DE4413060C2 - Strahlregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlregler zum Anschluß an Sanitärarmaturen mit einer Strahlzerleger- Einrichtung, bestehend aus einer Lochplatte, welche zur Erzeugung von Einzelstrahlen auf konzentrischen Kreisen angeordnete Durchflußlöcher aufweist, und Strahlreguliersieben.

Solche Strahlregler sind bereits aus der DE 30 00 799 A1 bekannt. Die zugehörige Strahlzerleger- Einrichtung dient dazu, einen gleichmäßigen Strahl zu erzeugen und eine intensive Vermischung mit angesaugter Luft zu ermöglichen.

Die Strahlzerleger-Einrichtung des bekannten Strahlreglers weist lediglich eine Lochplatte auf. Der sich daraus ergebende Vorteil der relativ geringen Geräuscherzeugung und des verringerten Aufwandes wird jedoch durch eine zunächst schlechtere Strahlzerlegung erkauft. Dies versucht man dann durch eine größere Anzahl von der Strahlzerleger-Einrichtung nachgeschalteten Strahlreguliersieben auszugleichen, was jedoch auch wiederum bezüglich Herstellung und Montage aufwendig ist.

Weiterhin kennt man aus der US 2 889 999 eine Auslaufarmatur, bei der konzentrisch und beabstandet zueinander angeordnete Einsatzteile mit zuströmseitigen Löchern vorgesehen sind. Die jeweils miteinander fluchtenden Löcher in den beiden Einsatzteilen verlaufen schräg zur Hauptdurchflußrichtung, so daß die gedachten Verlängerungen der Wandflächen der Durchflußlöcher in Strömungs-Austrittsrichtung einander durchdringen. Damit soll eine Durchmischung des Wassers mit zwischen den beiden Einsatzteilen eintretender Luft erreicht werden. Für eine intensive Strahl­ zerlegung im erwünschten Maße reichen diese Maßnahmen jedoch nicht aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Strahlregler mit einer Strahlzerleger-Einrichtung so weiterzubilden, daß er kostengünstig herstellbar ist und daß eine gute Strahl­ zerlegung und eine geringe Geräuschentwicklung vorhanden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zumindest ein Teil der auf verschiedenen konzentrischen Kreisen in einer radialen Ebene zueinander benachbart gelegenen Durchflußlöcher schräg zur Hauptdurchflußrichtung zueinander verlaufend angeordnet ist, derart, daß die in Strömungs- Austrittsrichtung orientierten gedachten Verlängerungen der Lochwandflächen sich im Bereich zwischen der Lochplatte und den Strahlreguliersieben zumindest teilweise durchdringen.

Die hinter der Lochplatte austretenden Einzelstrahlen treffen dadurch aufeinander, sie durchdringen einander, und es erfolgt somit eine sehr intensive Strahlzerlegung.

Da nur eine einzige Lochplatte vorgesehen ist, ist der Herstellungs- und auch der Montageaufwand vergleichsweise gering. Versuche haben gezeigt, daß zur weiteren Strahlzerlegung mit Hilfe von nachgeschalteten Sieben nur noch ein geringer Aufwand notwendig ist, so daß man mit einer reduzierten Anzahl von nachgeschalteten Strahlreguliersieben auskommt.

Vorteilhafterweise sind die Durchflußlöcher in Durchströmrichtung sich konisch verengend ausgebildet. Es hat sich herausgestellt, daß durch diese konische Ausbildung eine ganz erhebliche Geräuschreduzierung eintritt. Der Strahlregler weist somit insgesamt bei geringem Aufwand und besonders guter Strahlzerlegung nur eine geringe Geräuschentwicklung auf.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß insbesondere die Anzahl der Durchflußlöcher in benachbarten konzentrischen Kreisen gleich ist.

Jedem Durchflußloch eines Kreises ist somit ein Durchflußloch des benachbarten Kreises zugeordnet. Es treffen somit immer zwei Einzelstrahlen abströmseitig hinter der Lochplatte aufeinander. Vorzugsweise weisen die Durchflußlöcher einen eckigen Querschnitt auf, vorzugsweise einen viereckigen. Eine solche Form ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Lochplatte als Kunststoff-Spritzgußteil hergestellt ist, weil solche eckigen Durchflußlöcher spritztechnisch einfacher realisierbar sind.

Eine besonders intensive Strahlzerlegung ergibt sich, wenn die Längsmittelachsen der zueinander schräg angeordneten Durchflußlöcher einen Winkel von wenigstens etwa vierzig Grad, vorzugsweise einen Winkel von etwa siebzig bis neunzig Grad, einschließen. Gerade bei einem Winkelbereich um siebzig bis neunzig Grad treffen die Einzelstrahlen praktisch unmittelbar abströmseitig hinter der Lochplatte zusammen, was auch bezüglich der Baulänge des Strahlreglers vorteilhaft ist, weil dadurch abströmseitig hinter der Lochplatte nur ein geringer Zwischenraum zwischen dieser Lochplatte und nachgeschalteten Reguliersieben notwendig ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich an die Strahlzerleger-Lochplatte abströmseitig am Außenumfang eine Ringhülse anschließt, die sich in Montagestellung mit ihrem abströmseitigen Rand bis in den Bereich von seitlichen Luftansaugöffnungen erstreckt. Diese Ringhülse trägt mit zur Bündelung des abgehenden Gesamt-Strahles bei. Insbesondere wird dadurch auch verhindert, daß die aufeinandergeleiteten, "zerstäubten" Einzelstrahlen in unerwünschter Weise seitlich in den Bereich von Luftansaugöffnungen gelangen und dort entweder nach außen treten oder aber eine Luftansaugung behindern.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines halbseitig im Schnitt dargestellten Strahlreglers,

Fig. 2 einen Strahlregler anderer Bauart in halbseitig geschnittener Seitenansicht,

Fig. 3 eine Unteransicht einer Strahlzerleger-Lochplatte,

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Lochplatte im Querschnitt sowie

Fig. 5 die Lochplatte in Aufsicht,

Fig. 6 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung im Bereich eines Durchflußloches,

Fig. 7 eine Schnittansicht im Bereich eines Durchflußloches gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 eine Schnittdarstellung im Außenrandbereich einer Lochplatte.

Fig. 1 zeigt einen Strahlregler 1, der als Einsatzteil ausgebildet ist und in das Mundstück einer Sanitärarmatur einsetzbar ist. Der Strahlregler weist eine Strahlzerleger- Einrichtung 2 auf, zu der eine Lochplatte 3 gehört.

Die Hauptdurchflußrichtung durch den Strahlregler ist durch die Pfeile PF1 gekennzeichnet. In Durchströmrichtung vor der Lochplatte 3 (Zuströmseite 16) befindet sich ein Vorsatzsieb 4 und abströmseitig (Abströmseite 17) ist mit Abstand zu der Lochplatte 3 eine Siebanordnung mit Strahlreguliersieben 5 vorgesehen. Das Vorsatzsieb 4, die Lochplatte 3 und die Strahlreguliersiebe 5 befinden sich in einem Strahlregler- Gehäuse 6. Dieses weist seitliche Luftansaugöffnungen 7 zur Luftbeimischung zu dem zerlegten Wasserstrahl zwischen Lochplatte 3 und Strahlreguliersieben 5 auf.

Mit Hilfe der Lochplatte 3 wird das zuströmende Wasser in Einzelstrahlen zerlegt und zwischen der Lochplatte 3 und den Strahlreguliersieben 5 intensiv mit angesaugter Luft vermischt. Der Bereich zwischen der Lochplatte 3 und den Strahlreguliersieben 5 bildet hierbei eine Mischkammer 8. Die Strahlreguliersiebe 5 haben insbesondere die Aufgabe, die zerlegten Wasserstrahlen möglichst gleichmäßig zu verteilen.

Für eine besonders gute Strahlzerlegung und die Möglichkeit einer besonders intensiven Anreicherung mit Luft weist die Lochplatte 3 Durchflußlöcher 9 auf, die schräg zur Hauptdurchflußrichtung (Pfeile PF1) angeordnet sind. Die einzelnen benachbarten Durchflußlöcher 9 auf verschiedenen konzentrischen Kreisen sind dabei so ausgerichtet, daß die austretenden benachbarten Einzelstrahlen aufeinander treffen, so daß sich auch ohne zusätzliche Prallplatten und dergleichen eine besonders intensive Zerlegung ergibt. Dies wiederum begünstigt die Aufnahme und das Mitführen von in die Mischkammer 8 angesaugter Luft.

Wie gut in den Fig. 3 und 5 erkennbar, weist die Lochplatte 3 auf konzentrischen Kreisen angeordnete Durchflußlöcher 9 auf. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Lochreihen auf konzentrischen Kreisen vorgesehen, wobei die Durchflußlöcher des äußeren konzentrischen Kreises in Durchströmrichtung schräg nach innen gerichtet sind, während die Durchflußlöcher auf dem inneren konzentrischen Kreis in Durchströmrichtung schräg nach außen gerichtet sind. Benachbarte Durchflußlöcher auf verschiedenen konzentrischen Kreisen sind dabei in einer radialen Ebene schräg zueinander verlaufend angeordnet, so daß jeweils der Einzelstrahl eines äußeren Durchflußloches auf den Einzelstrahl eines radial benachbarten Durchflußloches trifft. Die Anzahl der im äußeren konzentrischen Kreis angeordneten Durchflußlöcher entspricht der Anzahl der auf dem inneren konzentrischen Kreis angeordneten Durchflußlöcher.

Es besteht hierbei auch die Möglichkeit, nicht in jeder radialen Ebene schräg zueinander angeordnete Durchflußlöcher vorzusehen, sondern beispielsweise nur in jeder zweiten oder dritten radialen Ebene. Außerdem kann auch die Anzahl der auf den verschiedenen konzentrischen Kreisen angeordneten Durchflußlöcher verschieden sein.

Im mittleren Bereich sind noch vier weitere Durchflußlöcher 9 vorgesehen, wobei jeweils radial gegenüberliegende Löcher in Durchströmrichtung schräg zueinander weisend angeordnet sind.

Durch die intensive Strahlzerlegung sind für eine gleichmäßige Verteilung der zerlegten Wasserstrahlen nur noch wenige Strahlreguliersiebe 5 erforderlich, wobei in der Regel zwei Siebe genügen, so wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Auch dadurch ist der Aufwand insgesamt reduziert. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Bauhöhe des Strahlreglers in Strahldurchtrittrichtung zu reduzieren, so daß auch eine kompakte Bauform des Strahlreglers möglich ist.

Wie gut in den Figuren erkennbar, sind die Durchflußlöcher 9 sich in Durchströmrichtung konisch verengend ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Geräuschminderung, so daß insgesamt die Geräuschentwicklung trotz intensiver Strahlzerlegung vergleichsweise gering bleibt.

An die Strahlzerleger-Lochplatte 3 schließt sich abströmseitig am Außenumfang eine Ringhülse 10 an. Diese bildet eine seitliche Abschirmung und bewirkt, daß reflektierte Einzelstrahlen etwa in Hauptdurchflußrichtung gebündelt werden. Die axiale Länge der Ringhülse 10 ist so bemessen, daß eine Behinderung der Luftansaugung vermieden wird. Insbesondere reicht die Ringhülse 10 in axialer Richtung etwas in den Bereich der Durchtrittsfenster 7, um die Einzelstrahlen so weit abzuschirmen, daß die Luftzuströmung nicht behindert wird und auch keine Wasserstrahlen beziehungsweise reflektierte Wasserstrahlen bei den Durchtrittsfenstern 7 austreten können.

Wie gut in Fig. 1 erkennbar, ist die Ringhülse 10 radial etwas nach innen versetzt und zu der Gehäusewand 11 beabstandet.

Auch bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform eines Strahlreglers 1a ist erkennbar, wie die Ringhülse 10 eine Abschirmung zu den Durchtrittsfenstern 7 bildet. Auch hier ragt der Rand der Ringhülse 10 etwas in den Seitenbereich der Durchtrittsfenster 7 hinein. Die Luftansaugung erfolgt bei dem Strahlregler 1a schräg von unten.

Der Strahlregler 1a unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten auch dadurch, daß hier ein Strahlreglergehäuse 6a aus Kunststoff vorgesehen ist, während bei dem Strahlregler 1 das Gehäuse aus Metall ist. Die Strahlreguliersiebe 5a sind bei dem Strahlregler 1a durch Einpressen in einen Halteabschnitt des Gehäuses gehalten.

Bei dem Strahlregler 1 sind abströmseitig an der Lochplatte 3 Stützstifte 12 zur Beaufschlagung und zum Halten der lose eingelegten Strahlreguliersiebe 5 vorgesehen.

Die einander paarweise zugeordneten Durchflußlöcher 9, deren Einzelstrahlen abströmseitig aufeinandertreffen, können bezüglich ihrer Längsmittelachsen einen Winkel im Bereich von etwa vierzig bis etwa neunzig Grad einschließen. Im Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel A (Fig. 4) etwa siebzig Grad. Bei einem solchen Schrägwinkel und dem vorgesehenen Abstand der Durchflußlöcher 9 liegt der Aufprallbereich der Einzelstrahlen vergleichsweise nahe an der Abströmseite 17 der Lochplatte 3. Der Aufprallbereich 13 ist in Fig. 4 durch eine strichlinierte Verlängerung der Lochwandflächen gut erkennbar und durch eine Schraffur etwas herausgehoben. Gut zu erkennen ist auch, daß der Auftreffbereich der Einzelstrahlen auch innerhalb des von der Ringhülse 10 umgrenzten Bereiches liegt, so daß die durch das Aufeinandertreffen zerstäubenden Einzelstrahlen außenseitig geführt und gebündelt sind.

Die Lage der Einzelstrahl-Auftreffbereiche 13 kann insbesondere bezüglich des Abstandes zur Lochplatte 3 durch unterschiedliche Winkel A und auch durch Verändern des Abstandes der Durchflußlöcher variiert werden. Denkbar ist auch, daß die Durchflußlöcher so angeordnet sind, daß sich mehrere zueinander versetzte Ebenen mit jeweils darin befindlichen Auftreffbereichen 13 ergeben. Dadurch kann der zur Verfügung stehende Raum der Mischkammer 8 optimal ausgenutzt werden.

Um die Bündelwirkung der Ringhülse 10 zu unterstützen, ist der Schrägwinkel B der auf dem äußeren konzentrischen Kreis befindlichen Durchflußlöcher etwas größer als der Schrägwinkel C der auf dem nach innen benachbarten konzentrischen Kreis befindlichen Durchflußlöcher (Fig. 4).

Der Schrägwinkel B kann beispielsweise etwa fünf Grad mehr betragen als der Schrägwinkel C jeweils bezogen auf eine parallel zur Hauptdurchflußrichtung orientierte Mittellinie. Die Lage der Auftreffbereiche 13 wird dadurch etwas mehr nach innen verlagert.

Die Strahlzerleger-Lochplatte 3 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und wird insbesondere einstückig als Kunststoff- Spritzteil hergestellt. Die Durchflußlöcher sind im Ausführungsbeispiel viereckig, was insbesondere auch spritztechnische Vorteile hat. Bedarfsweise können auch andere Querschnittsformen, also gerundete oder runde Löcher, jedoch auch anders geformte, eckige Löcher vorgesehen sein.

Wie bereits vorerwähnt, sind die Durchflußlöcher 9 in Durchströmrichtung sich konisch verengend ausgebildet. Der Konuswinkel beträgt im Ausführungsbeispiel etwa zehn Grad. Die Ausbildung der Durchflußlöcher 9 ist gut auch in den Fig. 6 und 7 erkennbar. Die vorgesehene Formgebung dieser Durchflußlöcher 9 ist teilweise auch spritztechnisch bedingt.

Fig. 8 zeigt in einer Detailansicht noch an der Lochplatte 3 außenseitig befindliche Schnappnasen 14, mit denen die Lochplatte 3 in entsprechende Ausnehmungen des Strahlregler- Gehäuses 6a (vergleiche Fig. 2) einrastbar ist.

Rastvorsprünge 15 befinden sich auch innenseitig am zuströmseitigen Rand der Lochplatte 3, die zur Halterung des eingesetzten Vorsatzsiebes 4 dienen (Fig. 1).

Insgesamt ist durch die Erfindung ein Strahlregler geschaffen, der eine besonders gute Strahlzerlegung bei gleichzeitig geringer Geräuschentwicklung vereint. Der Strahlregler ist insbesondere durch den Aufbau der Lochplatte 3 kostengünstig herstellbar. Die gute Strahlzerlegung ermöglicht auch die Reduzierung der Anzahl der Strahlreguliersiebe und damit wiederum eine Verringerung des Herstellungs- beziehungsweise Montageaufwandes. Außerdem lassen sich dadurch auch sehr kompakte bzw. kurze Bauformen des Strahlreglers realisieren.

Claims (15)

1. Strahlregler zum Anschluß an Sanitärarmaturen, mit einer Strahlzerleger-Einrichtung, bestehend aus einer Lochplatte, welche zur Erzeugung von Einzelstrahlen auf konzentrischen Kreisen angeordnete Durchflußlöcher aufweist, und Strahl­ reguliersieben, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der auf verschiedenen konzentrischen Kreisen in einer radialen Ebene zueinander benachbart gelegenen Durchflußlöcher (9) schräg zur Hauptdurchflußrichtung (Pf.1) zueinander verlaufend angeordnet ist, derart, daß die in Strömungs- Austrittsrichtung orientierten gedachten Verlängerungen der Lochwandflächen sich im Bereich zwischen der Lochplatte (3) und den Strahlreguliersieben (5, 5a) zumindest teilweise durchdringen.

2. Strahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verlängerungen der Strömungsaustritts-Längsachsen wenigstens zweier Durchflußlöcher (9) schneiden.

3. Strahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durchflußlöcher (9) in benachbarten konzentrischen Kreisen gleich ist.

4. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußlöcher (9) einen eckigen oder runden Innenquerschnitt aufweisen, vorzugsweise einen viereckigen.

5. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußlöcher (9) sich in Durchströmrichtung konisch verengend ausgebildet sind.

6. Strahlregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel der sich in Durchflußrichtung verengenden Durchflußlöcher (9) bis etwa 20 Grad, vorzugsweise etwa 10 Grad, beträgt.

7. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittelachsen der zueinander schräg angeordneten Durchflußlöcher einen Winkel (A) von wenigstens etwa 40 Grad, vorzugsweise einen Winkel (A) von etwa 70 bis 90 Grad, einschließen.

8. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem äußersten konzentrischen Kreis befindlichen Durchflußlöcher (9) mit ihren Austrittsrichtungen einen größeren Schrägwinkel (B) in bezug auf die Längsachse des Strahlreglers haben als die schräg nach außen weisenden Durchflußlöcher in dem benachbarten konzentrischen Kreis.

9. Strahlregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägwinkel (B) der auf dem äußersten konzentrischen Kreis befindlichen Durchflußlöcher etwa 40 Grad nach innen und der Schrägwinkel (C) der auf dem nach innen benachbarten konzentrischen Kreis befindlichen Durchflußlöcher etwa 35 Grad, bezogen auf die Längsachse des Strahlreglers, betragen.

10. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Strahlzerleger-Lochplatte (3) abströmseitig am Außenumfang eine Ringhülse (10) anschließt, die sich in Montagestellung mit ihrem abström­ seitigen Rand bis in den Bereich von seitlichen Luftansaugöffnungen (7) erstreckt.

11. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Einströmbereich der Durchflußlöcher (9) gerundete Übergänge vorgesehen sind.

12. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchströmrichtung hinter der Strahlzerleger-Lochplatte (3) zwei Siebe (5, 5a) angeordnet sind.

13. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß abströmseitig an der Lochplatte (3) ein Abstandhalter in Form von einem oder mehreren Stützstiften (12) zur Beaufschlagung der nachgeordneten Siebe vorgesehen ist.

14. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (3) zwei konzentrische Kreise aufweist und daß im mittleren Bereich der Lochplatte wenigstens vier weitere Durchflußlöcher (9) vorgesehen sind, von denen jeweils zwei radial gegenüberliegende Durchflußlöcher mit ihren Austrittsstrahlen aufeinander gerichtet sind.

15. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (3) ein Kunststoff- Spritzteil ist.