EP3338898A1 - Brausestrahlaustrittsvorrichtung und damit ausgerüstete brause - Google Patents
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- EP3338898A1 EP3338898A1 EP17206774.6A EP17206774A EP3338898A1 EP 3338898 A1 EP3338898 A1 EP 3338898A1 EP 17206774 A EP17206774 A EP 17206774A EP 3338898 A1 EP3338898 A1 EP 3338898A1
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Definitions
- the invention relates to a effervescent spray outlet device having a jet disk which has at least one jet disk opening, and to a jet outlet element arranged in the jet disk opening, and to a shower with such a shower jet effervescing device.
- a sanitary shower head such as a head, hand or side shower, or a shower at the outlet of a sanitary water dispenser or mixer tap for a bathtub or a sink or sink, act as a kitchen shower for a kitchen sink.
- Effervescent spray exit devices of this type are known in particular for sanitary showers variously.
- Such is in the published patent application EP 2 684 610 A1 discloses a shower with such a spray jet outlet device, in which the jet disk has a plurality of jet disk openings and the jet outlet elements are formed from a hollow cylindrical elastomeric material with a continuous hollow channel as a beam exit opening and formed on a common, abutting the inside of the jet disk jet exit plate.
- Such cylindrical jet outlet elements made of an elastomer material are also referred to as a jet outlet nipple or shortly as a nipple.
- the effervescent spray outlet device multi-channel jet outlet units each having at least two fluid-separated outlet channels.
- the various outlet channels of the respective jet outlet unit open on the inlet side into separate fluid outlet chambers, so that the fluid can selectively and selectively be supplied to one of the outlet channels, for example, to provide different spray jet types.
- Hollow-cylindrical jet outlet elements or nipples of elastomer material function as jet exit units, wherein the exit channels extend continuously from one to the other cylinder end side, for example parallel next to each other or in a coaxial arrangement.
- the nipples are preferably formed integrally with and on a jet exit plate of the elastomeric material, which is arranged on the inside of the jet disk.
- the patent US 5,246,301 discloses a brush-type showerhead with brush pins which function as single-channel or dual-channel jet outlet elements.
- the jet outlet pegs have a cylindrical, conically tapering shape and, in a single-channel design, have an outlet channel extending longitudinally through the peg or an outlet channel opening out on the cylinder side wall.
- the respective pin In two-channel design, has a longitudinally and centrally passing outlet channel and an inlet side of this central outlet channel extending and opening out at the pin side wall outlet channel.
- effervescent spray outlet device has an existing elastic material, annular bottom part, the outlet side is provided with water passage openings and rests with its side walls against side walls of a corresponding annular channel 108 of a shower head housing and is thereby fixed in the shower head.
- the bottom portion can bulge outward depending on the water pressure, to promote lime removal in the region of the water passage openings.
- Effervescent spray exit devices are designed especially for sanitary applications typically for providing one or more selectively selectable Effervescent spray types, for example, to provide a massage jet, a normal jet, a jet stream or a needle jet or fine jet.
- fine / needle jet it is known to provide a jet disk with comparatively small jet disk openings, which function as jet outlet openings of the shower and accordingly as fine jet openings.
- a thin metal disk into which the fine jet openings can be introduced relatively easily in terms of production technology serves as a jet disk. Due to their relatively low passage cross-section, these fine jet openings are very sensitive to clogging due to dirt particles and calcification, which is why effervescent jet exit devices of this type have already been proposed with exchangeable metallic jet disc.
- the invention is based on the technical problem of providing a spray jet outlet device of the type mentioned, which can be produced and operated with relatively little effort and allows a functionally reliable fine jet shower with comparatively fine, if necessary, individual jets, which is relatively insensitive to clogging by dirt particles and calcification.
- the jet outlet element is pot-shaped with an exit-side bottom, a side wall and a hollow chamber bounded by the bottom and the side wall.
- the jet outlet element is arranged pointing with its bottom in the beam exit direction in the associated jet disk opening and thereby preferably held on the jet disk and has in its bottom a plurality of spaced apart, extending through the bottom extending fine jet openings. This creates the prerequisite for being able to provide a very fine spray jet, if necessary, which can be, in particular, a fog-like fine spray jet.
- the bottom and the side wall of the jet outlet element are made of an elastic material, preferably in one piece of the same elastic material.
- the entire jet outlet element can be made in one piece from the elastic material.
- the elastic material may in particular be an elastomeric material, such as a conventional silicone-based elastomeric material.
- the jet outlet element is designed such that it buckles with its bottom and / or its side wall as a function of a pending in the hollow chamber fluid operating pressure. Under fluid operating pressure is to be understood in the normal use of the shower pressure of the shower supplied fluid. This deformation of the jet outlet element by the fluid operating pressure occurring during operation of the effervescent spray outlet device advantageously prevents functional failures or functional restrictions due to dirt particles and calcification.
- this effervescent spray outlet device can be produced and operated reliably with relatively little effort.
- the fine jet openings can be introduced into the bottom of the jet outlet element with a relatively small passage or exit cross section. Feed effervescent fluid enters the hollow chamber of the pot-shaped jet outlet element and can escape from there through the fine jet openings as a fine / needle jet from the effervescent spray outlet device.
- the cup-shaped design of the jet outlet element can keep the susceptibility of the spray jet outlet device for blockages of the fine jet openings due to accumulating dirt / lime particles low and facilitate the removal of any adhering dirt / lime particles.
- the effervescent spray outlet device can have any number of such jet outlet elements corresponding to the number of associated jet disk openings, preferably a plurality of jet exit elements uniformly distributed over the extent of an associated jet disk surface.
- the one or more jet outlet elements can terminate flush with the jet disk with its / their bottom or be slightly set back relative to the outside thereof or preferably protrude outward beyond the jet disk. In the latter case, it may be further preferred if the Jet exit element also still projects with an adjoining the bottom region of its side wall over the jet disk to the outside. In corresponding implementations, the jet outlet element protrudes outwards beyond the jet disk with more than half the axial length of its side wall. This favors the fluid pressure dependent deformation of the jet outlet element and in particular its side wall unhindered by the jet disk.
- the fine jet openings are made with a passage cross-section of in each case at most 0.2 mm 2 , in particular of in each case at most 0.1 mm 2 .
- This dimensioning measure makes it possible to provide a correspondingly fine spray jet.
- an outer diameter of the bottom and the side wall of the jet outlet element is at most 10 mm, in particular at most 6 mm, in corresponding applications also only at most 5 mm or at most 4 mm. Also, this dimensioning measure can be beneficial to achieve a very fine spray jet.
- the bottom of the jet outlet element has at least three and at most ten fine jet openings. This dimensioning measure can also be favorable in terms of manufacturing technology and advantageous in terms of the achievable shower spray characteristic.
- the jet outlet element is arranged parallel to the beam exit direction between a retracted end position and a Wegwegten end position translationally movable in the jet disk opening, which is in pending in the hollow chamber fluid operating pressure in the réellewegten end position and is located in the retracted end position in the absence of fluid operating pressure in the hollow chamber ,
- This can have functional advantages in many cases.
- the jet outlet element can be completely retracted into the jet disk opening, for example, with this flush outside or be withdrawn against this.
- the jet outlet element is retracted in its retracted end position only to a rear part in the jet disk opening.
- the jet outlet element For example, at least with its bottom outside of the jet disk opening, in corresponding embodiments additionally with a smaller or alternatively with a larger part of its side wall. This favors the bulging deformation of the jet outlet element, especially of its bottom and / or its side wall, under the effect of the fluid operating pressure in the hollow chamber.
- the jet outlet element is guided so as to be movable in translation in the jet disk opening or, alternatively, held with a rear region on the jet disk or shower part upstream of the spray disk so that it can advance with its bottom and preferably also its side wall in a fluid pressure-dependent manner, eg elastically.
- the jet outlet element is arranged elastically restoring in the direction of the retracted end position, so that it automatically moves back into thetechnischbewegte end position when the fluid pressure decreases.
- the jet outlet element is designed such that based on a non-pressurized state, the diameter of its side wall and / or a passage cross section of its fine jet openings by the buckling of the bottom and / or the side wall at a fluid operating pressure of 0.5bar is increased by at least 3% / are and / or increased by at least 8% at a fluid operating pressure of 1 bar and / or increased by at least 12% at a fluid operating pressure of 1.5 bar. It turns out that this system design for the jet outlet element results in a sufficiently good protection against rapid clogging by dirt particles and / or limescale deposits, especially when used in sanitary showers, where the water operating pressure is typically in this range.
- the bottom and the side wall of the jet outlet element made of an elastomeric material having a Shore A hardness of at most 75, in particular of at most 40th It is found that with this system design of the jet outlet element also the bulging deformation of the jet outlet element in dependence supported by the fluid operating pressure in a favorable manner.
- the jet outlet element on a radially projecting from the side wall retaining shoulder. This can be used to the jet outlet element to keep safe at the jet disk or an adjacent device.
- the jet outlet element has axially projecting spacers on its entry-side front end. This can be used to position the jet exit element between the jet disk and a distance from the inside of the jet disk, e.g. To hold plate-shaped or disc-shaped housing or partition wall of the shower, against which the jet outlet element comes with its axially projecting spacer to the plant. It can be formed between the jet disk and the housing or intermediate wall, a fluid outlet chamber, which is supplied with the effervescent fluid and from which the effervescent fluid can get into the hollow chamber of the jet outlet element.
- the jet disk has a plurality of jet disk openings, in which a corresponding number of jet outlet elements are arranged, wherein the jet outlet elements are integrally formed integrally on an inner side of the jet disk jet exit plate made of elastic material.
- the jet outlet elements are integrally formed integrally on an inner side of the jet disk jet exit plate made of elastic material.
- it may in particular be a conventional elastomer material.
- the one-part molding of the jet outlet elements on the jet outlet plate can simplify the manufacture of the jet outlet elements and their placement in the jet disk openings.
- the shower according to the invention is equipped with a effervescent spray outlet device according to the invention.
- the showerhead may in particular be a sanitary shower, e.g. a shower head in a version as overhead shower, hand shower or side shower.
- a shower shown as a possible embodiment of the invention is of a known flat construction, as used for example for sanitary overhead shower.
- the shower has a flat, circular cylindrical shower housing 1, which is held by a ball joint 2 correspondingly on all sides pivotally mounted on an inlet side, shower longitudinal center inlet nozzle 3.
- the shower housing 1 closes off with a, which includes a jet disk 4, which is provided with at least one jet disk opening 5, in the example shown with a plurality, for example about 150 to 200, of jet disk openings distributed uniformly over the jet disk 4.
- a jet outlet element 6 is arranged in each jet disk opening 5.
- the jet outlet element 6 is cup-shaped with an exit-side bottom 6a, a side wall 6b and a hollow chamber 6c bounded by the bottom and the side wall, with its bottom 6a being arranged pointing in the jet exit direction, ie the bottom 6a forms the exit-side end face of the respective jet exit element 6 .
- the bottom 6a of each jet outlet element 6 has a plurality of fine jet openings 7, in the example shown the Fig. 1 to 3 in each case five fine jet openings 7.
- the jet outlet elements 7 are integrally formed on a jet exit plate 9, which is arranged facing an inside of the jet disk 4, for example, on the inside of the jet disk 4 is applied.
- the jet exit plate 9 is made of an elastic material, which may in particular be a conventional silicone-based elastomeric material.
- a housing or. Intermediate plate 8 'of the sprayer is arranged on the inside of the jet outlet plate 9, which is also called exit mat due to its elastic nature, wherein the housing / intermediate plate 8' is provided with spacer pins 10 or spacer webs, so that between it and the jet outlet plate 9 a As a fluid outlet chamber acting gap 11 remains, in which the jet outlet elements 6 on the inlet side, ie with its open pot side, open.
- the spray supplied fluid is distributed or passed through this fluid outlet chamber in the hollow chamber 6c of the individual jet outlet elements 6 and can emerge from there as a fine / needle beam through the fine jet openings 7 through the shower.
- Fig. 4 shows in one of the Fig. 3 corresponding detail view of a variant of the shower of the Fig. 1 to 3 in which the jet outlet elements 6 are manufactured as individual parts and held in the shower head. For this purpose, they are inserted from the inside into the respectively associated jet disk opening 5 of the jet disk 4 and held in this position by a housing inside or intermediate plate 8 of the shower, which is mounted inside the shower.
- the jet outlet element 6 a radially projecting from the side wall 6b retaining shoulder 6d and an axially projecting at its front end 6e spacer.
- the spacer 6e includes in the example shown a plurality of spacer webs, which are arranged spaced apart in the circumferential direction of the annular upper, inlet-side edge of the jet outlet element 6 and project axially from this edge. Between the spacer webs of the spacer 6 e remains in this way a space through which effervescent fluid, which is supplied to the shower, can flow through the upper, inlet-side pot opening of the cup-shaped jet outlet element 6 in the hollow chamber 6 c.
- an axial distance of the housing or intermediate plate 8 from the jet disk 4 forms a fluid outlet chamber 11 ', from which the jet outlet elements 6 open and via which the spray supplied to the fluid can be distributed to the plurality of jet outlet elements 6.
- the jet outlet elements 6 project with their bottom 6a and an adjacent region of their side wall 6b in each case via the jet disk 4 in the beam exit direction to the outside, for example by about one fifth to one third of their entire axial length.
- This can be advantageous, for example, for periodic manual cleaning operations.
- the wall thickness of the bottom 6a is significantly less than the axial length of the jet exit element 6, e.g. only about one fifth to one twentieth of the axial length of the jet outlet element 6, the fine jet openings 7 manufacturing technology comparatively easily and with relatively small passage cross-section are introduced into the elastic material of the bottom 6a.
- Fig. 5 to 7 show the respective jet outlet element 6 in the unpressurized state in a design with five fine circular cross-section fine jet openings 7, which are distributed equidistantly in the ground 6a as an axial passage channels on an equal radius R and in the circumferential direction.
- Fig. 8 shows a variant embodiment, that of the Fig. 5 to 7 with the only difference corresponds to that in the bottom 6a of the jet outlet element 6 instead of the five only three fine jet openings 7 are arranged at 120 ° angle distance from each other.
- Fig. 9 shows a further embodiment in which the only difference from the embodiment according to the Fig. 5 to 7 the jet outlet element 6 in its bottom 6a six instead of five fine jet openings 7, in comparison to the embodiment of the Fig. 5 to 7 especially an additional, central, sixth fine jet opening.
- the fine jet openings 7 do not extend as, for example Fig. 7 visible all parallel to each other and to a longitudinal axis of the jet outlet element 6, but at least a portion thereof obliquely to the longitudinal axis of the jet outlet member 6 and / or obliquely to other of the fine jet openings 7.
- the fine jet openings 7 at an oblique angle of 15 ° or less extending obliquely to the longitudinal axis of the jet outlet element 6 obliquely outwards or converging obliquely inwards or synchronously with each other obliquely to one side.
- the oblique angle can be the same for all fine jet openings 7 or alternatively for at least two fine jet openings 7 different.
- one or more fine jet openings may be provided in a region of the side wall 6b of the jet outlet element 6 projecting beyond the jet disk 4.
- the individual jet outlet elements 6 in the variants of the Fig. 4 to 9 made of an elastic material, for example a silicone-based elastomeric material.
- an elastic material for example a silicone-based elastomeric material.
- the jet outlet element 6 is made in one piece as a component of an elastic material.
- the jet outlet element 6 is adapted to buckle with its bottom 6a and / or its side wall 6b depending on a pending in the hollow chamber 6c pressure of the spray supplied fluid in operation. This will be described below with reference to the embodiment of Fig. 5 to 7 and the others FIGS. 10 to 17 explained in more detail.
- the jet outlet element 6 in the pressureless state, ie in the state when no fluid pressure in the hollow chamber 6c is applied. It has in the examples shown a circular cross section, in alternative embodiments, it has a different cross section, for example, an oval or polygonal cross section.
- the jet outlet element 6 is preferably manufactured so that in this unpressurized state its fine-beam openings 7 have a passage cross-section of each of more than about 0.2 mm 2, in particular more than about 0.1 mm 2.
- the jet outlet element 6 is preferably designed so that in the pressureless state its outside diameter in the region of the bottom 6a and the side wall 6b is at most approximately 10 mm, in particular at most approximately 6 mm, eg only approximately 4 mm ,
- the 10 and 11 illustrate the jet outlet element 6 in an operating state, in which in the hollow chamber 6c and in an associated fluid supply a Operating pressure of the supplied fluid, such as water, of about 0.5 bar prevails. It can be seen that the base 6a and the side wall 6b of the jet outlet element 6 already begin to buckle slightly due to the applied fluid pressure compared with the unpressurised state, wherein the curvature forms a diameter D of the side wall 6b and / or a passage cross-section A of the fine jet openings 7 is typically already increased by at least about 3% compared to the non-pressurized state.
- a Operating pressure of the supplied fluid such as water
- the passage cross section A of the fine jet openings 7 begins to change from its circular shape in the pressureless state into an oval shape widening in the circumferential direction of the jet outlet element 6.
- FIGS. 12 and 13 show the proportions according to the 10 and 11 for a fluid operating pressure of about 1bar.
- Out Fig. 12 It can be seen that now the cross sections of the fine jet openings 7 are already noticeably oval, and out Fig. 13 It can be seen that the side wall 6c has bulged further in its diameter D and also the bottom 6a reinforced to the outside, ie in Fig. 13 down, arching.
- a percentage increase of the diameter D and of the passage cross-section A of the fine jet openings 7 by approximately 11% to 13% was observed for this fluid pressure of approximately 1 bar.
- the jet exit element 6 is preferably designed so that the said percentage increase for these two parameters at 1 bar is at least about 8%.
- FIGS. 14 and 15 show the proportions according to the FIGS. 12 and 13 at further increased to a value of about 1.5 bar fluid operating pressure. How out Fig. 14 to recognize, the fine jet openings 7 have now noticeably expanded oval. In the case of said practical example, an increase in the passage cross-section A at this pressure of about 1.5 bar was found to be slightly more than 80% compared to the unpressurised state. Out Fig. 15 It can be seen that the side wall 6b further bulges with its diameter D, that is enlarged, and also the bottom 6a further outwards, ie in Fig. 15 down, has bulged. The latter has the mentioned oval expansion of the fine jet openings 7 result.
- FIGS. 16 and 17 illustrate the conditions for the condition at the fluid pressure of about 1.5 bar according to the FIGS. 14 and 15 Comparing with the depressurized state according to Fig. 5 to 7 in a common bottom view or side view.
- Fig. 16 it is clear that and how an unpressurized, circular passage cross section A 0 of the fine-beam openings 7 6 oval widened passage cross-section A 15 widens in a circumferential direction of the jet exit element.
- Fig. 17 It is shown how an unpressurized diameter value D 0 of the side wall 6b increases in an arched diameter value D 15 at the fluid pressure value of 1.5 bar.
- the system design for the buckling behavior of the jet exit element 6 is determined primarily by appropriate choice of wall thickness for the bottom 6a and side wall 6b and the ratio of axial length to diameter and elasticity of the material used, such as the shore Hardness of a used elastomeric material. Furthermore, it may be important whether and with what proportion of its axial length the jet outlet elements 6 protrude beyond the jet disk 4. Depending on requirements, the respective jet outlet element can be designed so that bulges in pending fluid pressure only its bottom or only its side wall or, as explained above, arch its bottom and its side wall.
- the jet outlet element 6 remains its surface by the operation of the shower in motion, as changes in operation, the fluid pressure, in particular between the unpressurized state when the shower and the respectively given normal operating pressure of the fluid in the active effervescent operation.
- This constant or recurrent movement of the surface of the jet outlet element 6 complicates or prevents permanent deposits of dirt and lime particles.
- due to this breathing of the jet outlet element 6, possibly deposited dirt / limescale deposits usually be automatically detached or blasted off by the operation of the shower.
- the fine jet openings 7 in in Fig. 18 shown unpressurized state in the radial direction of the jet outlet element 6 oval broadened cross-section.
- the Fig. 19 shows these fine jet openings 7 at a fluid operating pressure of about 0.5 bar.
- the oval shape of the fine jet openings 7 in this case already begins to weaken somewhat in the direction of a circular cross-sectional shape by using the already mentioned broadening of the fine jet openings 7 in the circumferential direction of the jet outlet element 6.
- Fig. 20 shows the jet outlet element 6 in the state at a fluid operating pressure of about 1.0 bar.
- Fig. 21 shows the state at a fluid operating pressure of about 1.5 bar.
- the fine jet openings 7 have now widened in the circumferential direction of the jet outlet element 6 in such a way that they have an approximately circular cross-section.
- a shower jet will be provided which is generated by the fine jet openings 7 with a more oval or a more circular cross-section.
- the respective jet outlet element is axially immovable and guided laterally in the associated jet disk opening.
- the respective jet exit element is axial, i. in the beam exit direction, movably arranged in the associated jet disk opening, so that it advances by pending fluid pressure and thereby moves out of the jet disk opening out or further out of the jet disk opening. This favors depending on the embodiment, the buckling of its bottom and / or its side wall by the fluid pressure.
- the respective jet outlet element is arranged at a lateral distance to the associated jet disk opening, so that its side wall by the fluid pressure if necessary not only in an axially projecting from the jet disk opening area, but also in a not axially projecting from the jet disk opening Area can bulge.
- the invention provides a effervescent spray outlet device which is comparatively insensitive to clogging phenomena by dirt particles and limescale deposits and if necessary can be realized in such a way that they can produce a particularly fine, virtually fog-like fine shower spray.
- the fine jet openings with a very small passage cross-section can preferably be introduced into an elastic bottom material of the respective jet outlet element. The fluid pressure-dependent breathing of the jet outlet element prevents blockages of the small fine jet openings.
- any accumulated dirt / lime particlesstätig can be brought to the peeling or chipping, and the emergence of the fine jet openings 7 in their free flow cross section markedly narrowing dirt / limescale deposits is effectively counteracted.
- the invention comprises, in addition to the variants of embodiment shown and explained above, further implementations of the effervescent spray outlet device, wherein it is only mandatory that the jet outlet element arranged in the associated jet disk opening is cup-shaped and arranged with its bottom facing in the jet exit direction and a plurality in the bottom is provided by fine jet openings.
- the effervescent spray exit device may find use in any conventional type of sanitary showerheads, such as showerheads, kitchen showers and mixers for mixer taps, and non-sanitary showers.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Brausestrahlaustrittsvorrichtung mit einer Strahlscheibe, die wenigstens eine Strahlscheibenöffnung aufweist, und mit einem in der Strahlscheibenöffnung angeordneten Strahlaustrittselement sowie auf eine Brause mit einer solchen Brausestrahlaustrittsvorrichtung. Hierbei kann es sich z.B. um eine sanitäre Duschbrause, wie eine Kopf-, Hand- oder Seitenbrause, oder um eine Brause am Austritt einer sanitären Wasserabgabe- bzw. Mischerarmatur für eine Badewanne oder ein Waschbecken oder Spülbecken, wie eine Küchenbrause für eine Küchenspüle, handeln.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtungen dieser Art sind insbesondere für Sanitärbrausen verschiedentlich bekannt. So ist in der Offenlegungsschrift
EP 2 684 610 A1 eine Brause mit einer solchen Brausestrahlaustrittsvorrichtung offenbart, bei der die Strahlscheibe eine Vielzahl von Strahlscheibenöffnungen aufweist und die Strahlaustrittselemente hohlzylindrisch aus elastomerem Material mit einem durchgehenden Hohlkanal als Strahlaustrittsöffnung gebildet und an einer gemeinsamen, an der Innenseite der Strahlscheibe anliegenden Strahlaustrittsplatte angeformt sind. Solche zylindrischen Strahlaustrittselemente aus einem Elastomermaterial werden auch als Strahlaustrittsnippel oder kurz als Nippel bezeichnet. - Bei einer weiteren, in der Offenlegungsschrift
DE 10 2014 200 741 A1 offenbarten Brause dieser Art sind für die Brausestrahlaustrittsvorrichtung mehrkanalige Strahlaustrittseinheiten mit jeweils mindestens zwei fluidgetrennten Austrittskanälen vorgesehen. Die verschiedenen Austrittskanäle der jeweiligen Strahlaustrittseinheit münden eintrittsseitig in getrennte Fluidaustrittskammern, so dass das Fluid wahlweise und selektiv jeweils einem der Austrittskanäle zugeführt werden kann, um beispielsweise unterschiedliche Brausestrahlarten bereitzustellen. Als Strahlaustrittseinheiten fungieren hohlzylindrische Strahlaustrittselemente bzw. Nippel aus Elastomermaterial, wobei die Austrittskanäle durchgehend von der einen zur anderen Zylinderstirnseite verlaufen, z.B. parallel nebeneinander oder in einer koaxialen Anordnung. Auch hier sind die Nippel vorzugsweise integral mit und an einer Strahlaustrittsplatte aus dem Elastomermaterial gebildet, die an der Innenseite der Strahlscheibe angeordnet ist. - Die Patentschrift
US 5.246.301 offenbart einen bürstenartigen Brausekopf mit Bürstenzapfen, die als einkanalig oder zweikanalig ausgeführte Strahlaustrittselemente fungieren. Die Strahlaustrittszapfen sind von zylindrischer, sich konisch verjüngender Form und besitzen in einkanaliger Ausführung einen sich längs durch den Zapfen hindurch erstreckenden Austrittskanal oder einen an der Zylinderseitenwandung ausmündenden Austrittskanal. In zweikanaliger Ausführung weist der jeweilige Zapfen einen längs und mittig hindurchführenden Austrittskanal und einen eintrittsseitig seitlich dieses mittigen Austrittskanals verlaufenden und an der Zapfenseitenwandung ausmündenden Austrittskanal auf. - Eine in der Offenlegungsschrift
WO 95/22407 A1 - Brausestrahlaustrittsvorrichtungen werden speziell bei sanitären Anwendungen typischerweise zur Bereitstellung einer oder mehrerer, selektiv anwählbarer Brausestrahlarten ausgelegt, z.B. zur Bereitstellung eines Massagestrahls, eines Normalstrahls, eines Schwallstrahls oder eines Nadelstrahls bzw. Feinstrahls. Für einen solchen sogenannten Fein-/Nadelstrahl ist es bekannt, eine Strahlscheibe mit vergleichsweise kleinen Strahlscheibenöffnungen vorzusehen, die als Strahlaustrittsöffnungen der Brause und dementsprechend als Feinstrahlöffnungen fungieren. Herkömmlicherweise dient dazu eine dünne Metallscheibe, in welche die Feinstrahlöffnungen fertigungstechnisch relativ einfach eingebracht werden können, als Strahlscheibe. Aufgrund ihres relativ geringen Durchtrittsquerschnitts sind diese Feinstrahlöffnungen sehr empfindlich gegenüber Verstopfung durch Schmutzpartikel und Verkalkung, weshalb bereits Brausestrahlaustrittsvorrichtungen dieser Art mit wechselbarer metallischer Strahlscheibe vorgeschlagen wurden.
- Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Brausestrahlaustrittsvorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde, die mit relativ geringem Aufwand herstellbar und betreibbar ist und einen funktionssicheren Feinstrahl-Brausebetrieb mit bei Bedarf vergleichsweise feinen Einzelstrahlen ermöglicht, der relativ unempfindlich gegenüber Verstopfung durch Schmutzpartikel und Verkalkung ist.
- Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Brausestrahlaustrittsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei dieser Brausestrahlaustrittsvorrichtung ist das Strahlaustrittselement topfförmig mit einem austrittsseitigen Boden, einer Seitenwandung und einer vom Boden und der Seitenwandung begrenzten Hohlkammer ausgebildet. Das Strahlaustrittselement ist mit seinem Boden in Strahlaustrittsrichtung weisend in der zugehörigen Strahlscheibenöffnung angeordnet und dabei vorzugsweise an der Strahlscheibe gehalten und weist in seinem Boden eine Mehrzahl voneinander beabstandeter, sich durch den Boden hindurch erstreckender Feinstrahlöffnungen auf. Dies schafft die Voraussetzung, bei Bedarf einen sehr feinen Brausestrahl bereitstellen zu können, bei dem es sich insbesondere um einen nebelartig feinen Brausestrahl handeln kann.
- Der Boden und die Seitenwandung des Strahlaustrittselements bestehen aus einem elastischen Material, vorzugsweise einteilig aus dem gleichen elastischen Material. Optional kann das gesamte Strahlaustrittselement einteilig aus dem elastischen Material gefertigt sein. Das elastische Material kann insbesondere ein elastomeres Material sein, wie z.B. ein herkömmliches silikonbasiertes Elastomermaterial. Das Strahlaustrittselement ist so ausgelegt, dass es sich mit seinem Boden und/oder seiner Seitenwandung abhängig von einem in der Hohlkammer anstehenden Fluidbetriebsdruck wölbend verformt. Unter Fluidbetriebsdruck ist dabei ein im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Brause auftretender Druck des der Brause zugeführten Fluids zu verstehen. Dieses Verformen des Strahlaustrittselements durch den im Betrieb der Brausestrahlaustrittsvorrichtung auftretenden Fluidbetriebsdruck beugt besonders vorteilhaft Funktionsausfällen bzw. Funktionseinschränkungen aufgrund von Schmutzpartikeln und Verkalkung vor. Durch die Verformung wird das Anhaften von Schmutz und Kalkpartikeln erschwert, und eventuell bereits anhaftende Verschmutzungen bzw. Kalkpartikel können leicht und einfach gelöst bzw. entfernt werden. Das kann den erforderlichen Reinigungsaufwand für die Brausestrahlaustrittsvorrichtung signifikant verringern. Das mit höherem Fluidbetriebsdruck zunehmende Verformen des Strahlaustrittselements begünstigt hierbei eine Selbstreinigungsfunktion der Brausestrahlaustrittsvorrichtung im Betrieb, indem eine beginnende Verstopfung der Feinstrahlöffnungen z.B. durch beginnende Kalkablagerungen zu einem erhöhten Fluidbetriebsdruck in der Hohlkammer des Strahlaustrittselements führt, wodurch die Verformung verstärkt wird, durch welche die beginnende Verstopfung der Brause selbsttätig wieder abgelöst bzw. zum Abplatzen gebracht werden kann.
- Es zeigt sich, dass sich diese erfindungsgemäße Brausestrahlaustrittsvorrichtung mit relativ geringem Aufwand herstellen und funktionssicher betreiben lässt. Die Feinstrahlöffnungen können mit relativ geringem Durchlass- bzw. Austrittsquerschnitt in den Boden des Strahlaustrittselements eingebracht werden. Zugeführtes Brausefluid gelangt in die Hohlkammer des topfförmigen Strahlaustrittselements und kann von dort durch die Feinstrahlöffnungen hindurch als Fein-/Nadelstrahl aus der Brausestrahlaustrittsvorrichtung austreten. Die topfförmige Gestaltung des Strahlaustrittselements kann die Anfälligkeit der Brausestrahlaustrittsvorrichtung für Verstopfungen der Feinstrahlöffnungen aufgrund anlagernder Schmutz-/Kalkpartikel gering halten und das Entfernen von eventuell anhaftenden Schmutz-/Kalkpartikeln erleichtern. Dazu trägt bei, dass aufgrund dieser topfförmigen Gestaltung des Strahlaustrittselements die zu durchströmende Länge der Feinstrahlöffnungen auf die Wanddicke des Bodens begrenzt ist, die deutlich kleiner gehalten werden kann als die gesamte axiale Länge des Strahlaustrittselements, in entsprechenden Ausführungen kleiner als ein Fünftel oder auch kleiner als ein Zehntel derselben.
- Die erfindungsgemäße Brausestrahlaustrittsvorrichtung kann eine beliebige Anzahl solcher Strahlaustrittselemente entsprechend der Anzahl zugehöriger Strahlscheibenöffnungen aufweisen, vorzugsweise eine Mehrzahl von über die Ausdehnung einer zugehörigen Strahlscheibenfläche hinweg gleichmäßig verteilt angeordneten Strahlaustrittselementen.
- Je nach Bedarf kann das eine oder können die mehreren Strahlaustrittselemente mit seinem/ihrem Boden außenbündig mit der Strahlscheibe abschließen oder gegenüber deren Außenseite etwas zurückgesetzt sein oder vorzugsweise über die Strahlscheibe nach außen vorstehen. In letzterem Fall kann es weiter bevorzugt sein, wenn das Strahlaustrittselement auch noch mit einem an den Boden anschließenden Bereich seiner Seitenwandung über die Strahlscheibe nach außen vorsteht. In entsprechenden Realisierungen steht das Strahlaustrittselement mit mehr als der halben axialen Länge seiner Seitenwandung über die Strahlscheibe nach außen vor. Dies begünstigt das vom Fluiddruck abhängige Verformen des Strahlaustrittselements und insbesondere seiner Seitenwandung ungehindert von der Strahlscheibe.
- In Weiterbildung der Erfindung sind die Feinstrahlöffnungen mit einem Durchtrittsquerschnitt von jeweils höchstens 0,2mm2, insbesondere von jeweils höchstens 0,1mm2, gefertigt. Diese Dimensionierungsmaßnahme ermöglicht die Bereitstellung eines entsprechend feinen Brausestrahls.
- In Weiterbildung der Erfindung beträgt ein Außendurchmesser des Bodens und der Seitenwandung des Strahlaustrittselements höchstens 10mm, insbesondere höchstens 6mm, in entsprechenden Anwendungen auch nur höchstens 5mm oder höchstens 4mm. Auch diese Dimensionierungsmaßnahme kann zur Erzielung eines sehr feinen Brausestrahls nutzbringend sein.
- In Weiterbildung der Erfindung weist der Boden des Strahlaustrittselements mindestens drei und höchstens zehn Feinstrahlöffnungen auf. Auch diese Dimensionierungsmaßnahme kann herstellungstechnisch günstig und hinsichtlich der erzielbaren Brausestrahlcharakteristik vorteilhaft sein.
- In Weiterbildung der Erfindung ist das Strahlaustrittselement parallel zur Strahlaustrittsrichtung zwischen einer zurückgezogenen Endstellung und einer vorbewegten Endstellung translationsbeweglich in der Strahlscheibenöffnung angeordnet, wobei es sich bei in der Hohlkammer anstehendem Fluidbetriebsdruck in der vorbewegten Endstellung befindet und bei fehlendem Fluidbetriebsdruck in der Hohlkammer in der zurückgezogenen Endstellung befindet. Dies kann in vielen Fällen funktionelle Vorteile haben. In der zurückbewegten Endstellung kann das Strahlaustrittselement ganz in die Strahlscheibenöffnung eingezogen sein, z.B. mit dieser außenbündig abschließen oder gegenüber dieser zurückgezogen sein. Alternativ ist das Strahlaustrittselement in seiner zurückbewegten Endstellung nur zu einem hinteren Teil in die Strahlscheibenöffnung zurückgezogen. In der vorbewegten Endstellung kann sich das Strahlaustrittselement z.B. mindestens mit seinem Boden außerhalb der Strahlscheibenöffnung befinden, in entsprechenden Ausführungsformen zusätzlich mit einem kleineren oder alternativ mit einem größeren Teil seiner Seitenwandung. Dies begünstigt das wölbende Verformen des Strahlaustrittselements, speziell seines Bodens und/oder seiner Seitenwandung, unter der Einwirkung des Fluidbetriebsdrucks in der Hohlkammer. In entsprechenden Ausführungsformen ist das Strahlaustrittselement insgesamt in der Strahlscheibenöffnung translationsbeweglich geführt oder alternativ mit einem rückwärtigen Bereich an der Strahlscheibe oder einem der Strahlscheibe vorgelagerten Brauseteil so gehalten, dass es sich mit seinem Boden und vorzugsweise auch seiner Seitenwandung fluiddruckabhängig vorbewegen kann, z.B. elastisch. Vorzugsweise ist das Strahlaustrittselement in Richtung der zurückbewegten Endstellung elastisch rückstellend angeordnet, so dass es sich selbsttätig in die zurückbewegte Endstellung zurückbewegt, wenn der Fluiddruck nachlässt.
- In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Strahlaustrittselement derart ausgeführt, dass bezogen auf einen drucklosen Zustand der Durchmesser seiner Seitenwandung und/oder ein Durchtrittsquerschnitt seiner Feinstrahlöffnungen durch das Wölben des Bodens und/oder der Seitenwandung bei einem Fluidbetriebsdruck von 0,5bar um mindestens 3% erhöht ist/sind und/oder bei einem Fluidbetriebsdruck von 1bar um mindestens 8% erhöht ist/sind und/oder bei einem Fluidbetriebsdruck von 1,5bar um mindestens 12% erhöht ist/sind. Es zeigt sich, dass diese Systemauslegung für das Strahlaustrittselement in einem ausreichend guten Schutz vor raschem Verstopfen durch Schmutzpartikel und/oder Kalkablagerungen gerade auch beim Einsatz in sanitären Brausen resultiert, bei denen der Wasserbetriebsdruck typisch in diesem Bereich liegt.
- In anderweitiger Ausgestaltung dieser Maßnahme bestehen der Boden und die Seitenwandung des Strahlaustrittselements aus einem Elastomermaterial mit einer Shore-A-Härte von höchstens 75, insbesondere von höchstens 40. Es zeigt sich, dass mit dieser Systemauslegung des Strahlaustrittselements ebenfalls das wölbende Verformen des Strahlaustrittselements in Abhängigkeit vom Fluidbetriebsdruck in günstiger Weise unterstützt wird.
- In Weiterbildung der Erfindung weist das Strahlaustrittselement eine radial von der Seitenwandung abkragende Halteschulter auf. Dies kann dazu genutzt werden, das Strahlaustrittselement an der Strahlscheibe oder einem benachbarten Bauelement sicher zu halten.
- In Weiterbildung der Erfindung weist das Strahlaustrittselement an seinem eintrittsseitigen Stirnende axial abstehende Abstandshalter auf. Dies kann dazu genutzt werden, das Strahlaustrittselement zwischen der Strahlscheibe und einer mit Abstand zur Innenseite der Strahlscheibe angeordneten, z.B. platten- oder scheibenförmigen Gehäuse- oder Zwischenwand der Brause zu halten, gegen die das Strahlaustrittselement mit seinem axial abstehenden Abstandshalter zur Anlage kommt. Dabei kann zwischen der Strahlscheibe und der Gehäuse- oder Zwischenwand eine Fluidaustrittskammer gebildet sein, der das Brausefluid zugeführt wird und aus der das Brausefluid in die Hohlkammer des Strahlaustrittselements gelangen kann.
- In Weiterbildung der Erfindung weist die Strahlscheibe mehrere Strahlscheibenöffnungen auf, in denen eine entsprechende Anzahl von Strahlaustrittselementen angeordnet ist, wobei die Strahlaustrittselemente einteilig an einer innenseitig an der Strahlscheibe anliegenden Strahlaustrittsplatte aus elastischem Material angeformt sind. Auch in diesem Fall kann es sich wiederum insbesondere um ein an sich herkömmliches Elastomermaterial handeln. Das einteilige Anformen der Strahlaustrittselemente an der Strahlaustrittsplatte kann die Fertigung der Strahlaustrittselemente und ihre Platzierung in den Strahlscheibenöffnungen vereinfachen.
- Die erfindungsgemäße Brause ist mit einer erfindungsgemäßen Brausestrahlaustrittsvorrichtung ausgerüstet. Bei der Brause kann es sich insbesondere um eine Sanitärbrause handeln, z.B. eine Duschbrause in einer Ausführung als Kopfbrause, Handbrause oder Seitenbrause.
- Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine hälftige Längsschnittansicht einer Brause mit einteilig an einer Strahlaustrittsplatte angeformten Strahlaustrittselementen,
- Fig. 2
- eine teilweise Draufsicht von unten auf einen Viertelkreis der Brause von
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine Detailansicht eines Bereichs III von
Fig. 1 , - Fig. 4
- die Detailansicht von
Fig. 3 für eine Brausevariante mit einzeln angeordneten Strahlaustrittselementen, - Fig. 5
- eine Perspektivansicht eines der Strahlaustrittselemente in
Fig. 4 , - Fig. 6
- eine Draufsicht auf einen Boden des Strahlaustrittselements von
Fig. 5 , - Fig. 7
- eine Schnittansicht des Strahlaustrittselements von
Fig. 5 längs einer Linie VII-VII inFig. 6 , - Fig. 8
- eine Perspektivansicht entsprechend
Fig. 5 für eine Ausführungsvariante des Strahlaustrittselements, - Fig. 9
- eine Perspektivansicht entsprechend
Fig. 5 für eine weitere Ausführungsvariante des Strahlaustrittselements, - Fig. 10
- eine Bodenansicht des Strahlaustrittselements entsprechend
Fig. 6 bei einem anstehenden Fluidbetriebsdruck von 0,5bar, - Fig. 11
- eine Seitenansicht des Strahlaustrittselements im Druckzustand von
Fig. 10 , - Fig. 12
- die Bodenansicht von
Fig. 10 bei einem Fluidbetriebsdruck von 1,0bar, - Fig. 13
- die Seitenansicht von
Fig. 11 im Druckzustand vonFig. 12 , - Fig. 14
- die Bodenansicht von
Fig. 10 bei einem Fluidbetriebsdruck von 1,5 bar, - Fig. 15
- die Seitenansicht von
Fig. 11 im Druckzustand vonFig. 14 , - Fig. 16
- eine vergleichende Bodenansicht für die Betriebszustände im drucklosen Zustand gemäß
Fig. 10 und im Druckzustand gemäßFig. 14 , - Fig. 17
- eine vergleichende Seitenansicht für den drucklosen Zustand gemäß
Fig. 11 und den Druckzustand gemäßFig. 15 , - Fig. 18
- die Bodenansicht von
Fig. 6 im drucklosen Zustand für eine Ausführungsvariante des Strahlaustrittselements, - Fig. 19
- die Bodenansicht von
Fig. 18 bei einem Fluidbetriebsdruck von 0,5bar, - Fig. 20
- die Bodenansicht von
Fig. 18 bei einem Fluidbetriebsdruck von 1,0bar und - Fig. 21
- die Bodenansicht von
Fig. 18 bei einem Fluidbetriebsdruck von 1,5bar. - Die in den
Fig. 1 bis 3 exemplarisch als ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigte Brause ist von einer an sich bekannten Flachbauweise, wie sie beispielsweise für sanitäre Kopfbrausen Verwendung findet. Die Brause weist ein flaches, kreiszylindrisches Brausegehäuse 1 auf, das über ein Kugelgelenk 2 entsprechend allseits schwenkbeweglich an einem eintrittsseitigen, brauselängsmittigen Eintrittsstutzen 3 gehalten ist. Austrittsseitig schließt das Brausegehäuse 1 mit einer ab, die eine Strahlscheibe 4 beinhaltet, die mit wenigstens einer Strahlscheibenöffnung 5 versehen ist, im gezeigten Beispiel mit einer Mehrzahl, zum Beispiel ca. 150 bis 200, von gleichmäßig über die Strahlscheibe 4 hinweg verteilten Strahlscheibenöffnungen. - Als weiterer Bestandteil der Brausestrahlaustrittsvorrichtung ist in jeder Strahlscheibenöffnung 5 jeweils ein Strahlaustrittselement 6 angeordnet. Das Strahlaustrittselement 6 ist topfförmig mit einem austrittsseitigen Boden 6a, einer Seitenwandung 6b und einer vom Boden und der Seitenwandung begrenzten Hohlkammer 6c ausgebildet, wobei es mit seinem Boden 6a in Strahlaustrittsrichtung weisend angeordnet ist, d.h. der Boden 6a bildet die austrittsseitige Endfläche des jeweiligen Strahlaustrittselements 6. In
Fig. 1 weist die Strahlaustrittsrichtung im Bereich der Strahlscheibe 4 von oben nach unten, und der Boden 6a bildet die untere Endfläche der Strahlaustrittselemente 6. Der Boden 6a jedes Strahlaustrittselements 6 weist eine Mehrzahl von Feinstrahlöffnungen 7 auf, im gezeigten Beispiel derFig. 1 bis 3 jeweils fünf Feinstrahlöffnungen 7. - Im Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 bis 3 sind die Strahlaustrittselemente 7 einteilig an einer Strahlaustrittsplatte 9 angeformt, die einer Innenseite der Strahlscheibe 4 zugewandt angeordnet ist, z.B. innenseitig an der Strahlscheibe 4 anliegt. Die Strahlaustrittsplatte 9 ist aus einem elastischen Material gefertigt, bei dem es sich insbesondere um ein herkömmliches silikonbasiertes Elastomermaterial handeln kann. Eine Gehäuse-bzw. Zwischenplatte 8' der Brause ist an der Innenseite der Strahlaustrittsplatte 9 angeordnet, die aufgrund ihrer elastischen Natur auch als Austrittsmatte bezeichnet wird, wobei die Gehäuse-/Zwischenplatte 8' mit Abstandszapfen 10 oder Abstandsstegen versehen ist, so dass zwischen ihr und der Strahlaustrittsplatte 9 ein als Fluidaustrittskammer fungierender Zwischenraum 11 verbleibt, in den die Strahlaustrittselemente 6 eintrittsseitig, d.h. mit ihrer offenen Topfseite, münden. Auf diese Weise wird der Brause zugeführtes Fluid über diese Fluidaustrittskammer in die Hohlkammer 6c der einzelnen Strahlaustrittselemente 6 verteilt bzw. geleitet und kann von dort als Fein-/Nadelstrahl durch die Feinstrahlöffnungen 7 hindurch aus der Brause austreten. -
Fig. 4 zeigt in einer derFig. 3 entsprechenden Detailansicht eine Ausführungsvariante der Brause derFig. 1 bis 3 , bei der die Strahlaustrittselemente 6 als einzelne Teile gefertigt und in der Brause gehalten sind. Dazu sind sie von innen in die jeweils zugehörige Strahlscheibenöffnung 5 der Strahlscheibe 4 eingefügt und in dieser Lage durch eine brauseinnenseitig dagegen angelegte Gehäuse- oder Zwischenplatte 8 der Brause gehalten. Zu diesem Zweck weist, wie detaillierter aus denFig. 5 und 7 zu erkennen, das Strahlaustrittselement 6 eine radial von der Seitenwandung 6b abkragende Halteschulter 6d und einen an seinem eintrittsseitigen Stirnende axial abstehenden Abstandshalter 6e auf. Der Abstandshalter 6e beinhaltet im gezeigten Beispiel mehrere Abstandsstege, die in Umfangsrichtung des kreisringförmigen oberen, eintrittsseitigen Randes des Strahlaustrittselements 6 beabstandet angeordnet sind und von diesem Rand axial abstehen. Zwischen den Abstandsstegen des Abstandshalters 6e bleibt auf diese Weise ein Freiraum, durch den hindurch Brausefluid, das der Brause zugeführt wird, über die obere, eintrittsseitige Topföffnung des topfförmigen Strahlaustrittselements 6 in dessen Hohlkammer 6c strömen kann. Hierbei bildet ein axialer Abstand der Gehäuse- bzw. Zwischenplatte 8 von der Strahlscheibe 4 eine Fluidaustrittskammer 11', aus der die Strahlaustrittselemente 6 ausmünden und über die das der Brause zugeführte Fluid auf die mehreren Strahlaustrittselemente 6 verteilt werden kann. - In den beiden Ausführungsbeispielen der
Figuren 1 bis 4 stehen die Strahlaustrittselemente 6 mit ihrem Boden 6a und einem angrenzenden Bereich ihrer Seitenwandung 6b jeweils über die Strahlscheibe 4 in Strahlaustrittsrichtung nach außen vor, z.B. um etwa ein Fünftel bis ein Drittel ihrer gesamten axialen Länge. Dies kann z.B. für periodische manuelle Reinigungsvorgänge von Vorteil sein. Auch im Übrigen entspricht die Ausführung vonFig. 4 mit den einzelnen Strahlaustrittselementen 6 hinsichtlich Funktion und Eigenschaften der Brausestrahlaustrittsvorrichtung der Ausführung derFig. 1 bis 3 , so dass im Folgenden der Einfachheit halber hinsichtlich der weiterenFig. 8 bis 21 auf die Ausführungsvariante mit den einzelnen, getrennt gefertigten Strahlaustrittselementen Bezug genommen wird. - Da die Wanddicke des Bodens 6a signifikant geringer ist als die axiale Länge des Strahlaustrittselements 6, z.B. nur etwa ein Fünftel bis ein Zwanzigstel der axialen Länge des Strahlaustrittselements 6 beträgt, können die Feinstrahlöffnungen 7 fertigungstechnisch vergleichsweise einfach und mit vergleichsweise geringem Durchtrittsquerschnitt in das elastische Material des Bodens 6a eingebracht werden.
- Die
Fig. 5 bis 7 zeigen das betreffende Strahlaustrittselement 6 im drucklosen Zustand in einer Ausführung mit fünf im Querschnitt kreisrunden Feinstrahlöffnungen 7, die auf einem gleichen Radius R und in Umfangsrichtung äquidistant verteilt in den Boden 6a als axiale Durchtrittskanäle eingebracht sind.Fig. 8 zeigt eine Ausführungsvariante, die derjenigen derFig. 5 bis 7 mit dem einzigen Unterschied entspricht, dass in den Boden 6a des Strahlaustrittselements 6 statt der fünf nur drei Feinstrahlöffnungen 7 im 120°-Winkelabstand voneinander angeordnet sind.Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, bei der als einzigem Unterschied zur Ausführung gemäß denFig. 5 bis 7 das Strahlaustrittselement 6 in seinem Boden 6a sechs statt fünf Feinstrahlöffnungen 7 aufweist, im Vergleich zur Ausführungsvariante derFig. 5 bis 7 speziell eine zusätzliche, mittige, sechste Feinstrahlöffnung. - In weiteren alternativen Ausführungen verlaufen die Feinstrahlöffnungen 7 nicht wie z.B. aus
Fig. 7 ersichtlich alle parallel zueinander und zu einer Längsachse des Strahlaustrittselements 6, sondern zumindest ein Teil davon schräg zur Längsachse des Strahlaustrittselements 6 und/oder schräg zu anderen der Feinstrahlöffnungen 7. Beispielsweise können die Feinstrahlöffnungen 7 in einem Schrägwinkel von 15° oder weniger zur Längsachse des Strahlaustrittselements 6 divergierend schräg nach außen oder konvergierend schräg nach innen oder synchron zueinander schräg zu einer Seite hin verlaufen. Der Schrägwinkel kann für alle Feinstrahlöffnungen 7 gleich groß oder alternativ für mindestens zwei Feinstrahlöffnungen 7 unterschiedlich sein. In weiteren alternativen Ausführungen können zusätzlich zu den Feinstrahlöffnungen 7 im Boden 6a eine oder mehrere Feinstrahlöffnungen in einem über die Strahlscheibe 4 vorstehenden Bereich der Seitenwandung 6b des Strahlaustrittselements 6 vorgesehen sein. - Wie zur Ausführungsform der
Fig. 1 bis 3 bereits erwähnt, sind auch die einzelnen Strahlaustrittselemente 6 in den Ausführungsvarianten derFig. 4 bis 9 aus einem elastischen Material gefertigt, zum Beispiel einem silikonbasierten Elastomermaterial. Vorzugsweise sind hierbei mindestens der Boden 6a und die Seitenwandung 6b einteilig aus dem elastischen Material gefertigt, in den gezeigten Beispielen ist das Strahlaustrittselement 6 insgesamt einteilig als Bauteil aus einem elastischen Material gefertigt. Dabei ist das Strahlaustrittselement 6 dafür eingerichtet, sich mit seinem Boden 6a und/oder seiner Seitenwandung 6b abhängig von einem in der Hohlkammer 6c anstehenden Druck des der Brause zugeführten Fluids im Betrieb wölbend zu verformen. Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel derFig. 5 bis 7 und die weiterenFiguren 10 bis 17 näher erläutert. - Wie erwähnt, zeigen die
Fig. 5 bis 7 das Strahlaustrittselement im drucklosen Zustand, d.h. im Zustand, wenn kein Fluiddruck in der Hohlkammer 6c anliegt. Es besitzt in den gezeigten Beispielen einen kreisrunden Querschnitt, in alternativen Ausführungen besitzt es einen anderen Querschnitt, z.B. einen ovalen oder polygonalen Querschnitt. Das Strahlaustrittselement 6 ist vorzugsweise so gefertigt, dass in diesem drucklosen Zustand seine Feinstrahlöffnungen 7 einen Durchtrittsquerschnitt von jeweils höchstens ca. 0,2mm2, insbesondere höchstens ca. 0,1mm2, aufweisen. Zusätzlich oder alternativ zu dieser Dimensionierung der Feinstrahlöffnungen 7 ist das Strahlaustrittselement 6 vorzugsweise so ausgelegt, dass im drucklosen Zustand sein Außendurchmesser im Bereich des Bodens 6a und der Seitenwandung 6b höchstens ca. 10mm, insbesondere höchstens ca. 6mm, beträgt, z.B. nur ca. 4mm. - Die
Fig. 10 und 11 veranschaulichen das Strahlaustrittselement 6 in einem Betriebszustand, bei dem in der Hohlkammer 6c bzw. in einer zugehörigen Fluidzuführung ein Betriebsdruck des zugeführten Fluids, wie Wasser, von ca. 0,5bar herrscht. Es ist zu erkennen, dass sich der Boden 6a und die Seitenwandung 6b des Strahlaustrittselements 6 durch den anstehenden Fluiddruck verglichen mit dem drucklosen Zustand bereits leicht zu wölben beginnen, wobei durch die Wölbung ein Durchmesser D der Seitenwandung 6b und/oder ein Durchtrittsquerschnitt A der Feinstrahlöffnungen 7 typischerweise bereits um mindestens ca. 3% gegenüber dem drucklosen Zustand erhöht ist/sind. Durch die Verformung des Bodens 6a beginnt sich hierbei der Durchtrittsquerschnitt A der Feinstrahlöffnungen 7 von seiner im drucklosen Zustand kreisrunden Form in eine sich in Umfangsrichtung des Strahlaustrittselements 6 verbreiternde Ovalform zu verändern. In einer experimentellen Untersuchung an einem Praxismuster ergab sich beispielsweise eine Vergrößerung des Durchmessers D von im drucklosen Zustand etwa 4mm um ca. 5% und des Durchtrittsquerschnitts A von im drucklosen Zustand etwa 0,1 mm2 um ca. 6,5%. - Diese Verformungstendenzen verstärken sich mit zunehmendem Fluidbetriebsdruck. Die
Fig. 12 und 13 zeigen die Verhältnisse entsprechend denFig. 10 und 11 für einen Fluidbetriebsdruck von ca. 1bar. AusFig. 12 ist ersichtlich, dass nun die Querschnitte der Feinstrahlöffnungen 7 bereits merklich oval sind, und ausFig. 13 ist zu erkennen, dass sich die Seitenwandung 6c in ihrem Durchmesser D weiter aufgewölbt hat und sich auch der Boden 6a verstärkt nach außen, d.h. inFig. 13 nach unten, wölbt. An besagtem Praxismuster wurde für diesen Fluiddruck von ca. 1bar eine prozentuale Erhöhung des Durchmessers D und des Durchtrittsquerschnitts A der Feinstrahlöffnungen 7 um jeweils ca. 11% bis 13% beobachtet. Allgemein wird das Strahlaustrittselement 6 vorzugsweise so ausgelegt, dass die besagte prozentuale Erhöhung für diese beiden Parameter bei 1bar mindestens ca. 8% beträgt. - Die
Fig. 14 und 15 zeigen die Verhältnisse entsprechend denFig. 12 und 13 bei weiter auf einen Wert von ca. 1,5bar erhöhtem Fluidbetriebsdruck. Wie ausFig. 14 zu erkennen, haben sich die Feinstrahlöffnungen 7 nun merklich oval aufgeweitet. Bei besagtem Praxismuster wurde eine Erhöhung des Durchtrittsquerschnitts A bei diesem Druck von ca. 1,5bar um etwas über 80% gegenüber dem drucklosen Zustand festgestellt. AusFig. 15 ist ersichtlich, dass sich die Seitenwandung 6b mit ihrem Durchmesser D weiter aufgewölbt, d.h. vergrößert, hat und sich auch der Boden 6a weiter nach außen, d.h. inFig. 15 nach unten, vorgewölbt hat. Letzteres hat die erwähnte ovale Aufweitung der Feinstrahlöffnungen 7 zur Folge. - Die
Fig. 16 und 17 veranschaulichen die Verhältnisse für den Zustand beim Fluiddruck von ca. 1,5 bar gemäß denFig. 14 und 15 vergleichend mit dem drucklosen Zustand gemäß denFig. 5 bis 7 in einer gemeinsamen Bodenansicht bzw. Seitenansicht. AusFig. 16 wird deutlich, dass und wie sich ein druckloser, kreisförmiger Durchtrittsquerschnitt A0 der Feinstrahlöffnungen 7 in einen in Umfangsrichtung des Strahlaustrittselements 6 oval verbreiterten Durchtrittsquerschnitt A15 aufweitet. InFig. 17 ist dargestellt, wie sich ein druckloser Durchmesserwert D0 der Seitenwandung 6b in einen aufgewölbten Durchmesserwert D15 beim Fluiddruckwert von 1,5 bar erhöht. - Wie sich für den Fachmann versteht, bestimmt sich die Systemauslegung für das Wölbungsverhalten des Strahlaustrittselements 6 vor allem durch entsprechende Wahl der Wanddicke für den Boden 6a und die Seitenwandung 6b sowie des Verhältnisses von axialer Länge zu Durchmesser und der Elastizität des verwendeten Materials, wie der Shore-Härte eines verwendeten Elastomermaterials. Weiter kann von Bedeutung sein, ob und mit welchem Anteil ihrer axialen Länge die Strahlaustrittselemente 6 über die Strahlscheibe 4 hinaus vorstehen. Je nach Bedarf kann das jeweilige Strahlaustrittselement so ausgelegt sein, dass sich bei anstehendem Fluiddruck nur sein Boden oder nur seine Seitenwandung wölbt oder, wie oben erläutert, sein Boden und seine Seitenwandung wölben.
- Durch das oben erläuterte, vom anstehenden Fluiddruck abhängige Wölben, das auch als Atmen bezeichnet werden kann, des Strahlaustrittselements 6 bleibt seine Oberfläche durch den Betrieb der Brause in Bewegung, da sich im Betrieb der Fluiddruck ändert, insbesondere zwischen dem drucklosen Zustand bei abgestellter Brause und dem jeweils gegebenen normalen Betriebsdruck des Fluids im aktiven Brausebetrieb. Dieses ständige bzw. wiederkehrende Bewegen der Oberfläche des Strahlaustrittselements 6 erschwert oder verhindert bleibende Ablagerungen von Schmutz- und Kalkpartikeln. Dies gilt insbesondere auch für den Bereich der Feinstrahlöffnungen 7, die somit über vergleichsweise lange Betriebsdauern hinweg frei von anhaftenden Schmutz-/Kalkpartikeln gehalten werden und durchgängig bleiben. Zudem können durch dieses Atmen des Strahlaustrittselements 6 evtl. angelagerte Schmutz-/Kalkablagerungen durch den Betrieb der Brause meistens selbsttätig abgelöst bzw. abgesprengt werden.
- Wie oben erläutert, verändern sich beim Ausführungsbeispiel der
Figuren 5 bis 17 die im drucklosen Zustand im Querschnitt kreisrunden Feinstrahlöffnungen 7 bei ansteigendem Fluiddruck zu im Querschnitt in Umfangsrichtung des Strahlaustrittselements 6 oval verbreiterten Feinstrahlöffnungen 7. In einer in denFiguren 18 bis 21 dargestellten Ausführungsvariante wird dieser Effekt in einem umgekehrten Sinn genutzt. - Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die Feinstrahlöffnungen 7 im in
Fig. 18 gezeigten drucklosen Zustand einen in radialer Richtung des Strahlaustrittselements 6 oval verbreiterten Querschnitt auf. DieFig. 19 zeigt diese Feinstrahlöffnungen 7 bei einem Fluidbetriebsdruck von ca. 0,5bar. Wie daraus ersichtlich, beginnt sich die Ovalform der Feinstrahlöffnungen 7 in diesem Fall bereits etwas in Richtung einer kreisrunden Querschnittsform abzuschwächen, indem die bereits oben erwähnte Verbreiterung der Feinstrahlöffnungen 7 in Umfangsrichtung des Strahlaustrittselements 6 einsetzt.Fig. 20 zeigt das Strahlaustrittselement 6 im Zustand bei einem Fluidbetriebsdruck von ca. 1,0bar. Wie zu erkennen, haben sich die im drucklosen Zustand ovalen Feinstrahlöffnungen 7 in Umfangsrichtung des Strahlaustrittselements 6 weiter verbreitert und weisen nun einen nur noch schwach ovalen, schon eher kreisrunden Querschnitt auf.Fig. 21 zeigt den Zustand bei einem Fluidbetriebsdruck von ca. 1,5 bar. Wie zu erkennen, haben sich nun die Feinstrahlöffnungen 7 dergestalt in Umfangsrichtung des Strahlaustrittselements 6 verbreitert, dass sie einen annähernd kreisrunden Querschnitt besitzen. - Für das Ausführungsbeispiel der
Figuren 18 bis 21 mit den im drucklosen Zustand ovalen Feinstrahlöffnungen 7 wird festgestellt, dass sich der Durchmesser D des Strahlaustrittselements 6 und der Durchtrittsquerschnitt A der Feinstrahlöffnungen 7 mit steigendem Fluidbetriebsdruck prozentual im gleichen Maß erhöhen, wie es oben zum Ausführungsbeispiel derFiguren 5 bis 17 für die Ausführungsvariante mit den im drucklosen Zustand kreisrunden Feinstrahlöffnungen 7 angegeben. - Je nach Bedarf kann somit bei einem typischen Fluidbetriebsdruck im Bereich von 0,5bar bis 1,5bar durch Verwendung der Ausführungsvariante der
Figuren 5 bis 17 oder der Ausführungsvariante derFiguren 18 bis 21 ein Brausestrahl bereitgestellt werden, der durch die Feinstrahlöffnungen 7 mit einem eher ovalen oder einem eher kreisrunden Querschnitt erzeugt wird. - In den gezeigten Beispielen ist das jeweilige Strahlaustrittselement axial unbeweglich und seitlich geführt in der zugehörigen Strahlscheibenöffnung angeordnet. In alternativen, nicht gezeigten Ausführungsformen ist das jeweilige Strahlaustrittselement axial, d.h. in Strahlaustrittsrichtung, beweglich in der zugehörigen Strahlscheibenöffnung angeordnet, so dass es sich durch anstehenden Fluiddruck vorbewegt und dadurch aus der Strahlscheibenöffnung heraus bzw. weiter aus der Strahlscheibenöffnung heraus bewegt. Dies begünstigt je nach Ausführungsvariante das Wölben seines Bodens und/oder seiner Seitenwand durch den Fluiddruck. Dem Fachmann sind verschiedene Realisierungsmöglichkeiten für eine derartige axialbewegliche Halterung eines Strahlaustrittselementes in einer Strahlscheibenöffnung an sich bekannt, was daher hier keiner näheren Erläuterungen bedarf. In weiteren alternativen, nicht gezeigten Ausführungsformen ist das jeweilige Strahlaustrittselement mit seitlichem Abstand zur zugehörigen Strahlscheibenöffnung angeordnet, so dass sich seine Seitenwandung durch den Fluiddruck bei Bedarf nicht nur in einem aus der Strahlscheibenöffnung axial vorstehenden Bereich, sondern auch in einem nicht aus der Strahlscheibenöffnung axial vorstehenden Bereich wölben kann.
- Wie die gezeigten und oben erwähnten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung eine Brausestrahlaustrittsvorrichtung bereit, die vergleichsweise unempfindlich gegen Verstopfungserscheinungen durch Schmutzpartikel und Kalkablagerungen ist und bei Bedarf dergestalt realisierbar ist, dass sie einen besonders feinen, auf Wunsch quasi nebelartig feinen Brausestrahl erzeugen kann. Dazu können die Feinstrahlöffnungen mit einem sehr geringen Durchtrittsquerschnitt vorzugsweise in ein elastisches Bodenmaterial des jeweiligen Strahlaustrittselements eingebracht werden. Das fluiddruckabhängige Atmen des Strahlaustrittselements beugt Verstopfungen der kleinen Feinstrahlöffnungen vor. Indem sich der Querschnitt der Feinstrahlöffnungen 7 in seiner Fläche und in seiner Form, z.B. wie in den gezeigten Ausführungen zwischen oval und kreisrund, signifikant verändert, können evtl. angelagerte Schmutz-/Kalkpartikel selbststätig zum Ablösen bzw. Abplatzen gebracht werden, und dem Entstehen von die Feinstrahlöffnungen 7 in ihrem freien Durchflussquerschnitt merklich verengenden Schmutz-/Kalkablagerungen wird effektiv entgegengewirkt.
- Es versteht sich, dass die Erfindung neben den gezeigten und den oben erläuterten Ausführungsvarianten weitere Realisierungen der Brausestrahlaustrittsvorrichtung umfasst, wobei lediglich zwingend ist, dass das in der zugehörigen Strahlscheibenöffnung angeordnete Strahlaustrittselement topfförmig gestaltet und mit seinem Boden in Strahlaustrittsrichtung weisend angeordnet ist und im Boden eine Mehrzahl von Feinstrahlöffnungen vorgesehen ist. Die Brausestrahlaustrittsvorrichtung kann für jedwede herkömmliche Art von Sanitärbrausen, wie Duschbrausen, Küchenbrausen und Brausen für Mischerarmaturen, und nicht-sanitären Brausen Verwendung finden.
Claims (13)
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung, insbesondere für eine Sanitärbrause, mit- einer Strahlscheibe (4) mit wenigstens einer Strahlscheibenöffnung (5) und- einem in der Strahlscheibenöffnung angeordneten Strahlaustrittselement (6), wobei- das Strahlaustrittselement (6) topfförmig mit einem austrittsseitigen Boden (6a), einer Seitenwandung (6b) und einer vom Boden und der Seitenwandung begrenzten Hohlkammer (6c) ausgebildet ist,- der Boden in Strahlaustrittsrichtung weisend angeordnet ist und eine Mehrzahl von Feinstrahlöffnungen (7) aufweist und- der Boden und die Seitenwandung des Strahlaustrittselements aus einem elastischen Material gebildet sind und das Strahlaustrittselement dafür eingerichtet ist, sich mit seinem Boden und/oder mit seiner Seitenwandung abhängig von einem in der Hohlkammer anstehenden Fluidbetriebsdruck wölbend zu verformen.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Feinstrahlöffnungen einen Austrittsquerschnitt von jeweils höchstens 0,2mm2, insbesondere höchstens 0,1mm2, aufweisen.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Außendurchmesser des Bodens und der Seitenwandung höchstens 10mm, insbesondere höchstens 6mm, beträgt.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Boden mindestens drei und höchstens zehn Feinstrahlöffnungen aufweist.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Strahlaustrittselement parallel zur Strahlaustrittsrichtung zwischen einer zurückgezogenen Endstellung und einer vorbewegten Endstellung translationsbeweglich in der Strahlscheibenöffnung angeordnet ist, wobei es sich bei in der Hohlkammer anstehendem Fluidbetriebsdruck in der vorbewegten Endstellung befindet und bei fehlendem Fluidbetriebsdruck in der Hohlkammer in der zurückgezogenen Endstellung befindet.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Durchmesser (D) und/oder ein Durchtrittsquerschnitt (A) der Seitenwandung der Feinstrahlöffnungen des sich fluidbetriebsdruckabhängig wölbenden Strahlaustrittselements bezogen auf einen drucklosen Zustand bei einem Fluidbetriebsdruck von 0,5bar um mindestens 3% erhöht ist/sind.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Durchmesser (D) und/oder ein Durchtrittsquerschnitt (A) der Seitenwandung der Feinstrahlöffnungen des sich fluidbetriebsdruckabhängig wölbenden Strahlaustrittselements bei einem Fluidbetriebsdruck von 1bar um mindestens 8% erhöht ist/sind.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Durchmesser (D) und/oder ein Durchtrittsquerschnitt (A) der Seitenwandung der Feinstrahlöffnungen des sich fluidbetriebsdruckabhängig wölbenden Strahlaustrittselements bei einem Fluidbetriebsdruck von 1,5bar um mindestens 12% erhöht ist/sind.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Boden und die Seitenwandung des Strahlaustrittselements aus einem Elastomermaterial mit einer Shore-A-Härte von höchstens 75, insbesondere von höchstens 40, besteht.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlaustrittselement eine radial von der Seitenwandung abkragende Halteschulter (6d) aufweist.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlaustrittselement an seinem eintrittsseitigen Stirnende axial abstehende Abstandshalter (6e) aufweist.
- Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Strahlscheibe mehrere Strahlscheibenöffnungen aufweist und eine entsprechende Anzahl von in den Strahlscheibenöffnungen angeordneten Strahlaustrittselementen vorgesehen ist, wobei die Strahlaustrittselemente einteilig an einer innenseitig an der Strahlscheibe anliegenden Strahlaustrittsplatte aus elastischem Material angeformt sind.
- Brause, insbesondere Sanitärbrause, wobei sie eine Brausestrahlaustrittsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
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