WO2015165591A1 - Strahlregler - Google Patents

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WO2015165591A1
WO2015165591A1 PCT/EP2015/000895 EP2015000895W WO2015165591A1 WO 2015165591 A1 WO2015165591 A1 WO 2015165591A1 EP 2015000895 W EP2015000895 W EP 2015000895W WO 2015165591 A1 WO2015165591 A1 WO 2015165591A1
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WO
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jet regulator
flow
regulator according
fluid
housing wall
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Application number
PCT/EP2015/000895
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg STÄDTLER
Klaus Witte
Original Assignee
Neoperl Gmbh
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Publication date
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Priority to EP15720600.4A priority patent/EP3146117A1/de
Priority to US15/307,513 priority patent/US20170152651A1/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/08—Jet regulators or jet guides, e.g. anti-splash devices
    • E03C1/086—Jet regulators or jet guides, easily mountable on the outlet of taps
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/08—Jet regulators or jet guides, e.g. anti-splash devices

Definitions

  • the invention relates to a jet regulator for fluids.
  • the invention further relates to a method for shaping a water jet.
  • the invention is particularly directed to sanitary engineering.
  • Jet regulators are well known in the art. They serve to form a jet of water and possibly to enforce it with air. This requires a high
  • the invention has for its object to provide a jet regulator, which is easier to produce compared to known jet regulators and at the same time is able to form a fluidically favorable beam.
  • Jet regulator a housing wall and at least partially disposed within the housing wall deflection device wherein the deflection deflects centrally entering fluid counter to its direction of flow and wherein the deflection and the housing wall define a flow path for the fluid.
  • the invention provides a jet regulator, which is particularly simple and requires only a few components.
  • the components used for the jet regulator are easy to produce.
  • the invention is generally suitable for fluids, but in particular the invention is directed to water applications.
  • the core task of a jet regulator is to create a defined and stable beam. For this purpose, it is advantageous if the flow within the jet regulator, even if it is simple - calmed down.
  • the invention is based on the finding that it is advantageous to allow the fluid, in particular water, to flow into the jet regulator in such a way that the fluid hits the deflection device centrally, ie in the middle.
  • the deflecting device deflects the centrally entering fluid counter to its direction of inflow. Subsequently, the fluid is again deflected and flows through a
  • Housing wall is limited.
  • the fluid undergoes a special reassurance through the multiple deflection.
  • the distance between the deflection and the Housing wall in the circumferential direction substantially constant
  • Such a construction creates a constant and so far uniform flow cross-section.
  • the fluid is guided in its flow path before its deflection to the outside, until it flows between the deflection device and the housing inner wall, ie in a circumferential outer region of the jet regulator, again in the inflow direction.
  • the deflection device has a preferably central baffle surface which limits the inflow of the fluid. At the baffle there is a first calming of the inflowing fluid. From there, the fluid is forwarded against its direction of inflow.
  • the baffle At the baffle there is a first calming of the inflowing fluid. From there, the fluid is forwarded against its direction of inflow.
  • the inner wall which limits the flow path of the fluid laterally.
  • the inner wall preferably runs around, so that a kind of fluid ring can form.
  • Inner wall is cylindrical. Preferably, the inner wall is formed continuously.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the deflection device has a convexly curved outer wall.
  • the curved outer wall is preferably facing the inside of the housing wall and forms with the housing wall expediently an annular space.
  • the fluid is thus - possibly several times - as a calmed fluid ring diverted.
  • the curved outer wall ensures a targeted influence on the flow velocity.
  • the deflection device has a
  • the fluid is thus initially accelerated in the flow direction and slows down again after passing through the narrowest cross section.
  • the deflection device has a
  • the pin may be formed integrally with the deflection and has inter alia the task of the flow of the fluid for a
  • the pin tapers to its free end.
  • the pin with the housing wall at least partially defines a first annulus.
  • Outside wall form a deflection, which is preferably formed like a mushroom.
  • the pin is preferably laterally over the
  • the pin can thereby particularly advantageously support a sieve that between the housing and the pin
  • a flow straightener can also be used, that is, for example, a grid or the like.
  • Peripheral area enters the jet regulator.
  • central inlet preferably an inlet device is provided, through which the fluid centrally on the
  • Redirecting device is passed.
  • this can be a diaphragm with a central opening, which can be connected, for example, to the deflection device and / or the housing wall.
  • the inlet device forms the
  • Deflection device defines a second annulus. After the impingement of the fluid on the deflection so a fluid ring is formed at a very early date, which in the context of the invention as fluidically advantageous is seen. In the annulus, the fluid flows counter to its input flow direction. As stated above, both the formation of a fluid ring and a diversion contribute to the calming and alignment of the fluid.
  • Flow regulator or limiter formed.
  • Such a flow regulator advantageously provides a pressure-independent constant volume flow with simultaneous jet control.
  • a flow restrictor limits the flow rate of the fluid.
  • the deflection device preferably has a fastening device for fastening the deflection device to an inlet device for the fluid. This allows the inlet device with the
  • the fastening device is arranged centrally on the deflection device and allows an attachment of the
  • Housing wall remains free, and in the flow path
  • Fastening device is designed as a preferably circumferential groove.
  • the groove for example, projections of an inlet device can intervene, creating a reliable and durable connection.
  • the inlet device can intervene, creating a reliable and durable connection.
  • Fastening device is designed as a mandrel receptacle for receiving a mandrel of an inlet device.
  • connection is particularly advantageous insofar as both components - deflecting device and inlet device - are easy to manufacture.
  • the jet regulator according to the invention is so simple that all parts can be made of metal. This creates new applications for the jet regulator.
  • Jet regulator is introduced
  • the inventive method creates by the multiple deflection of the water partially contrary to his
  • the flow of water opposite to the first flow direction takes place at least partially in a second annulus of the jet regulator.
  • the annulus allows a guided movement of the water, in which the water can calm, which has a positive influence on the
  • the case should be encompassed that the flow can initially also take place without annular space contrary to the first flow direction. This is the case, for example, if the annulus partially through
  • Inflow is interspersed.
  • a Annular space provided in which the water flows counter to the first flow direction.
  • the water flows in the radial direction through a vertical annulus before it exits the jet regulator in the first flow direction.
  • the vertical annulus also helps calm the flow.
  • an annular space is understood, which extends in a jet regulator, in which the water enters from above, in the vertical direction, ie also from top to bottom.
  • the horizontal extent can be arbitrarily small. With arbitrarily small horizontal extent of the annulus tends to one
  • the water be first accelerated in the first flow direction and then slowed down again before it emerges from the jet regulator.
  • the acceleration and deceleration is advantageously carried out in the flow section in FIG.
  • Embodiment of a jet regulator according to the invention the jet regulator of Figure 3 in a sectional view;
  • FIG. 5 in a schematic representation of a
  • FIG. 6 shows the jet regulator of Figure 5 in a
  • Figure 7 is a schematic sectional view of a fourth
  • FIG 1 shows an exploded view of a first embodiment of the invention
  • the jet regulator has the following components in FIG. 1 from top to bottom:
  • a first sieve 1, a membrane 2, an inlet device 3, a deflection device 4, a second sieve 5 and a housing wall 6 are within the scope of the invention
  • the first sieve 1 is a dirt sieve. It serves to be in the fluid
  • the membrane 2 has a plurality of openings 7 through which the fluid flows.
  • the membrane is flexible.
  • the inlet device 3 is designed as a flow rate limiter and has an inflow surface 8.
  • the membrane 2 is in the built state (see Figure 2) in the direction of the inflow surface 8 bendable.
  • the inlet device 3 further has a circumferential groove 9, in which the membrane 2 (and possibly the wire 1) can be used or are.
  • the inlet device 3 has a plurality of flow openings 10, through which the fluid can flow.
  • a plurality of feet 11 are formed, the
  • the deflection device 4 is mushroom-shaped in its basic form and has at its lower end a pin 12, on the one hand Strömungsleitfunktion for the fluid and on the other hand holds the screen 5 at a distance.
  • the deflection device 4 further has an inner wall I, which limits the flow path laterally.
  • the deflection device has an overflow edge Ü, which in the
  • the screen 5 preferably has a relatively coarse
  • the sieve 5 Mesh size and acts as a flow straightener.
  • the fluid flowing through the sieve 5 is homogenized by the sieve 5.
  • the sieve 5 has a larger mesh size than the sieve 1.
  • the housing wall 6 holds the wire 5 in position and defines with the deflection device 4 a flow path, as will be explained in more detail below.
  • Figure 2 shows a sectional view of the assembled first embodiment.
  • the sieve 1 and the membrane 2 are clipped into the inlet device 3, wherein the sieve with bias in the
  • Inlet device 3 is seated.
  • the membrane 2 is preferably aligned in its unloaded state.
  • the membrane 2 and the inlet device 3 define between them Gap 13, which is advantageous in that the inflow surface 8 drops toward the interior of the flow rate regulator.
  • the fluid enters the drawing from above through the wire 1 and through the openings 7 in the
  • the membrane 2 bends downwards in the direction of the inflow surface 8. In this way, the opening cross-section of the openings 7 is reduced. The result is a substantially constant volume flow of the fluid despite the increased
  • Fluid pressure It is understood that there may be slight volume flow fluctuations in pressure fluctuations of the fluid.
  • the fluid thus flows through the openings 7 and the subsequent flow openings 10 . the inlet device 3 and meets there on a baffle 14 of the
  • Inlet 3 flows away laterally.
  • the inlet device 3 and the deflection device 4 connected to the inlet device advantageously define a second annular space 16 between them the fluid into a recess 17 formed on the underside of the inlet means.
  • the recess 17 is
  • the deflection device 4 has a convex outer surface 18. This limits with the housing wall 6 a flow path 19. Through the flow path 19, the fluid passes through and down from the jet regulator.
  • the deflection device 4 has a fastening device designed as a peripheral groove 20 for fastening the deflection device 4 to the inlet device 3.
  • Flow regulator is defined from top to bottom passing axis.
  • the deflection device 4 is, for example, an axis of symmetry. The center is not set to the axis or a point on the axis. Rather, the adjacent area should also be recorded.
  • Figures 3 and 4 show a jet regulator, the inlet means 21 in contrast to the first
  • the illustrated second embodiment is identical to the first. This also applies to the attachment of the housing wall 6 to the ring body 3, which is preferably made by press fitting.
  • the screen 5 is clipped into the housing wall 6 as in the first embodiment and is held by the pin 12 at a distance.
  • Figures 5 and 6 show a third embodiment of the flow rate regulator according to the invention, which differs from the first two embodiments, inter alia, by the attachment of the deflecting device to the inlet device.
  • the inlet device 23 has a central mandrel 24. To the mandrel 24 are advantageously a plurality of
  • the deflection device 25 has a central mandrel-Avemnähme 26. To connect the deflector 25 with the inlet device 23, the mandrel 21 is inserted into the mandrel-receiving 26, namely
  • Such a compound has the advantage of easy production of the
  • FIG. 7 shows a fourth exemplary embodiment according to the invention.
  • FIG. 7 is a fourth exemplary embodiment according to the invention.
  • Reference numeral 27 denotes an inlet device to which - as in the above-described embodiments - a membrane 2 and a sieve 1 is attached.
  • the membrane has openings 7. In the middle of the inlet device flow openings 10 are formed.
  • the fourth exemplary embodiment differs from the preceding exemplary embodiments in particular in that it does not have a separate housing wall 6 (see, for example, FIG. 6). Rather, the housing wall 28 is formed by the inlet device 27.
  • the inlet device 27 and the housing wall 28 are preferably in one piece
  • the deflection device has an outer surface 18 which
  • the deflection device 29 and the inlet device 27 form a vertical annular space 30, as he as such is generally considered advantageous. Through him water enters radially from the inside to the outside.
  • the deflection device 29 is connected to the inlet device 27 via feet 11, which in a groove 20 of the
  • Arrow P3 directed against the first flow direction and then first radially outward in the direction of arrow P4 and then passed in the direction of arrow P5 in the flow direction.
  • the flow in the direction of the arrow P3 takes place in the second annular space 16.
  • the flow in the direction of the arrow P4 takes place through the vertical annular space 30.
  • Figure 8 shows a fifth embodiment, which differs from the fourth embodiment only by the attachment of the deflector 29 with the inlet device 27.
  • the inlet device 27 on a mandrel 24, which engages analogous to the third embodiment in a mandrel-Aufnähme 26.
  • the inlet device 27 on a mandrel 24, which engages analogous to the third embodiment in a mandrel-Aufnähme 26.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strahlregler für Fluide, mit einer Gehäusewand (6), und mit einer zumindest teilweise innerhalb der Gehäusewand (6) angeordneten Umlenkeinrichtung (4). Die Umlenkeinrichtung (4) und die Gehäusewand (6) begrenzen einen Strömungsweg (19), wobei die Umlenkeinrichtung (4) mittig eintretendes Fluid entgegen seiner Einströmrichtung umlenkt und das Fluid über den Strömungsweg (19) aus dem Strahlregler austritt. Die Erfindung stellt einen Strahlregler zur Verfügung, der einfach aufgebaut ist und nur wenige Bauteile benötigt.

Description

Strahlregler
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Strahlregler für Fluide. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Formen eines Wasserstrahls. Die Erfindung ist insbesondere gerichtet auf die Sanitärtechnik.
Strahlregler sind im Stand der Technik bestens bekannt. Sie dienen dazu, einen Wasserstrahl zu formen und ggf. mit Luft zu durchsetzen. Hierzu bedarf es einer hohen
Toleranzanforderung der teilweise feingliedrigen Bauteile, die darüber hinaus bei der Montage präzise aufeinander abzustimmen sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahlregler zu schaffen, der gegenüber bekannten Strahlreglern einfacher herstellbar ist und gleichzeitig in der Lage ist, einen strömungstechnisch günstigen Strahl zu formen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Zur Lösung dieser Aufgabe weist der erfindungsgemäße
Strahlregler eine Gehäusewand und eine zumindest teilweise innerhalb der Gehäusewand angeordnete Umlenkeinrichtung auf wobei die Umlenkeinrichtung mittig eintretendes Fluid entgegen seiner Einströmrichtung umlenkt und wobei die Umlenkeinrichtung und die Gehäusewand einen Strömungsweg fü das Fluid begrenzen.
Die Erfindung schafft einen Strahlregler, der besonders einfach aufgebaut ist und nur wenige Bauteile benötigt. Darüber hinaus sind die zum Einsatz kommenden Bauteile des Strahlreglers leicht herstellbar. Grundsätzlich ist die Erfindung allgemein für Fluide geeignet, insbesondere ist die Erfindung jedoch auf Wasseranwendungen gerichtet.
Die Kernaufgabe eines Strahlreglers besteht darin, einen definierten und stabilen Strahl zu schaffen. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Strömung innerhalb des Strahlreglers auch wenn er einfach aufgebaut ist - beruhigt wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es vorteilhaft ist, das Fluid, insbesondere Wasser, derart in den Strahlregler einströmen zu lassen, dass das Fluid zentral, also mittig, auf die Umlenkeinrichtung trifft. Die Umlenkeinrichtung lenkt das zentral eintretende Fluid entgegen seiner Einströmrichtung um. Anschließend wird das Fluid abermals umgelenkt und strömt durch einen
Strömungsweg, der durch die Umlenkeinrichtung und die
Gehäusewand begrenzt wird. Das Fluid erfährt durch die Mehrfachumlenkung eine besondere Beruhigung. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der Umlenkeinrichtung und der Gehäusewand in Umfangsrichtung im Wesentlichen konstant Eine derartige Konstruktion schafft einen konstanten un insoweit gleichmäßige Strömungsquerschnitt.
Vorteilhafterweise wird das Fluid in seinem Strömungsweg be seiner Umlenkung nach außen geleitet, bis es zwischen der ümlenkeinrichtung und der Gehäuseinnenwand, also in einem umfänglichen Außenbereich des Strahlreglers, wieder in Einströmrichtung fließt.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Umlenkeinrichtung eine vorzugsweise mittige Prallfläche aufweist, die das Einströmen des Fluids begrenzt. An der Prallfläche findet eine erste Beruhigung des einströmenden Fluids statt. Von dort aus wird das Fluid entgegen seiner Einströmrichtung weitergeleitet. Hierzu weist die
Umlenkeinrichtung vorteilhaft eine Innenwand auf, die den Strömungsweg des Fluids seitlich begrenzt. Die Innenwand läuft vorzugsweise um, so dass sich eine Art Fluidring ausbilden kann. Als konstruktiv und strömungstechnisch besonders günstig wird es hierbei angesehen, wenn die
Innenwand zylindrisch ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Innenwand durchgehend ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung eine konvex gewölbte Außenwand aufweist. Die gewölbte Außenwand ist vorzugsweise der Innenseite der Gehäusewand zugewandt und bildet mit der Gehäusewand zweckmäßig einen Ringraum. Das Fluid wird also - ggf. mehrfach - als beruhigter Fluidring umgeleitet. Die gewölbte Außenwand sorgt dabei für eine gezielte Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit.
Vorteilhafterweise weist die Umlenkeinrichtung einen
Überströmrand auf, der eben ausgebildet. Der Überströmrand weist also keine Vertiefungen oder dergleichen auf. Auch diese Maßnahme trägt zur Beruhigung der Fluidströmung bei.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass sich der Strömungsweg zwischen der
ümlenkeinrichtung und der Gehäusewand in Strömungsrichtung des Fluids zunächst verjüngt und anschließend wieder
erweitert. Das Fluid wird also in Strömungsrichtung zunächst beschleunigt und nach dem Passieren des engsten Querschnitts wieder verlangsamt .
Vorteilhafterwiese weist die Umlenkeinrichtung einen
rückwärtigen zentralen Zapfen auf. Der Zapfen kann integral mit der Umlenkeinrichtung ausgebildet sein und hat unter anderem die Aufgabe, die Strömung des Fluids für ein
definiertes Austreten aus dem Strahlregler auszurichten. Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn sich der Zapfen zu seinem freien Ende hin verjüngt.
Dabei kann ferner vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Zapfen mit der Gehäusewand zumindest abschnittsweise einen ersten Ringraum definiert. Der Zapfen und die konvexe
Außenwand bilden eine Umlenkeinrichtung, die vorzugsweise pilzartig ausgebildet ist. Der Zapfen geht vorzugsweise seitlich gesehen über die
Gehäusewand hinaus. Neben strömungstechnischen Vorteilen kann der Zapfen hierdurch besonders vorteilhaft ein Sieb abstützen, das zwischen dem Gehäuse und dem Zapfen
festgelegt ist. Das Sieb wird man grobmaschig ausbilden, um einem Zusetzen von Kalk und/oder Schmutz entgegenzuwirken. Allgemein kann auch ein Strömungsgleichrichter zum Einsatz kommen, also auch zum Beispiel ein Gitter oder dergleichen.
Es wurde eingangs bereits erwähnt, dass das Fluid mittig in den Strahlregler eintritt und anschließend mehrfach
umgelenkt wird. Unter einem mittigen Eintritt wird
insbesondere verstanden, dass das Fluid nicht im
Umfangsbereich in den Strahlregler eintritt. Für den
mittigen Eintritt ist bevorzugt eine Einlasseinrichtung vorgesehen, durch die das Fluid zentral auf die
Umlenkeinrichtung geleitet wird. Hierbei kann es sich im einfachsten Fall um eine Blende mit einer zentralen Öffnung handeln, die beispielsweise mit der Umlenkeinrichtung und/oder der Gehäusewand verbunden sein kann.
Vorteilhafterweise bildet die Einlasseinrichtung die
Gehäusewand. Eine derartige Konstruktion benötigt nur sehr wenige Bauteile und ist einfach aufgebaut.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasseinrichtung mit der
Umlenkeinrichtung einen zweiten Ringraum definiert. Nach dem Auftreffen des Fluids auf die Umlenkeinrichtung wird also zu einem sehr frühen Zeitpunkt ein Fluidring gebildet, der im Rahmen der Erfindung als strömungstechnisch vorteilhaft angesehen wird. In dem Ringraum strömt das Fluid entgegen seiner Eingangsströmungsrichtung. Wie vorstehend ausgeführt, tragen sowohl die Bildung eines Fluidrings als auch eine Umlenkung zur Beruhigung und Ausrichtung des Fluids bei.
Alternativ zu der erwähnten Blende ist die
Einlasseinrichtung vorteilhafterweise als
Durchflussmengenregler oder -begrenzer ausgebildet. Ein derartiger Durchflussmengenregler schafft vorteilhaft einen druckunabhängig konstanten Volumenstrom bei gleichzeitiger Strahlregelung. Ein Durchflussmengenbegrenzer begrenzt die Durchflussmenge des Fluids.
Für einen einfachen Zusammenbau weist die Umlenkeinrichtung bevorzugt eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Umlenkeinrichtung an einer Einlasseinrichtung für das Fluid auf. Hierdurch kann die Einlasseinrichtung mit der
Umlenkeinrichtung gekoppelt werden. Vorzugsweise ist die Befestigungseinrichtung zentral an der Umlenkeinrichtung angeordnet und gestattet eine Befestigung der
Umlenkeinrichtung von oben. Dies gestattet es, dass der Strömungsweg zwischen der Umlenkeinrichtung und der
Gehäusewand frei bleibt, und in dem Strömungsweg
insbesondere keine Stege oder dergleichen benötigt werden, um die Umlenkeinrichtung zu halten.
Als konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn die
Befestigungseinrichtung als vorzugsweise umlaufende Nut ausgebildet ist. In die Nut können beispielsweise Vorsprünge einer Einlasseinrichtung eingreifen, was eine zuverlässige und haltbare Verbindung schafft. Alternativ wird vorgeschlagen, dass die
Befestigungseinrichtung als Dornaufnahme zur Aufnahme eines Dorns einer Einlasseinrichtung ausgebildet ist. Eine
derartige Verbindung ist insoweit besonders vorteilhaft, als beide Bauteile - Umlenkeinrichtung und Einlasseinrichtung - einfach herzustellen sind.
Der erfindungsgemäße Strahlregler ist so einfach aufgebaut, dass sämtliche Teile aus Metall hergestellt werden können. Dies schafft neue Einsatzgebiete für den Strahlregler.
Die eingangs genannt Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner gelöst durch ein Verfahren zum Formen eines Wasserstrahls, wobei
- Wasser in einer ersten Strömungsrichtung in einen
Strahlregler eingeführt wird;
- das Wasser in dem Strahlregler zunächst radial nach außen und anschließend entgegen der ersten Strömungsrichtung geleitet wird; und wobei
- anschließend das Wasser in dem Strahlregler zunächst radial nach außen und anschließend in der ersten
Strömungsrichtung geleitet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren schafft durch die mehrfache Umlenkung des Wassers teilweise entgegen seiner
Einströmrichtung eine besondere Beruhigung und damit einen strömungstechnisch günstigen Austrittstrahl. Ein derartiger strömungstechnisch günstiger Strahl zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass er nach seinem Austritt nicht „ausfranst". Ferner haben erste Versuche ergeben, dass das erfindungsgemäße Verfahren zu überraschend geringer
Geräuschentwicklung führt, was ebenfalls als besonders vorteilhaft angesehen wird.
Die radiale Umleitung des Wassers nach außen, bevor es entgegen der ersten Strömungsrichtung strömt, erfolgt im Sinne der Erfindung geführt. Dies soll durch den
anspruchsgemäßen Begriff „geleitet" verdeutlicht werden. Gleiches gilt für die Strömung entgegen der ersten
Strömungsrichtung . Vorteilhafterweise erfolgt die Strömung des Wassers entgegen der ersten Strömungsrichtung zumindest teilweise in einem zweiten Ringraum des Strahlreglers. Der Ringraum gestattet eine geführte Bewegung des Wassers, in der sich das Wasser beruhigen kann, was einen positiven Einfluss auf die
Strahlform und auf die Geräusche hat, die ein Strahlregler entwickelt. Regelmäßig wird angestrebt, die
Geräuschentwicklung so minimal wie möglich zu halten. Im Übrigen soll durch die Formulierung, nach der die Strömung entgegen der ersten Strömungsrichtung zumindest teilweise in einem Ringraum erfolgt, der Fall umfasst sein, dass die Strömung zunächst auch ohne Ringraum entgegen der ersten Strömungsrichtung erfolgen kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Ringraum teilweise durch
Einströmöffnungen durchsetzt wird. Gleichwohl ist bei der angesprochenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Ringraum vorgesehen, in dem das Wasser entgegen der ersten Strömungsrichtung strömt.
Vorzugsweise strömt das Wasser in radialer Richtung durch einen vertikalen Ringraum hindurch, bevor es in der ersten Strömungsrichtung aus dem Strahlregler austritt. Auch der vertikale Ringraum trägt zur Beruhigung der Strömung bei. Unter einem vertikalen Ringraum in Sinne der Erfindung wird ein Ringraum verstanden, der sich bei einem Strahlregler, in den das Wasser von oben eintritt, in vertikaler Richtung erstreckt, also ebenfalls von oben nach unten. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die horizontale Erstreckung beliebig klein sein kann. Bei beliebig kleiner Horizontalerstreckung tendiert der Ringraum zu einer
(vertikalen) Ringfläche, die für sich genommen ebenfalls die erfindungsgemäßen Vorteile mit sich bringt.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Wasser in der ersten Strömungsrichtung zunächst beschleunigt und anschließend wieder verlangsamt wird, bevor es aus dem Strahlregler austritt. Die Beschleunigung und Verlangsamung erfolgt vorteilhaft in dem Strömungsabschnitt in
Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Wasseraustritt aus dem Strahlregler. Dies führt zu einer gleichmäßigen Verteilung und Beruhigung der Strömung und damit zu einem homogenen Strahl .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der anhängenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: in einer schematischen Darstellung eine
auseinandergezogene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strahlreglers ; den Strahlregler nach Figur 1 in einer Schnittansieht ; in einer schematischen Darstellung eine auseinandergezogene Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strahlreglers ; den Strahlregler nach Figur 3 in einer Schnittansicht ;
Figur 5 in einer schematischen Darstellung eine
auseinandergezogene Ansicht eines dritten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strahlreglers ;
Figur 6 den Strahlregler nach Figur 5 in einer
Schnittansieht ; Figur 7 in einer schematischen Schnittansicht ein viertes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Strahlreglers; und
Figur 8 in einer schematischen Schnittansicht ein fünftes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Strahlreglers . Figur 1 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Strahlreglers. Der Strahlregler weist in Figur 1 von oben nach unten die folgenden Bauteile auf:
Ein erstes Sieb 1, eine Membran 2, eine Einlasseinrichtung 3, eine Umlenkeinrichtung 4, ein zweites Sieb 5 und eine Gehäusewand 6. Im Rahmen der Erfindung sind die
Umlenkeinrichtung 4 und die Gehäusewand 6 obligatorisch. Sie bilden wesentliche Teile des Strahlreglers.
Im Zusammenhang mit Figur 1 sollen an dieser Stelle die Grundfunktionen des erfindungsgemäßen Strahlreglers
zumindest angedeutet werden. Bei dem ersten Sieb 1 handelt es sich um ein Schmutzsieb. Es dient dazu, im Fluid
befindliche Schmutzteilchen abzuhalten.
Die Membran 2 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 7 auf, durch die das Fluid hindurchströmt. Die Membran ist flexibel ausgebildet .
Die Einlasseinrichtung 3 ist als Durchflussmengenbegrenzer ausgebildet und weist eine Anströmfläche 8 auf. Die Membran 2 ist im eigebauten Zustand (siehe Figur 2) in Richtung auf die Anströmfläche 8 biegbar. Die Einlasseinrichtung 3 weist ferner eine umlaufende Nut 9 auf, in die die Membran 2 (und ggf. das Sieb 1) einsetzbar ist bzw. sind. Ferner weist die Einlasseinrichtung 3 eine Mehrzahl von Durchflussöffnungen 10 auf, durch die hindurch das Fluid strömen kann. An der Unterseite der Einlasseinrichtung 3 sind eine Mehrzahl von Füßen 11 ausgebildet, die zur
Befestigung der Umlenkeinrichtung 4 dienen, wie es im
Zusammenhang mit Figur 2 noch näher erläutert wird.
Die Umlenkeinrichtung 4 ist in ihrer Grundform pilzartig ausgebildet und weist an ihrem unteren Ende einen Zapfen 12 auf, der einerseits Strömungsleitfunktion für das Fluid aufweist und andererseits das Sieb 5 auf Abstand hält. Die Umlenkeinrichtung 4 weist ferner eine Innenwand I auf, die den Strömungsweg seitlich begrenzt. Im Übrigen weist die Umlenkeinrichtung einen Überlaufrand Ü auf, der im
Wesentlichen eben ausgebildet ist. Das Sieb 5 weist vorzugsweise eine relativ grobe
Maschenweite auf und wirkt als Strömungsgleichrichter. Das durch das Sieb 5 strömende Fluid wird durch das Sieb 5 homogenisiert. Vorzugsweise weist das Sieb 5 eine größere Maschenweite auf als das Sieb 1.
Die Gehäusewand 6 hält das Sieb 5 in Position und definiert mit der Umlenkeinrichtung 4 einen Strömungsweg, wie es nachfolgend noch näher ausgeführt wird. Es wird auf Figur 2 Bezug genommen, die eine Schnittansicht des zusammengebauten ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Das Sieb 1 und die Membran 2 sind in die Einlasseinrichtung 3 eingeclipst, wobei das Sieb mit Vorspannung in der
Einlasseinrichtung 3 sitzt. Die Membran 2 ist vorzugsweise in ihrem unbelasteten Zustand eben ausgerichtet. Die Membran 2 und die Einlasseinrichtung 3 begrenzen zwischen sich einen Spalt 13, der vorteilhaft dadurch zustande kommt, dass die Anströmfläche 8 zum Inneren des Durchflussmengenreglers hin abfällt. Das Fluid tritt in der Zeichnung von oben durch das Sieb 1 und durch die Öffnungen 7 hindurch in den
Durchflussmengenregler ein, wie es durch den Pfeil P
angedeutet ist. Dies stellt die Einströmrichtung dar. Bei niedrigem Druck des Fluids sind die Öffnungen 7
vorzugsweise vollständig geöffnet. Nimmt der Fluiddruck zu, biegt sich die Membran 2 nach unten in Richtung auf die Anströmfläche 8. Hierdurch wird der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen 7 verkleinert. Die Folge ist ein im Wesentlichen konstanter Volumenstrom des Fluids trotz des erhöhten
Fluiddrucks. Es versteht sich, dass es bei Druckschwankungen des Fluids zu geringfügigen Volumenstromschwankungen kommen kann . Das Fluid strömt also durch die Öffnungen 7 und die ' nachfolgenden Durchflussöffnungen 10. der Einlasseinrichtung 3 hindurch und trifft dort auf eine Prallfläche 14 der
Umlenkeinrichtung 4. Das Fluid kann also nicht durch die Umlenkeinrichtung 4 hindurchtreten. Vielmehr ist zwischen den Füßen 11 der Einlasseinrichtung 3 jeweils ein Durchbruch 15 ausgebildet, durch den das Fluid aus der
Einlasseinrichtung 3 seitlich wegströmt.
Die Einlasseinrichtung 3 und die mit der Einlasseinrichtung verbundene Umlenkeinrichtung 4 begrenzen vorteilhafterweise zwischen sich einen zweiten Ringraum 16. Von dort gelangt das Fluid in eine auf der Unterseite der Einlasseinrichtung ausgebildete Aussparung 17. Die Aussparung 17 ist
vorteilhaft umlaufend ausgebildet.
Die Umlenkeinrichtung 4 weist eine konvexe Außenfläche 18 auf. Diese begrenzt mit der Gehäusewand 6 einen Strömungsweg 19. Durch den Strömungsweg 19 tritt das Fluid hindurch und nach unten aus dem Strahlregler aus.
Im Übrigen weist die Umlenkeinrichtung 4 eine als umlaufende Nut 20 ausgebildete Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Umlenkeinrichtung 4 an der Einlasseinrichtung 3 auf.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der Erfindung Begriffe wie „oben" und „unten" verwendet werden. Wenngleich der erfindungsgemäße Strahlregler in beliebiger Orientierung eingebaut werden kann, beziehen sich diese Angaben auf einen aufrechten Strahlregler, wie er
beispielsweise in Figur 2 dargestellt ist. Im Rahmen der Erfindung werden ferner die Begriffe „innen", „außen" und „Mitte" verwendet. Diese Angaben beziehen sich auf das jeweilige Bauteil. So versteht sich die Mitte oder das
Zentrum der Umlenkeinrichtung 4 beispielsweise als derjenige Bereich, der durch die in Figur 2 zentral durch den
Durchflussmengenregler von oben nach unten hindurchgehende Achse definiert ist. Bei der Umlenkeinrichtung 4 handelt es sich beispielsweise um eine Symmetrieachse. Dabei ist die Mitte nicht auf die Achse oder einen Punkt auf der Achse festgelegt. Vielmehr soll auch der angrenzende Bereich erfasst sein. Figuren 3 und 4 zeigen einen Strahlregler, dessen Einlasseinrichtung 21 im Unterschied zu dem ersten
Ausführungsbeispiel statt einer Mehrzahl von
Durchflussöffnungen 10 (siehe z.B. Figuren 1 und 2)
lediglich eine zentrale Durchgangsöffnung 22 aufweist. Dies kann strömungstechnische Vorteile haben. Im Übrigen ist das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel baugleich zu dem ersten. Dies gilt auch für die Befestigung der Gehäusewand 6 an dem Ringkörper 3, die vorzugsweise durch Presspassung hergestellt ist. Das Sieb 5 ist wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel in die Gehäusewand 6 eingeclipst und wird von dem Zapfen 12 auf Abstand gehalten.
Figuren 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers , der sich von den ersten beiden Ausführungsbeispielen unter anderem durch die Befestigung der Umlenkeinrichtung an der Einlasseinrichtung unterscheidet . Die Einlasseinrichtung 23 weist einen zentralen Dorn 24 auf. Um den Dorn 24 sind vorteilhaft eine Mehrzahl von
Durchflussöffnungen 10 ausgebildet. Die Umlenkeinrichtung 25 weist eine zentrale Dorn-Aufnähme 26 auf. Zur Verbindung der Umlenkeinrichtung 25 mit der Einlasseinrichtung 23 wird der Dorn 21 in die Dorn-Aufnähme 26 gesteckt, und zwar
vorzugsweise in Presspassung. Eine derartige Verbindung weist den Vorteil einer einfachen Herstellung der
Einlasseinrichtung 23 auf, und zwar auch dann, wenn die Einlasseinrichtung 23 aus Metall, insbesondere Edelstahl, besteht, wie es bevorzugt angesehen wird. Figur 7 zeigt ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Aus Über'sichtsgründen werden für Bauteile, wie sie im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsbeispielen verwendet worden sind, dieselben Bezugsziffern verwendet, auch wenn die Bauteile konstruktiv voneinander geringfügig abweichen.
Mit dem Bezugszeichen 27 ist eine Einlasseinrichtung gekennzeichnet, an der - wie auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen - eine Membran 2 und ein Sieb 1 befestigt ist. Die Membran weist Öffnungen 7 auf. Mittig in der Einlasseinrichtung sind Durchflussöffnungen 10 ausgebildet.
Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorstehenden Ausführungsbeispielen insbesondere dadurch, dass es keine gesonderte Gehäusewand 6 (siehe zum Beispiel Figur 6) aufweist. Vielmehr ist die Gehäusewand 28 durch die Einlasseinrichtung 27 gebildet. Die Einlasseinrichtung 27 und die Gehäusewand 28 sind vorzugsweise einteilig
ausgebildet. Dies schafft eine besonders einfache
Konstruktion mit nur wenigen Bauteilen.
Das vierte Ausführungsbeispiel weist ferner eine
Umlenkeinrichtung 29 auf, wie sie dem Grunde nach aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannt ist. Allerdings fehlt es hier an dem Zapfen 12 (siehe zum Beispiel Figur 2). Die Umlenkeinrichtung weist eine Außenfläche 18 auf, die
vorzugsweise konvex ausgebildet ist und mit der Innenseite der Gehäusewand 28 einen Strömungsweg 19 bildet, wie er im Zusammenhang mit Figur 2 bereits beschrieben worden ist.
Die Umlenkeinrichtung 29 und die Einlasseinrichtung 27 bilden einen vertikalen Ringraum 30, wie er als solcher grundsätzlich als vorteilhaft angesehen wird. Durch ihn tritt Wasser radial von innen nach außen.
Die Umlenkeinrichtung 29 ist mit der Einlasseinrichtung 27 über Füße 11 verbunden, die in eine Nut 20 der
Umlenkeinrichtung 29 eingreifen, wie es im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert ist.
Im Folgenden wird ein Strömungsverlauf aufgezeigt. Der Ver- lauf ist zu Anschauungszwecken rein exemplarisch und lediglich angedeutet. Wasser tritt in den Strahlregler in einer ersten Strömungsrichtung (Pfeil PI) ein. Das Wasser wird in Richtung des Pfeils P2 in dem Strahlregler radial nach außen geleitet. Anschließend wird das Wasser in Richtung des
Pfeils P3 entgegen der ersten Strömungsrichtung geleitet und sodann zunächst radial in Richtung des Pfeils P4 nach außen und anschließend in Richtung des Pfeils P5 in Strömungsrichtung geleitet. Die Strömung in Richtung des Pfeils P3 erfolgt in dem zweiten Ringraum 16. Die Strömung in Richtung des Pfeils P4 erfolgt durch den vertikalen Ringraum 30.
Figur 8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, das sich von dem vierten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Befestigung der Umlenkeinrichtung 29 mit der Einlasseinrichtung 27 unterscheidet. Hierzu weist die Einlasseinrichtung 27 einen Dorn 24 auf, der analog dem dritten Ausführungsbeispiel in eine Dorn-Aufnähme 26 eingreift. Vorzugsweise sind die
Einlasseinrichtung 27 und die Umlenkeinrichtung 29 über eine Pressverbindung miteinander verbunden, wie es generell vorteilhaft ist. Bezugszeichenliste
1 Sieb
2 Membran
3 Einlasseinrichtung
4 Umlenkeinrichtung
5 Sieb
6 Gehäusewand
7 Öffnungen
8 Anströmfläche
9 Nut
10 Durchflussöffnungen
11 Füße
12 Zapfen
13 Spalt
14 Prallfläche
15 Durchbruch
16 Zweiter Ringraum
17 Aussparung
18 Außenfläche
19 Strömungsweg
20 Nut
21 Einlasseinrichtung
22 Durchgangsöffnung
23 Einlasseinrichtung
24 Dorn
25 Umlenkeinrichtung
26 Dorn-Aufnähme
27 Einlasseinrichtung
28 Gehäusewand
29 Umlenkeinrichtung 30 Vertikaler Ringraum
P Pfeil
I Innenwand
Ü Überlaufrand
PI Pfeil
P2 Pfeil
P3 Pfeil
P4 Pfeil
P5 Pfeil

Claims

Patentansprüche
Strahlregler für Fluide, mit
- einer Gehäusewand (6), und mit
- einer zumindest teilweise innerhalb der Gehäusewand (6 28) angeordneten Umlenkeinrichtung (4; 25; 29),
- wobei die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) mittig
eintretendes Fluid entgegen seiner Einströmrichtung umlenkt, und
- wobei die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) und die
Gehäusewand (6; 28) einen Strömungsweg (19) begrenzen.
Strahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) und der Gehäusewand (6; 28) in Umfangsrichtung im Wesentlichen konstant ist.
Strahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) eine vorzugsweise mittige Prallfläche (14) aufweist, die das Einströmen des Fluids begrenzt.
Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) eine vorzugsweise umlaufende Innenwand (I) aufweist, die den Strömungsweg des Fluids seitlich begrenzt.
Strahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (I) durchgehend ausgebildet ist.
Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) eine konvex gewölbte Außenwand (18) aufweist.
Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) einen oberen Überströmrand (Ü) aufweist, der eben
ausgebildet ist.
Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungsweg zwischen der Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) und der Gehäusewand (6; 28) in Strömungsrichtung des Fluids zunächst verjüngt und anschließend wieder erweitert.
Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (4; 25) einen rückwärtigen zentralen Zapfen (12) aufweist.
10. Strahlregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (12) sich zu seinem freien Ende hin verj üngt . 11. Strahlregler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zapfen (12) mit der Gehäusewand zumindest abschnittsweise einen ersten Ringraum
definiert . 12. Strahlregler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (12) seitlich gesehen über die Gehäusewand (6) hinausgeht.
13. Strahlregler nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
gekennzeichnet durch einen Strömungsgleichrichter, der vorzugsweise als Sieb (5) ausgebildet ist und zwischen der Gehäusewand (6) und dem Zapfen (12) festgelegt ist.
14. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet durch eine Einlasseinrichtung (3; 21; 23;
27) für das Fluid, durch die das Fluid zentral auf die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) geleitet wird.
15. Strahlregler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasseinrichtung (27) die Gehäusewand (28) bildet .
16. Strahlregler nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einlasseinrichtung (3; 21; 23; 27) mit der Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) einen zweiten
Ringraum (16) definiert.
17. Strahlregler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid in dem zweiten Ringraum (16) entgegen der Eingangsströmrichtung des Fluids strömt. 18. Strahlregler nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasseinrichtung ( 3 ; 21; 23; 27) als Durchflussmengenregler oder -begrenzer
ausgebildet ist. 19. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (4; 25; 29) eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der
Umlenkeinrichtung an einer Einlasseinrichtung (3; 21; 23; 27) aufweist.
20. Strahlregler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung zentral an der
Umlenkeinrichtung angeordnet ist und eine Befestigung der Umlenkeinrichtung von oben gestattet.
21. Strahlregler nach Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung als vorzugsweise umlaufende Nut (20) ausgebildet ist. 22. Strahlregler nach Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung als Dorn-Aufnähme (26) zur Aufnahme eines Dorns (24) einer Einlasseinrichtung (23; 27) ausgebildet ist. 23. Strahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Teile des Strahlreglers aus Metall, insbesondere Edelstahl, bestehen.
24. Verfahren zum Formen eines Wasserstrahls, wobei
- Wasser in einer ersten Strömungsrichtung in einen Strahlregler eingeführt wird;
- das Wasser in dem Strahlregler zunächst radial nach außen und anschließend entgegen der ersten
Strömungsrichtung geleitet wird; und wobei
- anschließend das Wasser in dem Strahlregler zunächst radial nach außen und anschließend in der ersten
Strömungsrichtung geleitet wird. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des Wassers entgegen der ersten
Strömungsrichtung zumindest teilweise in einem zweiten Ringraum des Strahlreglers erfolgt. 26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, dass das Wasser in radialer Richtung durch einen vertikalen Ringraum hindurchströmt, bevor es in der ersten Strömungsrichtung aus dem Strahlregler austritt .
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in der ersten
Strömungsrichtung zunächst beschleunigt und anschließend wieder verlangsamt wird, bevor es aus dem Strahlregler austritt.
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