DE4225421A1 - Pulsierende fluessigkeits-spruehvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Ausgabevorrichtungen für Flüssigkeiten und inbesondere eine derartige Vorrich­ tung, die dem Benutzer erlaubt, eines einer Vielzahl von Sprühbildern auszuwählen, von denen eines ein pulsierendes Sprühbild ist.

Es sind Spritz- bzw. Sprühvorrichtungen unterschiedlicher Art für den Einsatz als Brauseköpfe oder als Sprühköpfe für Waschbecken angegeben worden. Derartige Vorrichtungen erlauben dem Benutzer oft, die Eigenschaften des abgegebe­ nen Spritz- bzw. Sprühstrahls durch Betätigen eines Hebels oder Ringes auf der Vorrichtung einzustellen. Eine ver­ breitete Technik zum Ändern der Eigenschaften des Sprüh­ strahls ist, die Flüssigkeit durch eine Anordnung von Dü­ sen in einem Element treten zu lassen. Eine Platte liegt auf diesem Element auf, ist mit dem Hebel oder Ring ver­ bunden und wird mit diesem betätigt. Diese Platte enthält eine Anzahl von langgestreckten Ausschnitten mit je nach dem Ort entlang dem Ausschnitt unterschiedlicher Querab­ messung. Die Platte wird relativ zu den Düsen so bewegt, daß die Ausschnitte den Düsen unterschiedlich große Öff­ nungen darbieten, so daß das Volumen des Sprühstrahls ver­ ändert wird. Bei weiterer Drehung der Platte können einige der Düsen gesperrt, andere geöffnet werden, so daß ver­ schiedene Düsen ausgewählt werden, mit denen das Sprühbild sich ändert.

Bekannte Vorrichtungen verwenden komplizierte Zahnrad- und Wellenkonstruktionen, um den Hebel oder Ring mit der die Strömung steuernden Ausschnittplatte zu verbinden. Diese komplizierten Konstruktionen erhöhen die Kosten des Pro­ dukts und die Wahrscheinlichkeit von Funktionsstörungen. Daher ist eine Sprühbildauswahlmechanik erwünscht, die im Sinne von Kosteneinsparungen und eines zuverlässigen Ein­ satzes möglichst einfach ausgebildet ist.

In zahlreichen Sprühvorrichtungen ist eine der Düsen mit einer Kammer verbunden, in der ein Turbinenventil unter der Kraft der Wasserströmung dreht. Bei der Drehung des Turbinenventils öffnet und schließt eine Platte auf dem Ventil abwechselnd verschiedene Kammerauslässe. Dabei entsteht eine pulsierende Wasserströmung, die durch die Auslässe austritt. Das Wasser drückt das Turbinenventil auf die Kammeroberfläche; die dabei entstehende Reibung hemmt die Drehung des Ventils. Bei schwacher Strömung reicht diese Reibung oft aus, um die Ventildrehung und da­ mit die Impulswirkung zu unterbinden.

Es sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, um die Reibung zwischen dem Turbinenventil und der Kammerwan­ dung zu verringern. Bei einem von ihnen weist die Wandung am Ort der Auslaßöffnung angehobene Bereiche auf. Die Tur­ bine läuft auf der kleineren Fläche dieser Bereiche, so daß die auf sie wirkende Reibung geringer wird. Weitere Elemente in Form von Rippen zwischen den Bereichen führen die Ventilplatte von einem angehobenen Bereich zum näch­ sten.

Eine Flüssigkeitssprühvorrichtung wie bspw. ein Brausekopf weist eine Einlaßanordnung auf, die mit einer Auslaßanord­ nung verbunden ist. Die Einlaßanordnung weist eine Ein­ richtung auf, um zulaufendes Strömungsmittel einem Ein­ laßgehäuse zuzuführen, das in einer Fläche eine Austritts­ öffnung enthält.

Die Auslaßanordnung liegt an einer Fläche der Einlaßanord­ nung an und kann relativ zu dieser drehen. Ein Körper der Auslaßanordnung enthält eine Vielzahl von Einlaßöffnungen, die so liegen, daß sie bei in verschiedene Stellungen ge­ drehter Auslaßanordnung mit der Öffnung in der Einlaßan­ ordnung in Strömungsverbindung stehen. Der Körper weist einen Ausgabeabschnitt auf, in dem eine gleiche Vielzahl von Gruppen von Auslässen ausgebildet ist, um unterschied­ liche Sprühbilder zu erzeugen. Die Auslaßanordnung weist auch eine Einrichtung auf, die eine Gruppe von Strömungs­ durchlässen umschließt, die jeweils einen Einlaß mit einer Auslaßgruppe verbinden. Durch Verdrehen der Auslaßanord­ nung relativ zur Einlaßanordnung kann der Benutzer die Sprühbilder einzeln auswählen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Sprühanordnung weist einer der Strömungsdurchlässe eine kreisförmige Kam­ mer auf, in der die Strömung einen Wirbel erzwingt. Die Auslässe in einer der Gruppen befinden sich in einer der Wände der Kammer und sind entlang dem Umfang derselben be­ abstandet angeordnet. In der Kammer befindet sich eine Tur­ bine, die der Wirbel in Drehung versetzt. Die Turbine hat eine Fußplatte, die als Ventil dient, um Öffnungen zu der einen Gruppe von Auslässen abwechselnd zu öffnen und zu schließen, während die Turbine in der Kammer umläuft. Da­ durch wird eine pulsierende Strömung erzeugt, die aus die­ sen Auslässen austritt.

Die miteinander in Berührung tretenden Flächen der Kammer­ wandung und der Fußplatte der Turbine sind so texturiert, daß die zwischen ihnen herrschende Reibung verringert wird. Diese beiden Flächen weisen kleine vorstehende Spit­ zen auf, an denen die Teile sich berühren, so daß die Be­ rührungsfläche kleiner wird. Um die Reibung weiter zu ver­ ringern, kann die Turbine aus einem gleitmittelgefüllten Kunststoff gefertigt sein - bspw. einem mit Polytetra­ fluorethylen und Silikon gefüllten Acetalkunststoff.

Die Stärke der Reibung wird auch durch Regeln des Strö­ mungsdrucks in der Kammer eingestellt. Die Turbine neigt zum Stillstand, wenn der Druck verhältnismäßig hoch ist; bei zu niedrigem Druck tritt das Strömungsmittel unter der Grundplatte der Turbine hindurch, was die Ventilwirkung beeinträchtigt. Der Druck wird durch zweckentsprechende Bemessung der Zu- und Ablauföffnungen der Turbinenkammer eingestellt. Bevorzugt wird ein Verhältnis des Gesamt- Flächeninhalts der Auslaßöffnungen zum Gesamt-Flächenin­ halt der Einlaßöffnungen von 4 bis 5.

Fig. 1 zeigt teilweise geschnitten eine als Brausekopf ausgeführte Form der erfindungsgemäßen Sprühaus­ gabevorrichtung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht des Austrittsendes des Brau­ sekopfes nach Fig. 1;

Fig. 3- 4 sind Längsschnitte durch den Brausekopf in drei Zuständen desselben, in denen er unterschiedli­ che Sprühbilder abgibt;

Fig. 6 ist eine Perspektivdarstellung der Selektorplat­ te des Brausekopfes;

Fig. 7 ist ein Schnitt auf der Linie 6-6 der Fig. 4; und

Fig. 8 ist eine Perspektivdarstellung des Turbinenven­ tils des vorliegenden Brausekopfes.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Brausekopf 10 stellt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sprühausgabevor­ richtung dar. Der Brausekopf 10 weist eine Einlaßanordnung 12 und eine Auslaßanordnung 14 auf. Durch Drehen der Aus­ laßanordnung 14 bezüglich der Einlaßanordnung 12 kann der Benutzer des Brausekopfs 10 das Sprühvolumen einstellen und eines von drei Sprühbildern auswählen, wie unten be­ schrieben. Wo nichts anderes angegeben ist, sind die Bau­ teile des Brausekopfes - mit Ausnahme der Metallfedern und der Gummidichtungen - aus Kunststoff gefertigt.

Die Einlaßanordnung 12 weist ein Kugelgelenk 15 mit einer Muffe 17 mit einem Innengewinde auf, das auf ein Rohr an der Wand einer Duschkabine aufgeschraubt werden kann. Das Kugelgelenk 15 enthält eine durchlaufende Öffnung 34 mit einem Sieb 35 und einer Scheibe 36, die auf herkömmliche Weise in ihn eingesetzt sind. Die übrigen Bauteile der Einlaßanordnung 12 befinden sich in einer hohlen zylindri­ schen Einlaßkappe 16. Die Einlaßkappe 16 hat an einem Ende eine Öffnung 18, durch die das Kugelgelenk 15 verläuft, und am anderen Ende an der Auslaßanordnung 14 eine größere Öffnung 19.

Die Auslaßanordnung 14 hat einen Außenring 20 mit zwei um­ laufenden Nuten in der Außenfläche. In diesen Nuten sitzen zwei Gummiringe 21, an denen der Benutzer des Brausekopfes diesen ergreifen kann, um die Auslaßanordnung 14 zu dre­ hen. Das von der Einlaßanordnung 12 abgewandte Ende der Auslaßanordnung 14 enthält eine große kreisrunde Öffnung, in der mehrere Bauteile konzentrisch angeordnet sind. Diese Bauteile erzeugen die unterschiedlichen Sprühbilder. Das erst der Bauteile ist ein Kanalring 22 mit zylindri­ scher Außenfläche, der an der Innenfläche des Außenrings 20 anliegt. Das offenliegende Ende des Kanalrings 22 ent­ hält eine kreisrunde Öffnung, in der ein Streuelement 24 in Form eines Gummirings sitzt. Die Außenkante des Streu­ elements 24 enthält zahnartige Nuten, die eine erste Grup­ pe von Sprühauslässen 25 zwischen dem Streuelement 24 und dem Kanalring 22 bilden. Das Streuelement 24 sitzt außen auf einem Verteiler 28 und wird mit einer Sechskantmutter 26 in der Sollage gehalten, die auf einen auswärts vor­ stehenden zylindrischen Ansatz auf dem Verteiler aufge­ schraubt ist.

Der Verteiler 28 ist in den Kanalring 22 eingeschweißt oder eingeklebt, um ein Strömungsrichtelement 27 zu bil­ den. Beide diese Elemente sind aus ABS-Kunststoff gefer­ tigt. Der Verteiler 28 hat eine offenliegende Fläche 23, durch die eine Vielzahl zweiter Auslässe 31 verläuft. Die zweiten Auslässe 31 sind zu drei Gruppen zusammengefaßt, die gleichbeabstandet um den ringförmigen Verteiler 28 herum verteilt angeordnet sind. Mittig im ringförmigen Verteiler 28 befindet sich eine Lüfteranordnung 30 mit einem Gehäuse 32 mit einer Vielzahl von dritten Auslässen 33. Die dritten Auslässe 33 sind zu einem Kreis um eine mittige Öffnung 29 angeordnet. Wie unten genauer beschrie­ ben ist, handelt es sich bei der mittigen Öffnung 29 um einen Lufteinlaß und das Wasser strömt durch die Auslässe 33 aus.

Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, hat ein Einlaßgehäuse 38 einen Rohrteil 40, der in einen rohrförmigen Ansatz 39 in der Einlaßkappe 16 eingeschraubt ist. Weiter hat das Ein­ laßgehäuse 38 einen hohlen konischen Teil 42, der vom Rohrteil 40 abgeht, und eine Innenwand 44, die am Übergang des Rohrteils 40 zum konischen Teil 42 quer über diesen verläuft. Die Innenwand 44 enthält eine Anzahl von Öffnun­ gen 45. Ein rohrförmiges Element 46 verläuft von der Wand 44 mittig in den konischen Teil 42 hinein und bildet mit ihm eine Kammer 50.

Das Kugelgelenk 15 verläuft durch die Öffnung 18 in der Einlaßkappe 16, dessen Kugel 37 sich innerhalb des Rohr­ teils 40 des Einlaßgehäuses 38 befindet. Die Muffe 17 ist zwar kleiner als die Öffnung 18; die Kugel 37 hat jedoch einen größeren Außendurchmesser, so daß sie nicht durch die Öffnung paßt. Eine elastische Scheibe 47 zwischen der Kugel 37 und der Einlaßkappe 16 verhindert eine Berührung mit der Kugeloberfläche und ein Beschädigen derselben. Ein Dichtring 48 ist im Rohrteil 40 zwischen dem Kugelgelenk 15 und der Wand 44 angeordnet und wird von einer Druckfe­ der 49 auf die Kugel gedrückt. Diese Bauteileanordnung im Rohrteil 40 des Einlaßgehäuses 38 bildet eine wasserdichte Schwenkkupplung, mit der der Brausekopf 10 an ein Wasser­ rohr angeschlossen werden kann. Das Wasser strömt vom Ku­ gelgelenk 15 in den Rohrteil 40 und durch die Öffnungen 45 in die Kammer 50 im konischen Abschnitt 42.

Die Kammer 50 wird von einer ringförmigen Kopfplatte 52 geschlossen, die über dem inneren Ende des Einlaßgehäuses 38 und so auf dem offenen Ende des konischen Abschnitts 42 und des rohrförmigen Elements 46 aufliegt, daß ein flüs­ sigkeitsdichter Abschluß entsteht. Bspw. können das Kunst­ stoff-Einlaßgehäuse 38 und die Kopfplatte 52 miteinander verschweißt oder verklebt sein. Weiterhin bildet die Kopf­ platte 52 eine Wand der Einlaßanordnung 12, die an der Auslaßanordnung 14 anliegt. In der Außenfläche der Kopf­ platte 52 sind zwei zylindrische Hohlräume 54 ausgebildet, die Öffnungen 56 enthalten, durch die die Kammer 50 mit den Hohlräumen jeweils in Strömungsverbindung steht. In jedem Hohlraum 54 befindet sich eine ringförmige Einlaß­ dichtung 58, die eine Druckfeder 59 nach außen beauf­ schlagt.

Wie die Fig. 1 zeigt, enthält die Kopfplatte 52 axial beabstandet von den beiden Hohlräumen 54 einen weiteren Hohlraum 60. Eine Kugel 62 befindet sich im Hohlraum 60 und wird von der Feder 64 nach außen gedrückt. Die Kugel 62 sitzt auf einer Selektorplatte 66 auf, die eine Innen­ wandung der Auslaßanordnung 14 bildet. Wie bereits ange­ merkt, lassen sich durch Drehen der Auslaßanordnung 14 re­ lativ zur Einlaßanordnung 12 drei verschiedene Sprühbilder des Brausekopfes auswählen. Im Mittelpunkt der Drehbewe­ gung, an dem eines der drei Sprühbilder gewählt wird, fällt die Kugel 62 in eine Vertiefung 63 in der Selektor­ platte 66 (vergl. auch Fig. 6); diese Rastmechanik wirkt als sensorische Rückmeldung an den Benutzer, daß der Brau­ sekopf sich in dieser Stellung befindet. Die beiden ande­ ren Sprühbilder werden gewählt, indem man die beiden An­ ordnungen 14, 12 in entgegengesetzter Richtung in ihre Ex­ tremstellungen dreht, wie unten beschrieben. Die Drehan­ schläge 65 in Fig. 6 setzen auf die Wandungen auf, in de­ nen die Hohlräume 54 ausgebildet sind; damit sind diese beiden Extremstellungen definiert.

Wie die Fig. 3-6 zeigen, enthält die Selektorplatte 66 der Auslaßanordnung zwei Gruppen von Austrittsöffnungen 67, 68 und 69. Jede Gruppe von Öffnungen liegt so, daß sie beim Drehen der Auslaßanordnung mit einer der Gummieinlaß­ dichtungen 58 in Strömungsverbindung gebracht wird. Die Fig. 3 zeigt einen ersten Wasserdurchlaß durch die Selek­ torplatte 66. In jeder Gruppe steht eine der Öffnungen 67 in der Selektorplatte in Strömungsverbindung mit einem ra­ dial querverlaufenden Kanal 70 auf jeder Seite der ring­ förmigen Selektorplatte 66. Die äußersten Enden der Kanäle 70 sind mit Stopfen 72 verschlossen, während ihre innersten Enden in eine durch die Selektorplatte 66 verlaufende Zen­ tralöffnung münden. Durch die Kanäle 70 kann durch die Öffnungen 67 in die Selektorplatte 66 eintretendes Wasser zur Zentralöffnung strömen. In einer anderen Drehzuordnung der Auslaßanordnung, wie in Fig. 4 gezeigt, fluchten die Dichtungen 58 der Einlaßanordnung 12 mit den Öffnungen 68 jeder Gruppe. Diese Öffnungen stehen in Strömungsverbin­ dung mit einem zweiten Kanal 74, der winklig auswärts durch die Selektorplatte 66 verläuft. Die Kanäle 70, 74 und 76 bilden Teile von drei unterschiedlichen Strömungs­ wegen durch die Auslaßanordnung 14.

Die andere, von der Einlaßanordnung 12 abgewandte Seite der Selektorplatte 66 liegt auf den inneren Enden des Kanalrings 22 und des Verteilers 28 auf, die das Strö­ mungsrichtelement 27 bilden, und ist mit ihnen verschweißt oder verklebt. Die Kombination des Kanalrings 22 und des Verteilers 22 bildet einen Ringkanal 80, der von der Se­ lektorplatte 66 verschlossen wird, um eine kreisrunde Turbinenkammer 82 zu bilden, wie ebenfalls in Fig. 7 ge­ zeigt. Die Turbinenkammer 82 wird umschlossen von der ringförmigen Wand 86 des Verteilers 28 und der inneren ringförmigen Wand 88 des Kanalrings 22. Die zweiten Flüs­ sigkeitsauslässe 31 befinden sich in einer querverlaufen­ den Auslaßwandung 89 des Kanalrings 22, so daß eine Strö­ mungsverbindung von der Turbinenkammer 82 zum Äußeren des Brausekopfes 10 entsteht. Die Innenfläche der Auslaßwand 89 ist auf eine mittlere Oberflächenrauhigkeit von 3,05 µm (120 mikroinch) ± 10% bearbeitet, wie im Standard Hand­ book for Mechanical Engineers, Eighth Edition, 1978, Mc- Graw-Hill Book Company, angegeben. Dadurch weist diese Innenfläche eine Textur aus eng beabstandeten Spitzen auf. Eine angehobene Habe 87 auf der Außenwand 89 verläuft um die Innenwand 87 herum.

Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, sitzt in der Kammer ein ringförmiges Turbinenventil 84 auf der Innenfläche der Außenwand 89 auf und wird von den beiden Wänden 86 und 88 um eine Zentralachse des Brausekopfs 10 drehbar gehaltert. Bei dem Turbinenventil 84 handelt es sich um ein einteili­ ges Formteil vorzugsweise aus einem mit Silikon und Poly­ tetrafluorethylen (PTFE) gefüllten Acetalkunststoff. Das Kunststoff-Turbinenventil enthält bspw. 2% Silikon und 15% Polytetrafluorethylen wie der Kunststoff der Lubri­ comp-Serie der Fa. LNP Engineering Plastics, Exton, Penn­ sylvania, V. St. A. Das Silikon und das PTFE wirken als Gleitmittel, das die Reibung zwischen dem Turbinenventil und den Kammerwandungen verringert. Das Turbinenventil 84 hat eine flache, allgemein C-förmige Fußplatte 90, die in einer radialen Zentralebene liegt und über ca. 232° um ihre Zentralachse verläuft. Eine halbkreisförmige gekrümm­ te Wand 92 ist einteilig an die gegenüberliegenden Enden der Fußplatte angeformt und verläuft um die übrigen 128° des Turbinenventils 84 herum. Die Kante 94 der Wand 92 verläuft koplanar mit der Innenfläche 95 der Fußplatte 90, so daß die gegenüberliegende Außenfläche 96 letzterer von der Wandkante 94 beabstandet liegt. Die Außenfläche 96 hat eine Oberflächenrauhigkeit entsprechend dem Standardindex SPE-SPI No. 5 für Kunststoffe der Society of Plastics En­ gineers und der Society of the Plastics Industry. Die Fuß­ platte 90 ist also auf ihrer Außenfläche 96 mit feinen, eng beabstandeten Spitzen versehen.

Eine Vielzahl von radial verlaufenden Flügeln 98 ist ein­ teilig und in Umfangsrichtung beabstandet an die Fußplatte 90 und die gekrümmte Wand 92 angeformt und symmetrisch um die Zentralachse des Turbinenventils 84 verteilt. Im zu­ sammengesetzten Zustand - vergl. Fig. 7 - liegt die Außen­ fläche 96 der Fußplatte 90 an der Innenfläche der Auslaß­ wand 89 des Kanalrings 22 an.

Der Kanalring 22 hat eine kreisförmige Außenwand 100 auf Abstand zur Zwischenwand 88; vier radiale Stege 102 ver­ laufen zwischen in verschiedenen Winkellagen zwischen der Zwischen- und der Außenwand. Die Wände bzw. Stege 88, 100 und 102 bilden im Kanalring 22 zwei Paare von Wannen 106, 108 aus. Eine tangentil gerichtete Düse 110 bildet einen Durchlaß zwischen den beiden Wannen 106 und der Turbinen­ kammer 82. Wie unten beschrieben, strömt Wasser von den Wannen 106 durch die Düsen 110 und trifft auf die Flügel 60, so daß es das Turbinenventil 84 (in der Darstellung der Fig. 7) im Uhrzeigersinn dreht. Die anderen Wannen 108 haben in der Außenwand Austrittsöffnungen 112, wie die Fig. 5 und 6 zeigen. Diese Austrittsöffnungen 112 stehen in Strömungsverbindung mit den Nuten in der Außenfläche des Streuelements 24.

Wie die Fig. 3 zeigt, wird die Lüfteranordnung 30 vom kap­ penartigen Lüftergehäuse 32, einem herkömmlichen Sieb 114 und einer Lüfterlochplatte 116 im Lüftergehäuse gebildet. Das Lüftergehäuse 32 hat ein Außengewinde, das mit einem Innengewinde in der Zentralöffnung im Verteiler 28 ver­ schraubt werden kann. Die Kombination Lochplatte 116/Sieb 114 bewirkt, daß in die Zentralöffnung 29 im Lüftergehäuse 32 eintretende Luft mit dem Wasser vermischt wird, das durch Löcher 117 in der Platte 116 ein- und dann aus den dritten Auslässen 33 austritt.

Die Ein- und die Auslaßanordnungen 12, 14 werden von einem Mittelpfosten 120 zusammengehalten. Das Außengewinde auf einem Ende 122 des Mittelpfostens 120 kann mit dem Innen­ gewinde im inneren Rohrelement 46 des Einlaßgehäuses 38 verschraubt werden. Das andere Ende 124 des Mittelpfostens 120 ist nach außen aufgeweitet und greift in eine kreis­ runde Ausnehmung in der Oberfläche der Zentralöffnung im Verteiler 28 ein, um die Austrittsanordnung 14 auf der Einlaßanordnung 12 zu halten. Im zusammengebauten Zustand drückt die Selektorplatte 66 die Einlaßdichtungen 56 in die Vertiefungen 54 in der Kopfplatte 52. Die Federn 59 beaufschlagen die Einlaßdichtungen 58 auf die angrenzenden Flächen 71 der Selektorplatte 66 hinzu und schließen auch die Vertiefungen 54 dicht ab, so daß ein wasserdichter Durchlaß von der Ein- zur Auslaßanordnung entsteht.

Der Mittelpfosten 120 hat eine zentrale Öffnung 126, die in Längsrichtung vom aufgeweiteten Ende 124 her verläuft und einen Sechseckquerschnitt hat, in den ein Festzieh­ werkzeug eingesetzt werden kann. Zwei Öffnungen 128 ver­ laufen an Orten entlang der Längsausdehnung des Pfostens 120 quer durch diesen hindurch, so daß sie im zusammenge­ setzten Brausekopf in Strömungsverbindung mit Querkanälen 70 in der Selektorplatte 66 stehen.

Der beschriebene Brausekopf 10 wird an eine Wasserversor­ gung angeschlossen, indem man den Anschlußteil 17 des Ku­ gelgelenks 15 auf das Ende eines Versorgungsrohrs (nicht gezeigt) aufschraubt. Das Wasser strömt aus dem Rohr in das Kugelgelenk 15, wobei es durch das Sieb 35 und die Scheibe 36 in die Öffnung 34 eintritt. Es strömt aus der Öffnung 34 in den Rohrteil 40 des Einlaßgehäuses 38 und dann weiter durch die Feder 49 und die Öffnungen 45 in den Hohlraum 50, den der konische Teil 42 des Einlaßgehäuses 38 und die Kopfplatte 52 bilden. Aus dem Hohlraum 50 strömt das Wasser weiter durch die Öffnungen 56 in der Kopfplatte 52, durch die Federn 59 und dann durch die Öff­ nungen in den Einlaßdichtungen 58 aus der Einlaßanordnung 12 hinaus. Mit dem Verlassen der Einlaßdichtungen 58 tritt das Wasser in die Auslaßanordnung 14 ein.

Der Weg des Wassers durch die Auslaßanordnung 14 hängt von der Ausrichtung derselben bezüglich der Einlaßanordnung 12 ab. In drei verschiedenen Drehstellungen der Auslaßanord­ nung 14 bezüglich der Einlaßanordnung 12 sind die Öffnun­ gen der beiden Einlaßdichtungen 58 mit unterschiedlichen der drei Öffnungen 67, 68 und 69 in jeder Hälfte der Se­ lektorplatte 66 der Auslaßanordnung ausgerichtet. Wie in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt, stehen die Öffnungen 67, 68 und 69 in Strömungsverbindung mit separaten Kanälen durch die Auslaßanordnung 14, um drei verschiedene Sprüh­ bilder auszubilden, die der Brausekopf 10 abgibt. Neben den drei Winkelstellungen zwischen der Aus- und der Ein­ laßanordnung 14, 12 gibt, in denen die Öffnungen in den Anordnungen miteinander fluchten, gibt es auch Zwischen­ stellungen, in denen das Wasser in geringerer Menge von der Ein- zur Auslaßanordnung strömt. Durch Auswahl dieser Zwischenstellungen kann der Benutzer den Wasserdurchsatz des Brausekopfs 10 regulieren.

In der in Fig. 3 gezeigten Winkelstellung der Auslaßanord­ nung 14 bezüglich der Einlaßanordnung 12 fluchten die Ein­ laßdichtungen 58 mit dem ersten Paar Öffnungen 67 in der Selektorplatte 66. In diesem Zustand strömt das von den Einlaßdichtungen 58 kommende Wasser durch die beiden Quer­ kanäle 70 in der Selektorplatte 66 zur Mitte des Brause­ kopfes 10. Von dort strömt es weiter durch die Queröffnun­ gen 128 im Pfosten 120 in die Längsöffnung 126 und tritt aus dem aufgeweiteten Ende 124 in die Lüfteranordnung 30 aus. Das Wasser strömt weiter durch die Öffnungen 117 nahe dem äußeren Umfang der Lüfterplatte 116, die allgemein mit den dritten Auslässen 33 im Lüftergehäuse 32 ausgerichtet sind. Beim Hindurchtreten zwischen dem Sieb 114 und der Lüfterplatte 116 vermischt es sich mit der durch die Zen­ tralöffnung 29 im Lüftergehäuse 32 eintretenden Luft zu einem weichen schaumigen Wasserstrahl, der aus jedem Aus­ laß 33 austritt. Dieser schaumige Strahl bildet eines der vom Benutzer wählbaren Sprühbilder.

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Relativstellung von Einlaß- und Austrittsanordnung 12, 14. Hierbei strömt das von den Einlaßdichtungen 58 kommende Wasser durch ein weiteres Paar Öffnungen 68 in der Selektorplatte 66 der Auslaßan­ ordnung 14. Diese Öffnungen 68 stehen jeweils in Strö­ mungsverbindung mit einem Satz zweiter Kanäle 74, die winklig durch die Selektorplatte 66 verlaufen und in Strö­ mungsverbindung mit dem ersten Satz Wannen 106 im Kanal­ ring 22 stehen. Wie die Fig. 7 und auch 4 zeigen, strömt das in die beiden Wannen 106 eintretende Wasser seitlich um den Kanalring 22 herum und durch die tangentialen Düsen 110 in die Turbinenkammer 82. Die Düsen 110 liegen winklig bezüglich einer von der Mitte des Verteilers 28 abverlau­ fenden radialen Linie, um in der Kammer 82 einen Wirbel zu erzeugen. Der Wasserstrahl aus einer Düse 110 trifft auf die Flügel 60, so daß das Turbinenventil 84 in der Kammer 82 umläuft. Bei dieser Drehung dreht sich die Fußplatte 90 über die Öffnungen zu den zweiten Auslässen 31 im Vertei­ ler 28. Die Auslaßöffnungen werden dadurch abwechselnd ge­ öffnet und geschlossen, so daß ein pulsierender Wasser­ strom entsteht. Dieser pulsierende Wasserstrom ist ein weiteres der vom Brausekopf 10 erzeugten Sprühbilder.

Beim Durchströmen der Kammer 82 wird das Turbinenventil 84 auf die Innenfläche der Verteiler-Außenwand 89 gedrückt. Diese Kraft will die Drehbewegung des Turbinenventils 84 hemmen. Wie jedoch bereits erwähnt, sind die aufeinander­ liegenden Oberflächen des Turbinenventils 84 und der Wan­ dung 89 mit einer speziellen Oberflächenrauhigkeit bzw. Textur ausgeführt, die so gewählt ist, daß die Reibung zwischen diesen Bauteilen verringert wird. Insbesondere hat die Oberfläche der Austrittswand 89 eine mittlere Rauhigkeit von 3,05 µm (120 microinch), was zu einer An­ ordnung von Oberflächenerhebungen bzw. Spitzen führt, auf denen die Fußplatte 90 des Ventils gleitet. Entsprechend hat die Oberfläche 96 des Turbinenventils 84 eine etwas glatter texturierte Oberfläche entsprechend einer Stan­ dard-Oberflächenqualität für Kunststoffe, die in der In­ dustrie mit SPE-SPI No. 5 bezeichnet ist. Diese texturier­ ten Oberflächen weisen feine, eng beabstandete Spitzen auf, an denen die beiden Bauteile einander berühren, so daß der Inhalt der Berührungsfläche und damit die Reibung zwischen ihnen verringert ist. Weiterhin ist das Turbinen­ ventil 84 aus einem mit Silikon und Polytetrafluorethylen gefüllten Acetalkunststoff gefertigt, um die Reibung bei drehendem Turbinenventil weiter zu verringern.

Die Stärke der Reibung wird weiter unter Kontrolle gehal­ ten durch Regulieren des Strömungsdrucks in der Turbinen­ kammer 82. Bei verhältnismäßig hohem Druck neigt das Tur­ binenventil 84 zum Stillstand, während bei zu niedrigem Druck das Wasser unter der Fußplatte 90 der Turbine hin­ durchtritt, was die Ventilwirkung beeinträchtigt. Die re­ lativen Abmessungen der Einlaßdüsen 110 sowie die Anzahl und die Größe der zweiten Auslässe 31 werden so gewählt, daß sich in der Turbinenkammer 82 ein Druck ergibt, bei dem die Anordnung bestimmungsgemäß arbeitet. Ein Verhält­ nis des Gesamt-Flächeninhalts der Aus- zu dem der Einlaß­ öffnungen von 4 bis 5 ist bevorzugt.

Die Fig. 5 und 7 zeigen die dritte Winkelstellung der Aus­ trittsanordnung 14 bezüglich der Einlaßanordnung 12, in der die Öffnungen in den Einlaßdichtungen 58 mit dem drit­ ten Paar Öffnungen 69 in der Selektorplatte 66 ausgerichtet sind. Diese Öffnungen 69 stehen in Strömungsverbindung mit einem zweiten Satz der auswärts verlaufenden Kanäle 76, die in die anderen beiden Wannen 108 im Kanalring 22 mün­ den. Das Wasser strömt durch die Wannen 108 und die Aus­ trittsöffnungen 112 im äußeren Umfang des Bodens jeder Wanne. Wie insbesondere die Fig. 5 zeigt, stehen die Aus­ trittsöffnungen 112 in Strömungsverbindung mit den Ausläs­ sen 25, die die sägezahnartigen Nuten im Streuelement 24 bilden. Dadurch erhält man eine große Anzahl sehr dünner Strahlen, die das dritte Sprühbild des Brausekopfes 10 bilden.

Obgleich die vorliegende Erfindung bisher an einem an eine Wasserleitung angesetzten Brausekopf beschrieben worden ist, lassen ihre neuartigen Konzepte sich in Hand-Brause­ köpfe und in andere Sprühausgabevorrichtungen aufnehmen.

Claims (18)

1. Flüssigkeitssprühvorrichtung mit einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß für die Flüssigkeit, einer Einrichtung im Gehäuse, die einen Strömungsweg vom Ein- zum Auslaß bildet, und einer Pulsiereinrichtung innerhalb des Strömungswegs, um die Flüssigkeitsströmung vom Ein- zum Auslaß zyklisch zu unterbrechen und die Ausgabe eines pulsierenden Sprühstrahls aus der Vorrichtung zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsiereinrichtung eine Einrichtung, die eine kreisförmige Kammer bildet, in der die vom Ein- zum Auslaß strömende Flüssigkeit zwangsweise einen Wirbel erzeugt, eine Viel­ zahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen in einer Wand der Kammer, die den Auslaß bilden, eine Innen­ fläche der Wand mit einer texturierten Oberfläche sowie eine Turbine aufweist, die in der Kammer dem Wirbel dreh­ bar angeordnet ist, wobei die Turbine eine Fußplatte hat, die als Ventil dient, um die Öffnungen bei der Bewegung der Turbine in der Kammer abwechselnd zu schließen und zu öffnen, eine mit der Innenfläche der Wand in Berührung stehende Fläche der Fußplatte ebenfalls eine texturierte Oberfläche hat und die Texturen der Oberflächen so gewählt sind, daß die Reibung zwischen der Turbine und der Wand der Kammer reduziert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Textur der Innenfläche der Wand eine mittlere Rauhigkeit von im wesentlichen 3,05 µm (120 microinch) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Textur der Turbine im wesentlichen der mit SPE-SPI No. 5 bezeichneten Stan­ dard-Oberfläche für Kunststoffe entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine aus einem gleitmittelgefüllten Kunststoff gefertigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Turbine aus einem mit Silikon und/oder Polytetrafluorethylen ge­ füllten Kunststoff gefertigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Turbine verwendete Kunststoff ein Acetalkunststoff ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ver­ hältnis des Gesamt-Flächeninhalts der Auslaßöffnungen der Kammer zum Gesamt-Flächeninhalt der Einlaßöffnungen zur Kammer 4 bis 5 beträgt.

8. Feldsprühvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einlaßanordnung mit einer ersten Kammer, einer Einrichtung zum Verbinden der ersten Kammer mit einer Flüssigkeitsversorgung, einem Paar Flüssigkeitskanäle in der Wand der Kammer, die aus der Anordnung herausführen, und einer separaten, eine Öffnung enthaltenden Dichtein­ richtung in jedem Kanal, die von einer Feder in Austritts­ richtung beaufschlagt wird, durch eine Auslaßanordnung, die an der Einlaßanordnung anliegt und drehbar mit ihr verbunden ist, wobei die Auslaßanordnung einen Körper mit einer Vielzahl von Paaren von Einlässen aufweist, die paarweise in Strömungsverbindung so angeordnet sind, daß sie mit den beiden Flüssigkeitskanälen in Strömungsver­ bindung stehen, wenn die Auslaßanordnung in unterschied­ liche Stellungen bezüglich der Einlaßanordnung gedreht wird, wobei der Körper einen Austrittsteil aufweist, in dem eine gleiche Vielzahl von Gruppen von Auslässen ausge­ bildet ist, und jede Gruppe von Auslässen ein anderes Flüssigkeitssprühbild erzeugt, und durch eine Einrichtung, die einen Satz Flüssigkeitsdurchlässe bildet, die jeweils einen Einlaß mit einer Gruppe von Auslässen verbinden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Flüssigkeits­ durchlässe eine kreisförmige zweite Kammer aufweist, in der eine Flüssigkeitsströmung durch den Durchlaß zwangs­ weise einen Wirbel erzeugt, daß Auslässe der einen Gruppe durch eine Wand der zweiten Kammer verlaufen und in dieser in Umfangsrichtung beabstandet sind, und daß die Vorrich­ tung weiterhin eine Turbine aufweist, die in der zweiten Kammer von dem Wirbel drehbar angeordnet ist, wobei die Turbine eine Fußplatte aufweist, die als Ventil wirkt, um bei der Bewegung der Turbine in der zweiten Kammer die Auslässe der einen Gruppe abwechselnd abzudecken und of­ fenzulegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einlaßanordnung eine Kappe mit einem mittig angeordneten rohrförmigen Ansatz, ein Einlaßgehäuse in der Kappe mit einem rohrförmigen Ele­ ment, das im Eingriff mit dem rohrförmigen Ansatz steht, und einen hohlen konischen Teil aufweist, der von einem Ende des rohrförmigen Elements absteht, wobei die Einrich­ tung zum Anschließen der Vorrichtung an eine Flüssigkeits­ versorgung sich in dem rohrförmigen Element befindet, eine Kopfplatte quer über das vom rohrförmigen Element abge­ wandte Ende des konischen Teils verläuft und einen Durch­ laß enthält, daß die Auslaßanordnung eine Selektorplatte, die drei Flüssigkeitskanäle enthält, die jeweils in Strö­ mungsverbindung mit dem Kanal in der Kopfplatte stehen, wenn die Auslaßanordnung in eine von unterschiedlichen Winkelstellungen bezüglich der Einlaßanordnung gedreht wird, wobei jeder Flüssigkeitskanal eine Auslaßöffnung aufweist, und ein Strömungsrichtelement aufweist, das an der Selektorplatte anliegt und zwei Flüssigkeitswege ent­ hält, die jeweils mit der Auslaßöffnung eines anderen der Flüssigkeitskanäle in der Selektorplatte in Strömungs­ verbindung stehen und eine Anzahl von Auslässen aufweisen, die ein Sprühbild erzeugen, wobei einer der Wege eine Kam­ mer, in der eine Flüssigkeitsströmung zwangsweise einen Wirbel erzeugt, und Auslaßöffnungen in einer Wand der zweiten Kammer aufweist, und daß ein Pfosten vorgesehen ist, der mit der Ein- sowohl als auch der Auslaßanordnung so in Eingriff steht, daß die Anordnungen relativ zueinan­ der drehen können, wobei der Pfosten ein von einem Ende her verlaufende Längsöffnungen und eine Queröffnung ent­ hält, die einen Flüssigkeitskanal mit der Längsöffnung verbindet, und ein Belüfter an einem Ende des Pfostens angeordnet ist und Flüssigkeit von ihm aufnimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche der Wand der zweiten Kammer eine texturierte Oberfläche hat, um die Reibung zwischen der Turbine und der Wand zu verringern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Textur der Oberfläche der Wand eine mittlere Oberflächenrauhigkeit von im we­ sentlichen 3,05 µm (120 microinches) hat.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Turbine, der in Berührung mit der Wand der zweiten Kammer kommt, eine texturierte Oberfläche hat, um die Rei­ bung zwischen der Turbine und der Wand zu verringern.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fuß­ platte der Turbine eine texturierte Oberfläche hat, um die Reibung zwischen der Turbine und der Wand zu verringern.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Textur der Fußplatte im wesentlichen der mit SPE-SPI No. 5 bezeichneten Standard- Oberfläche für Kunststoffe entspricht.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Turbine aus einem gleitmittelgefüllten Kunststoff gefertigt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Turbine aus einem mit Polytetrafluorethylen gefüllten Kunststoff gefertig ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Turbine aus einem mit Silkon und Polytetrafluorethylen gefüllten Acetalkunststoff gefüllt ist.