DE4341196A1 - Brausekopf - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brausekopf, der einen
die Wasserzuleitung bildenden Handgriff und mindestens ein
über die Wasseraustrittsöffnung angebrachtes Brausesieb auf
weist, wobei mindestens eine vor dem mindestens einen Brause
sieb in die Wasserzuleitung mündende Luftzufuhrleitung vorge
sehen ist und die Wasserzuleitung mit einer Durchflußbegren
zerdüse versehen ist.
Brauseköpfe dieser Art sind bekannt. Sie wurden in den ver
schiedensten Ausführungsformen entwickelt, um den Duschkomfort
zu steigern, also um einen prickelnden, eventuell pulsierenden
Strahl zu erzeugen.
In DE-A-30 18 917 werden mittels einem Steuerstrahl in einer
Rotationskammer pulsierende Brausestrahlen erzeugt. In AT-A-
324 237 und DE-A-28 21 195 wird im Bereich des Brausesiebes
ruft von außen zugeführt und mit dem Wasserstrahl vermischt.
Alle drei Ausführungsformen bestehen aus entsprechend kompli
zierten, technisch aufwendigen und deshalb teuren Brause
köpfen. Zudem sind sie empfindlich bezüglich Verschmutzung und
Kalkaufbau.
CH-A-473-573 zeigt einen Brausekopf, der mit einem Injektor
für die Beimischung eines Reinigungsmittels ausgerüstet ist.
Im Handgriff befindet sich eine verschiebbare Wasserzuleitung.
Sie weist eine Venturirohr-ähnliche Verengung auf, in die eine
Injektionsleitung mündet. Diese Injektionsleitung steht in
Verbindung mit einem Vorratsraum für Reinigungsmittel. Die
verschiebbare Wasserzuleitung geht in einen festen Wasserzu
leitungsteil über. In diesem Bereich sind am Wasserzuleitungs
teil Luftzufuhröffnungen zur Schaumbildung angebracht, wobei
die Schaumbildung durch besondere, wirbelbildende Schaufeln im
Wasserzuleitungsteil begünstigt wird.
Alle bisher erwähnten Ausführungsformen verändern zwar den
ursprünglichen Wasserstrahl, es wird aber die gleiche Menge
Wasser wie bei einfachen Brauseköpfen benötigt. Keine weist
daher einen Wasserspareffekt auf.
DE 36 41 455 offenbart einen Brausekopf mit Wasserspareffekt.
Dies wird durch eine konische Durchflußbegrenzerdüse er
reicht, die sich im Handgriff befindet. Mit diesem Brausekopf
läßt sich jedoch kein prickelnder, starker Wasserstrahl er
zeugen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brause
kopf zu schaffen, der einen Wasserspareffekt aufweist, ohne
daß zugleich ein erheblicher Druckabfall im Austrittsbereich
des Wasserstrahls vorliegt. Zudem soll der Brausekopf preis
wert gefertigt werden können.
Diese Aufgabe löst ein Brausekopf gemäß Oberbegriff des Pa
tentanspruches 1, der im Eintrittsbereich der Wasserzuleitung
eine Durchflußbegrenzerdüse aufweist, die in einem unmittel
bar daran angrenzenden Injektorraum mündet, wobei sich an
schließend an den Injektorraum ein Druckaufbau- und Ver
mischungsraum befindet.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Umschaltvor
richtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Art des Duschstrahls
bei gleichbleibender Wassermenge gewechselt werden kann.
Diese Aufgabe löst ein Brausekopf mit den Merkmalen des Pa
tentanspruchs 11. Er weist einen Ventilkörper auf, der sich
anschließend dem Druckaufbau- und Vermischungsraum und vor
mindestens zwei Austrittskanälen befindet und der senkrecht
zur Strömungsrichtung verschiebbar ist, wobei je nach Position
des Ventilkörpers einer der mindestens zwei Austrittskanäle
mit dem Druckaufbau- und Vermischungsraum verbunden ist.
Durch den Einbau einer Durchflußbegrenzerdüse wird die Was
sermenge reduziert, die durch den Brausekopf fließt. Dadurch
würde aber im erweiterten Bereich des Brausesiebes eine derart
kleine Fließgeschwindigkeit, beziehungsweise kleiner Wasser
druck, herrschen, daß nur ein schwacher Duschstrahl die
Brause verlassen würde. Deshalb weist der Brausekopf eine nach
dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe funktionierende Luftzufuhr
leitung auf. Die eingeführte Luft wird über einen relativ
langen, sich konisch erweiternden Bereich mit dem Wasser ver
mischt. Die Verhältnisse der Querschnitte der Durchflußbe
grenzerdüse, des sich konisch erweiternden Bereiches, der
Luftzufuhrleitung und der Austrittsöffnung sind so gewählt,
daß der Druck des Wasser-Luft-Gemisches über den sich konisch
erweiternden Bereich stetig erhöht wird. Aus dem Brausesieb
tritt ein prickelnder, kräftiger Brausestrahl aus. Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Brausekopfes ist, daß
das Brausesieb weniger schnell verkalkt. Zudem weist das
System einen erhöhten Reinigungseffekt auf.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsge
genstandes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Brausekopf mit integriertem Injektor-, Druckauf
bau- und Vermischungsraum im Querschnitt;
Fig. 2 einen Brausekopf mit nachträglich eingebautem Injek
tor-, Druckaufbau- und Vermischungsraum im Quer
schnitt;
Fig. 3 eine weitere Variante des Brausekopfes mit eingebautem
Ventilkörper im Querschnitt;
Fig. 4 ein Diagramm, das den Fließdruck als Funktion der
Durchflußmenge darstellt.
Der Brausekopf gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 darge
stellt. Der Brausekopf besteht aus einem Handgriff 1, der am
geraden Ende an den Duschschlauch montiert wird und am
anderen, leicht abgewinkelten Ende mittels einem, im Stand der
Technik bekannten, Brausesieb 9 abgeschlossen ist. Im hohlen
Inneren des Handgriffes 1 befindet sich die Wasserzuleitung 2,
durch die das Wasser vom Duschschlauch zum Brausesieb 9 ge
langt. Die Wasserzuleitung weist in der Nähe des geraden Endes
des Handgriffes 1 eine Durchflußbegrenzerdüse 3 in Form einer
Verengung auf. Anschließend erweitert sich die Wasserzulei
tung 2 zum Injektorraum 4, um anschließend über eine Veren
gung in Form einer Eintrittsöffnung 5 in einen sich konisch
erweiternden Druckaufbau- und Vermischungsraum 7 zu münden.
Dieser Druckaufbau- und Vermischungsraum 7 endet in einem Aus
trittsraum 8, der sich unmittelbar vor dem Brausesieb 9 be
findet.
In einem Randbereich des Handgriffes 1, zum Beispiel in der
Nähe des gebogenen Endes, befindet sich eine Eintrittsöffnung
einer Luftzufuhrleitung 6. Diese Luftzufuhrleitung 6 verläuft
im wesentlichen antiparallel zur Wasserzuleitung 2 und mündet
in den Injektorraum 4.
Im folgenden wird die Wirkungsweise dieses Aufbaus be
schrieben: Der Wasserstrahl, der vom Duschschlauch herkommend
durch die Wasserzuleitung 2 fließt, wird durch die Durch
flußbegrenzerdüse 3 begrenzt und weist an dieser Stelle eine
größere Durchflußgeschwindigkeit auf. Durch die Durchfluß
begrenzerdüse 3 wird die Wassermenge im Vergleich zu her
kömmlichen Brauseköpfen reduziert. Um den dadurch geschwächten
Wasserdruck beim Brausesieb 9 zu verstärken, wird der oben be
schriebene Aufbau verwendet, dessen Wirkungsweise der einer
Wasserstrahlpumpe entspricht. Wegen der erhöhten Durchflußge
schwindigkeit des Wassers und dem daraus entstehenden Unter
druck in der Umgebung wird Luft von außen über die Luftzu
fuhrleitung 6 in den Injektorraum 4 gesogen. Luft und Wasser
strömen durch die Eintrittsöffnung 5 in den Druckaufbau- und
Vermischungsraum 7. In diesem Bereich vermischt sich die Luft
mit dem Wasser. Das Volumen des Strahles vergrößert sich
stetig, so daß sich trotz dem sich konisch erweiternden Raum
7 der Druck des Wasser-Luft-Gemisches erhöht. Dadurch wird im
Austrittsraum 8 die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit des
Wasser-Luft-Gemisches erreicht. Es wird trotz verminderter
Wassermenge ein prickelnder, intensiver Duschstrahl erhalten.
Um einen möglichst großen Druckanstieg zwischen Eintrittsöff
nung 5 und Austrittsraum 8 zu erhalten, hat sich gezeigt, daß
die Länge des Druckaufbau- und Vermischungsraums 7 mindestens
5 cm betragen sollte. Ebenso ist die richtige Wahl der Quer
schnitte der einzelnen Abschnitte 3, 4, 5, 6, 7 wichtig, um einen
großen Druckanstieg zu erreichen.
Wird die Wasserversorgung abgestellt, so wird das Wasser-Luft-
Gemisch vom Brausesieb 9 in die Wasserzuleitung 2 zurückge
zogen. Beim Brausesieb 9 bleibt kaum Wasser liegen, wodurch
das Brausesieb 9 nicht so schnell verkalkt wie handelsübliche
Brauseköpfe.
In Fig. 2 ist eine modifizierte Ausführungsform des Brause
kopfes dargestellt. Er zeigt einen handelsüblichen Brausekopf,
in den nachträglich die Durchflußbegrenzerdüse 3, der Injek
torraum 4 und der Druckaufbau- und Vermischungsraum 6 in Form
eines Kunststoffeinlageteils 13 eingebaut worden sind. Dieser
Kunststoffeinlageteil 13 kann ein- oder mehrteilig ausgeführt
sein. Als Material wird mit Vorteil ein gummiartiger Kunst
stoff gewählt.
Diese Ausführungsform ist zudem im Bereich der Eintrittsöff
nung der Luftzufuhrleitung 6 mit einem Schieber 12 versehen.
Dieser Schieber 12 weist verschieden große Öffnungen 11 auf,
die sich von Hand über die Eintrittsöffnung schieben lassen.
Diese Öffnungen 11 dienen als Schikanen, um die Luftströmung
und der Luftmengendurchlaß zu beeinflussen. Dadurch läßt
sich bei relativ gleichbleibender Wassermenge die Härte oder
der Druck des Brausestrahles beeinflussen.
Als weitere, hier nicht dargestellte Variante, ist es möglich,
einen pulsierenden Duschstrahl zu erzeugen. Dazu wird in die
Luftzufuhrleitung 6 ein bewegliches, druckgeregeltes Ventil
eingebaut, das die Luftzufuhrleitung 6 je nach Druckverhältnis
zum Austrittsraum 8 alternierend öffnet und schließt. Solche
Flatterventile zur Erzeugung eines pulsierenden Strahls sind
auch in der Anwendung in Brauseköpfen bekannt, wobei sie aber
ausschließlich wasserbetrieben sind.
Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des Brausekopfes. Der Aus
trittsraum 8 grenzt nicht wie bei den obigen Ausführungsformen
direkt an das Brausesieb 9, sondern mündet in zwei Austritts
kanäle 17′, 17′′. Diese Austrittskanäle 17′, 17′′ ihrerseits
grenzen je an ein Brausesieb 9, wobei die zwei Brausesiebe
unterschiedliche Öffnungen aufweisen. Im Austrittsraum 8 be
findet sich ein Ventilkörper 14, der senkrecht zur Strömungs
richtung des Wassers und über die Öffnungen der zwei Aus
trittskanäle 17′, 17′′ hinweg beweglich ist. Er trennt somit
den Austrittsraum 8 in zwei variable Teilräume 8′, 8′′ auf.
Der Ventilkörper 14 weist in Strömungsrichtung einen durch
gehenden Durchlaßkanal 14′ und in dazu senkrechter Richtung
einen durchgehenden Druckausgleichkanal 14′′ auf. Anstelle des
Druckausgleichkanals 14′′ kann auch porös es Material verwendet
werden. An beiden Enden der Bewegungsbahn des Ventilkörpers 14
verbindet je ein Drücker 15′, 15′′ den Austrittsraum 8 mit der
Außenseite des Brausekopfes. Die Drücker sind doppel-T-
förmig. In Normalposition dichten sie den Austrittsraum 8 ge
genüber der in diesem Beispiel verlängerten Luftzufuhrleitung
6 ab, indem sie durch ihre Form eine Öffnung 16 ver
schließen.
Wird der Wasserstrahl eingeschaltet, so weisen beide Teilräume
8′, 8′′ wegen dem Druckausgleichskanal 14′′ den gleichen Druck
auf. Wird nun ein Drücker 15′ von Hand hineingedrückt, so
fließt ein Teil des Wasser-Luft-Gemisches durch die nicht
mehr abgedichtete Öffnung 16 vom Austrittsraum 8 in die,
einen Unterdruck aufweisende, Luftzufuhrleitung 6 und somit
wieder in den Injektorraum 4. Da der Druckausgleichskanal 14′′
sehr schmal gewählt wurde, der Druckausgleich also nur langsam
stattfinden kann, entsteht in dem sich bei diesem Drücker 15′
befindlichen Teilraum 8′ ein Unterdruck bezüglich dem anderen
Teilraum 8′′. Der Ventilkörper 14 bewegt sich in Richtung des
Drückers 15′. Der Durchlaßkanal 14′ des Ventilkörpers 14
schiebt sich über einen der Auslaßkanäle 17′ und stellt somit
die Verbindung zwischen Wasserzuleitung 2 und Brausesieb 9
her. Dadurch läßt sich eine Umschaltung für verschiedene
Duschstrahl-Qualitäten erreichen, die einfacher zu bedienen
ist und weniger kalkanfällig ist als die bisher übliche
Methode, bei der das Brausesieb von Hand gedreht werden
mußte.
In Fig. 4 sind Meßwerte graphisch dargestellt, die einen
Vergleich zwischen handelsüblichen Brauseköpfen B und dem
Brausekopf gemäß der Erfindung A herstellen. Der Fließdruck
in bar ist für beide Arten als Funktion des Durchflusses in
Liter/Minute dargestellt. Es ist klar zu erkennen, daß mit
dem erfindungsgemäßen Brausekopf A bei gleicher Durchfluß
menge ein wesentlich höherer Fließdruck und damit ein kräfti
gerer Duschstrahl erreicht wird als bei einem handelsüblichen
Brausekopf B. Es kann eine Wassereinsparung und eine Energie
einsparung für das Heizen des Wassers von bis zu 50% erreicht
werden.
Die erfindungsgemäße Spardusche läßt sich auch bei fest
installierten Wandbrausen, wie sie beispielsweise in Sportan
lagen verwendet werden, einsetzen. Die Elemente, Durchflußbe
grenzerdüse 3, Injektorraum 4, Eintrittsöffnung 5, Luftzufuhr
leitung 6 und Druckaufbau- und Vermischungsraum 7, die sich
bei der Handbrause im Handgriff 1 befinden, sind nun logi
scherweise im Zuleitungsrohr zwischen Wand und Brause ange
ordnet. Die gegenseitige Anordnung und Funktionsweise der ein
zelnen Elemente ist jedoch gleich wie bei der Handbrause.
Ebenso können bei der Handbrause die oben erwähnten Elemente
anstatt im Handgriff im Duschschlauch angeordnet sein, wobei
auf den Duschschlauch ein handelsüblicher Brausekopf montiert
ist. Auch hier bleibt die erfindungsgemäße Anordnung gleich.
Claims (15)
1. Brausekopf, der einen die Wasserzuleitung (2) bildenden
Handgriff (1) und mindestens ein über der Wasseraustritts
öffnung angebrachtes Brausesieb (9) aufweist, wobei minde
stens eine vor dem mindestens einem Brausesieb (9) in die
Wasserzuleitung (2) mündende Luftzufuhrleitung (6) vorge
sehen ist und die Wasserzuleitung mit einer Durchflußbe
grenzerdüse (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
im Eintrittsbereich der Wasserzuleitung (2) die Durch
flußbegrenzerdüse (3) angeordnet ist, die in einem unmit
telbar daran angrenzenden Injektorraum (4) mündet, und
daß anschließend an den Injektorraum (4) zum Brausesieb
(9) hin gerichtet ein Druckaufbau- und Vermischungsraum
(7) sich befindet.
2. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckaufbau- und Vermischungsraum (7) vom Injek
torraum (4) zum Brausesieb (9) hin eine sich konisch er
weiternde Form aufweist.
3. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Druckaufbau- und Vermischungsraumes (7)
mindestens 5 cm beträgt.
4. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftzufuhrleitung (6) eine Eintrittsöffnung in
einem Randbereich des Handgriffes (1) aufweist.
5. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Luftzufuhrleitung (6) die Luftströmung beein
flussende Schikanen (11) angeordnet sind.
6. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Schikanen (11) zur Veränderung
des Luftmengendurchlasses beweglich (12) ausgeführt ist.
7. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftzufuhrleitung (6) ein bewegliches Ventil auf
weist, das druckgeregelt durch Druckanstieg (8) zum alter
nierenden Öffnen und Schließen der Luftzufuhrleitung (6)
dient.
8. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchflußbegrenzerdüse (3), der angrenzende In
jektorraum (4) und der Druckaufbau- und Vermischungsraum
(7) aus einem ein- oder mehrteiligen Kunststoffeinlageteil
(13) besteht, der auf ein handelsübliches Brausekopfge
häuse abgestimmt ist.
9. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffeinlageteil (13) aus einem gummiartigen
Kunststoff besteht.
10. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Injektorraum (4) einen gegenüber der Durchfluß
begrenzerdüse (3) und der Eintrittsöffnung (5) des Druck
aufbau- und Vermischungsraums (7) erweiterten Durchmesser
aufweist.
11. Brausekopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich anschließend an den Druckaufbau- und Ver
mischungsraum (7) und vor mindestens zwei Austrittskanälen
(17′, 17′′) ein senkrecht zur Strömungsrichtung des Wassers
verschiebbarer Ventilkörper (14) in einem Hohlraum (8) be
findet, mittels dem jeweils einer der mindestens zwei Aus
trittskanäle (17, 17′′) mit dem Druckaufbau- und Ver
mischungsraum (7) verbindbar ist.
12. Brausekopf nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (14) mittels Druckänderung ver
schiebbar ist.
13. Brausekopf nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß er Mittel (15′, 15′′) zur Erzeugung der Druckänderung
aufweist.
14. Brausekopf nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (14) in Strömungsrichtung einen
durchgehenden Durchlaßkanal (14′) und senkrecht zur Strö
mungsrichtung einen durchgehenden Druckausgleichskanal
(14′′) aufweist.
15. Brausekopf nach Patentanspruch 13 und 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch die Mittel (15′, 15′′) zur Druckände
rung eine Verbindung zwischen dem Hohlraum (8), in dem
sich der Ventilkörper (14) befindet, und der Luftzufuhr
leitung (6) herstellbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
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