartige Auslässe reinigen sich ganz allgemein selbst mittels Vorrichtungen, welche die Größe der Wasscrauslässe verändern, wenn sich der Wasserdruck ändert, um so die Löcher, durch welche das Wasser strömt, zu reinigen oder auszuspülen. Eine andere bekannte Lösung dieses Problems besteht dann, die Locher oder Nuten aus einem Material, wie z. B. Delrin herzustellen, um so auf chemischem Wege die Ablagerung von Mineralien an den Wandungen des Wasserauslasses zu verhindert. Diese bekannten Lösungen des Problems beinhalten die Verwendung von komplizierten mechanischen Vorrichtungen, die für die Anwendung bei Waschbrunnen ungeeignet sind oder die im Falle der ablagerungsverhindernden Materialien nicht völlig zufriedenstellend arbeiten.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zum Verhindern des Aufbaus von Ablagerungen in Wasserauslässen besteht in der Verwendung von weichen Gummidüsen, deren Öffnungen sich in Abhängigkeit vom Wasserdruck ausdehnen und zusammenziehen, um so die Bildung mineralischer Ablagerungen physikalisch zu verhindern. Eine derartige Gummidüse ist in der US-PS 32 88 371 beschrieben, aus der im übrigen ein Sprühkopf de eingangs genannten Art bekannt ist. Da der zur Herstellung dieser Düsen verwendete Gummi sehr weich ist, muß jede Einzelöffnung dicht durch eine Tragstruktur umgeben und gestützt werden. Eine derartige Einzelbehandlung der öffnungen ist zur Entwicklung eines Sprühstrahls aus vielen Einzelströmen ungeeignet. Gleichfalls ist offensichtlich, daß die bekannte Lösung unzumutbar teuer wäre, würde sie auf Sprühköpfe für Waschbrunnen mit vielen Auslassen angewendet werden. Weiterhin ist, da der verwendete weiche Gummi leicht durch den Wasserdruck verformt wird, ein genaues Zielen des Wasserstroms schwierig und die somit erzielbaren Ergebnisse sind zu unregelmäßig.

Ausgehend von einem Sprühkopf der eingangs genannten Art liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugründe, eine neue und wesentlich verbesserte Ausbildung eines solchen Sprühkopfes anzugeben, bei dem insbesondere der Aufbau von Mineralablagerungen in den Spruhöffnungen wirkungsvoll verhindert ist, relativ billige Vorrichtungen zum Bilden eines Sprühstrahl aus mehreren Wasserströmen geschaffen sind und ferner ein Sprühstrahl gewährleistet ist, welcher Wasserströme aufweist, die genau gezielt werden können, um so ein Muster zu bilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

⁶S löst, daß das Flüssigkeitsauslaßteil als ringförmiger Wulst mit von seiner inneren nach seiner äußeren Umfangsfläche verlaufenden Sprühkanälen ausgebildet ist, der an seinen beiden Stirnseiten durch die aufeinander'-

zugerichteten Ränder zweier zwischen sich die Flüssigkeitskammer begrenzenden Abdeckplatten gehaken ist.

Gemäß weiterer Ausgestaltung dei Erfindung sind an beiden Stirnseiten des Flüssigkeitsauslaßteils Nuten angeordnet, in die die Ränder der Abdeckplatten eingreifen.

Vorzugsweise stehen die Ränder der Abdeckplatten von diesem im wesentlichen rechtwinklig ab.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Flüssigkeitsauslaßventil aus elastischem Material mit einer Durometer-Härte im Bereich zwischen 40 und 60 hergestellt ist.

Es kann ferner im Rahmen der Erfindung günstig sein, wenn das Dickenverhältnis des Flüssigkeitsauslaßteils als Verhältnis der radialen Erstreckung zwischen meiner Innen- und seiner Außenfläche bezüglich der axialen Erstreckung des Auslaßteils im Bereich von 0,5 bis 2,0 liegt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Flüssigkeitsauslaßteil sich um eine senkrecht stehende Achse erstreckt und die Sprühkanäle bezüglich dieser senkrechten Achse geneigt ausgebildet sind.

Die Härte des zur Herstellung des Flüssigkeitsauslaßteils des erfindungsgemäßen Sprühkopfs verwendeten elastischen Materials, seine Dicke, Breite sowie Durchmesser und Winkel der Sprühkanäle in Beziehung zu diesen Abmessungen bestimmten in vorteilhafter Weise die Betriebseigenschaften des Sprühkopfs. Das FlüssigkeitsauslaßtLii weist ferner eine Dicke auf, die im Vergleich zum Durchmesser der Sprühkanäle groß ist, so daß der Wasserstrom genau durch richtiges Ausrichten der Sprühkanäle gelenkt werden kann. Weiterhin ist die Härte des elastischen Materials derart, daß die durch Änderungen des Wasserdrucks verursachte Verformung der Sprühkanäle ausreicht, um das Ansammeln von Mineralablagerungen in diesen Kanälen zu verhindern, jedoch andererseits nicht ausreicht, um das Abblocken oder Fehlleiten der Wasserströme zu verursachen.

Durch die Erfindung wird im übrigen ein selbstreinigender Sprühkopf geschaffen, der insbesondere zweckdienlich zur Verwendung bei Waschbrunnen oder ähnlichen Auslässen ist, die viele in langgestreckter Form angeordnete Wasserströme und die genaue Leitung der Wasserströme bedingen.

Der erfindungsgemäße Sprühkopf ist insbesondere anwendbar in allen Fällen, wo es gewünscht wird, durch Sprühöffnungen, die aufeinanderfolgend Irngs einer Linie angeordnet sind, ein Sprühmuster zu erzeugen. Insbesondere ist der erfindungsgemäße selbstreinigende Sprühkopf zweckdienlich in Fällen, in denen das gewünschte Sprühmuster durch ein elastisches Flüssigkeitsauslaßteil gebildet werden kann, welches in eine langgestreckte Öffnung der Flüssigkeitskammer eingefügt werden kann.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. t die Ansicht eines Spriihkopfes in auseinandergezogener Anordnung,

F i g. 2 einen Querschnitt eines Teils des Sprühkopfs von F i g. 1 und

F i g. 3 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform des in F i g. 2 veranschaulichten Teils des Sprühkopfs.

In F i g. 1 ist eine zur Anwendung bei einem Waschbrunnen zweckdienliche selbstreinigende Sprühkopfanordnung veranschaulicht. Diese Anordnung ist derart ausgebildet, daß sie von einer Mittelsäule (in den Zeichnungen nicht dargestellt) getragen werden kann, weiche sich senkrecht vom Mittelpunkt der Waschschüssel nach oben erstreckt. Ein mittlerer Nabenkörper 1 ist derart ausgebildet, daß er fest an der Mittelsäule des Waschbrunnens befestigt werden kann, um so den tragenden Teil für die anderen Einzelteile der Anordnung zu bilden. Der Nabenkörper 1 besteht aus einem kurzen hohlen, allgemein zylindrischen Bauteil mit kreisförmigen Flanschen 2 und 3, die radial von seinem Fuß und Kopf nach außen vorstehen. In einer stufenförmigen Ausnehmung in der äußeren Oberkante des Flansches 2 ist ein Kopfdichtring 4 angeordnet. Gleichfalls liegt in einer unteren stufenförmigen Ausnehmung des Flansches 3 ein weiterer Fußdichtring 5. Zwischen den Flanschen 2 und 3 ist die zylindrische Wandung des Nabenkörpers 1 nach innen gestülpt, um so eine sich über einen Abschnitt der Wandung erslrekkende flache Oberfläche 6 zu bilden. Die Fläche 6 ist weiterhin zum Bilden einer konkaven Fläche 7 nach innen gedrückt. Diese Ausbildung der Wnndungcn führt zu einer Vergrößerung der obenliegenden Fläche des Flansches 3 für einen Wassereinlaß 8.

Auf der oberen Fläche der Kopfdichiung 4 liegt eine schalenförmige Abdeckplatte 9 mit einer mittigen Öffnung 10 auf. Die Platte 9 ist im wesentlichen durchgehend von gleicher Dicke und ihre Innenfläche bildet die Oberfläche einer Flüssigkeitskammer. Die mittige Öffnung 10 hat einen derartigen Durchmesser, daß sie auf der obenliegenden Fläche der Kopfdichtung 4 aufliegt. Als Gegenstück zur Abdeckplatte 9 ist eine weiteren Abdeckplatte 11 vorgesehen, die ebenfalls schalenförmig ausgebildet ist und deren Innenfläche die Unterhälfte der Flüssigkeitskammer bildet. Die Abdeckplatte 11 weist eine mittige öffnung 12 eines derartigen Durchmessers auf, daß diese gegen den unteren Dichtring 5 paßt. Wenn nun Schraubbolzen 13 zum Zusammensetzen durch die im gleichen Abstand angeordneten Löcher 14 in der Abdeckplatte 9 eingesetzt und nach unten durch entsprechende Löcher 15 in der Platte 11 hindurchgeführt werden und anschließend die Muttern 16 zur Montage gegen die untenliegende Fläche der Platte 11 angezogen werden, werden die Platten 9 und 11 dicht gegen die entsprechende Dichtringe 4 und 5 gezogen, um so mit diesem eine wasserdichte Dichtung zu bilden.

Wenn die Platten 9 und 10 in der zuvor beschriebenen Weise miteinander verbunden sind, ist der Außenumfang der Platte 9 nach unten gewölbt, um so eine obere Lippe 17 zu bilden, welche die langgestreckte Oberkante eines um den gesamten Rand der durch die Platten 9 und 11 gebildeten Flüssigkeitskammer umlaufenden Auslasses bildet. Auf gleiche Weise ist der Außenumfang der Platte 11 nach oben gewölbt, um eine untere Lippe 18 zu bilden, welche die Unterkante des langgestreckten Auslasses bildet. In diesem langgestreckten Auslaß ist ein Flüsssigkeitsverteiler oder Flüssigkeitsauslaßteil 19 in Form eines ringförmigen Wulstes derart angeordnet, daß die Kanten der oberen und unteren Ränder 17 und 18 der Abdeckplatten 9 und 11 dicht gegen die Ober- und Unterkanten des Flüssigkeitsauslaßteils 19 zur Bildung wasserdichter Dichtungen gezogen sind, wenn sich die Platten 9 und 11 in der zusammengefügten Lage befinden. Um die Länge des Umfangs des Flüssigkeitsauslaßteils 19 sind im gleichen

Abstand voneinander und von dessen inneren zu dessen äußeren Flächen führende FlüssigkciissprühöTI'nungen 20 in großer Anzahl angeordnet, welche das Austreten des Flüssigkeit in feinen Strahlen zur Bildung eines Sprühsystems gewährleisten.

In F i g. 2 ist ein Querschnitt des Flüssigkeitsauslaßteils 19 und der Platten 9 und 11 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die oberen und unteren Lippen 17 und 18 abgcschrägl, um somit mit oberen und unteren V-förmigen Nuten 21 und 22 zusammenzupassen, die in der Oberkante und der Unterkante des Flüssigkeitsauslaßteils ausgebildet sind. Diese spezielle Ausgestaltung dient zwei wichtigen Zwecken. Zunächst ist die Außenseite des Flüssigkeils- auslaßtcils 19 glatt und fluchtend mit den äußeren Flächen der Platten 9 und 11 angeordnet, um das äußere Erscheinungsbild des Sprühkopfs zu verbessern und um ihn gleichzeitig unempfindlicher gegen mutwillige Beschädigungen zu machen. Zweitens gewährleistet diese Ausgestaltung eine gute wasserdichte Abdichtung zwischen den oberen und unteren Lippen 17 und 18 und den Ober- und Unterkanten des Flüssigkeitsauslaßicils 19. Die V-förmigen Nuten 21 und 22 haben eine den abgeschrägten Kanten der Lippen 17 und 18 ähnliche Form, jedoch geringfügig kleinere Abmessungen, l-olglich werden die Lippen 17 und 18 dicht in die Nuten 21 und 22 eingekeilt und erzeugen einen im wesentlichen horizontal gerichteten Dichtdruck gegen die Seiten der Nuten 21 und 22. Zusätzlich ist ein vertikaler Dichtdruck zwischen den abgeschrägten Kanten der Lippen 17 und 18 und den abgeschrägten Seiten der Nuten 21 und 22 gewährleistet, wenn die oberen und unteren schalenförmigen Platten 9 und 11 dicht zusammengezogen sind.

Wenn die beschriebene Anordnung vollständig zusammengebaut und in Betrieb ist. tritt Wasser unter Druck durch den Wassereinlaß 8 zum Füllen der Flüssigkeitskammer ein. In der Kammer baut sich ein Flüssigkeitsdruck aus. und das Wasser wird durch die Sprühkanälc 20 in Einzelstrahlen gepreßt, die ein symmetrisches Sprühmuster um die Mitlclsäule des Waschbrunnens bilden. Wenn das Wasser abgedreht wird, sinkt der Druck in der Flüssigkeilskammer ab und der Wasserstrom durch die Kanäle 20 hört auf. Während dieses Vorgangs kann sich der gegen die Innenfläche des Fiüssigkeitsauslaßteils 19 und auf die Innenflächen der Kanäle 20 wirkende Druck in weiten Grenzen ändern. Es wird nun angenommen, daß diese Druckänderungen einige geringe Deformationen der elastischen Wandungen der Sprühkanäle verursachen, die dahingehend wirksam werden, die Wandungen von mineralischen Ablagerungen freizuspülen oder zu reinigen, die sich dort sonst sammeln würden.

Die Sprühkanäle 20 sind in der Mitte zwischen den Ober- und Unterkanten des Fiüssigkeitsauslaßteils 19 angeordnet und sind von der Innenfläche der Flüssigkeitskammer zu der Außenfläche nach unten geneigt ausgebildet, d. h. mit anderen Worten, sie sind bezüglich einer die Dicke des Flüssigkei'sauslaßteils 19 definierenden Achse geneigt. Diese Neigung der öffnungen 20 nach unten dient dazu, die Wasserstrahlen nach außen und nach unten in die Waschschüssel /u leiten. Abgesehen von diesem Zweck wird jedoch weiterhin angenommen, daß durch ein Neigen der .Sprühkanäle 20 auf diese Weise eine verbesserte Selbstreinigungswirkung erzielt wird. Dies bedeutet insbesondere, daß. wenn der Wasserdruck im Inneren der Flüssigkeilskammer ansteigt, sich das Flüssigkeitsauslaßventil 19 leicht aus den Lippen 17 und 18 deformieren oder nach außen verwölben kann. Diese Deformation bewirkt eine leichte Verbiegung der Kanäle 20 längs ihrer Langsachsen. Es wird nun angenommen, daß ein derartiges Verbiegen auftritt und daß diese Wirkung das Abtrennen mineralischer Ablagerungen von den Innenflächen der Sprühkanäle 20 unterstützt.

•5 In F i g. 3 ist ein Querschnitt eines Teils einer zweiten Ausführungsform des "Sprühkopfes veranschaulicht. In dieser weiteren Ausführungsform sind die Kanten der Lippen 17 und 18 rechtwinklig an Stelle abgeschrägt ausgebildet. Diese Kanten werden von oberen und untercn U-förmigen Nuten 23 und 24 in den Ober- und Unterkanten des Flüssigkeitsauslaßteils aufgenommen und passen dicht in diese ein. Der somit durch die oberen und unteren Nuten 23 und 24 gebildete H-förmigc Querschnitt des Γ lüssigkeitsauslaßteils 25 gewährleistet eine gute wasserdichte Abdichtung zwischen den Lippen 17 und 18 und den Kanten des Flüssigkcilsauslaßtcils 25.

Die in den F i g. 2 und 3 veranschaulichten besonderen Ausführungsformen werden in Sprühköpfen verwendet, um einen im Vergleich mit bekannten Sprühköpfen wesentlich verbesserten Nutzen zu gewährleisten. Diese verbesserte Leistung wurde durch Herstellung des Flüssigkeitsauslaßteils aus Gummi erreicht. der eine Härte von 40 bis b0 Durometer aufweis. Es ist jedoch offensichtlich, daß die größenmäßige Abhang,gkeit oder das Verhältnis zwischen der Dicke des I⁷KiS-sigkcitsauslaßteils und seiner Breite, die zwischen den Innen- und Außenflächen des Flüssigkeitsauslaßteils bzw. zwischen den Kanten der Lippen 17 und 18 gcmessen ist, die erzielten Ergebnisse beeinflußt. Gleichfalls kann die Größe und Form der Sprühkanäle bezüglich dieser Abmessungen die Leistung beeinflussen. Sollte das Flüssigkeitsauslaßteil aus zu hartem Gummi hergestellt werden oder das Größenverhältnis seiner Dicke zu seiner Breite zu groß sein, ist es möglich, daß der Wasserdruck die Sprühkanäle nicht genügend verformt, um mineralische Ablagerungen abzulösen. Andererseits kann eine zu große Deformation auftreten welche die Sprühkanäle blockiert oder eine Fehlleitung des Wasserstroms bewirkt, sollte ein zu weicher Gummi verwendet werden oder das Größenverhältnis der entsprechenden Teile des Flüssigkeitsauslaßteils zu klein sein oder es könnte eine frühzeitige Ermüdung des Gummis wegen des zu starken Arbeitens auftreten Folglich kann die Verwendung eines Flüssigkeilsauslaßventils aus Gummi einer Härte außerhalb des vorge schlagenen Bereichs zwischen 40 bis 60 Duor meter-Härte eine verbesserte Leistung ergeben, wenr das Verhältnis der Größen entsprechend bezüglich dei Größen der in den F i g. 2 und 3 veranschaulichten Aus führungsformen geändert würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Selbstreinigender Sprühkopf mit einem aus elastischem Material geformten Flüssigkeitsauslaßteil einer an eine Wasserzufuhr angeschlossenen Flüssigkeitskammer, welches zum Verhindern von Materialablagerungen in den Sprühkanälen durch Flüssigkeitsdruck verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsauslaßteil (19; 25) als ringförmiger Wulst mit von einer inneren nach seiner äußeren Umfangsfläche verlaufenden Sprühkanälen (20) ausgebildet ist, der an seinen beiden Stirnseiten durch die aufeinander zugerichteten Ränder (17,18) zweier zwischen sich die Flüssigkeitskammer begrenzenden Abdeckplatten (9. 11) dichtend gehalten ist.

2. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten des Flüssigkeitsauslaßteils (19; 25) Nuten (21. 22; 23, 24) angeordnet sind, in die die Ränder (17, 18) der Abdeckplatten (9. U) eingreifen.

3. Sprühkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (17. 18) der Abdeckplatten (9, U) von diesen im wesentlichen rechtwinklig abstehen.

4. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsauslaßteil (19; 25) aus elastischem Material mit einer Durometer-Härte im Bereich zwischen 40 und 60 hergestellt ist.

5. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis des Flüssigkeitsauslaßteils (19; 25) als Verhältnis der radialen Erstreckung zwischen seiner Innen- und seiner Außenfläche bezüglich der axialen Erstrekkung des Auslaßteils im Bereich von 0,5 bis 2,0 liegt.

6. Sprühkopf nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsauslaßteil (19; 25) sich um eine senkrecht stehende Achse erstreckt und die Sprühkanäle (20) bezüglich dieser senkrechten Achse geneigt ausgebildet sind.