GARCIA, Miguel Alonso (Hauptstraße 87, Hemer, 58675, DE)
WIESENDAHL, Guido (Baurothstr. 6, Hagen, 58099, DE)
GARCIA, Miguel Alonso (Hauptstraße 87, Hemer, 58675, DE)
| Patentansprüche : 1. Handbrause (40) mit einem Brausekopf (30; 30'), der wenigstens eine innere Kammer (21, 22, 23) mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen in der Bodenfläche (33) aufweist und der am Außenumfang wenigstens eine Zulauföffnung (26.1, 26.2, 26.3) je innerer Kammer (21, 22, 23) aufweist, welche ZulaufÖffnung (26.1, 26.2, 26.3) jeweils mittels eines in dem Handbrausengehäuse (46) integrierten Zulaufelements (42) anströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine innere Kammer (21, 22, 23) über einen Strömungskanal (11) anströmbar ist, der wenigstens eine Überströmöffnung (16) und/oder eine Überströmkante (12.1) aufweist, durch welche Überströmöffnung (16) oder Überströmkante (12.1) der Strömungskanal (11) mit der Kammer (21) verbunden ist. 2. Handbrause (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (11) durch wenigstens eine seitliche Strömungskanalwand (12, 13) von der Kammer (21, 22, 23) abgetrennt ist. 3. Handbrause (40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal durch zwei Strömungskanalwände (12, 13) gebildet ist und in einer Kammer (21) platziert ist, welche durch den Strömungskanal (11) in zwei Teilkammern (21.1, 21.2) geteilt ist. 4. Handbrause (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (11) durch wenigstens ein in der Kammer (21, 22, 23) angeordnetes Schlauch- oder Rohrelement gebildet ist. 5. Handbrause (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (11) in einem der ZulaufÖffnung (26.3) fernen Mündungsbereich (15) in der Kammer (21) mündet. 6. Handbrause (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (11) wenigstens in einem der ZulaufÖffnung (26.3) benachbarten Bereich wenigstens eine seitliche Überströmöffnung (16) in der Strömungskanalwand (12, 13) aufweist, durch welche Überströmöffnung der Strömungskanal (11) mit der Kammer (21) verbunden ist. 7. Handbrause (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (24, 25) und der Strömungskanal jeweils auf einer Kreisbahn in Bezug auf eine Mittelachse (37) des Brausekopfes (30) angeordnet sind. 8. Handbrause (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltweite in der Überströmöffnung (16) 1/10 bis 1/20 der Höhe der Strömungskanalwand (12, 13) beträgt. 9. Handbrause (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltweite zwischen der Überströmkante (12.1) und dem Boden oder dem Deckel (10) 1/10 bis 1/20 der Höhe der Strömungskanalwand (12, 13) beträgt. 10. Handbrause (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Brausekopf (30; 30') durch wenigstens eine Trennwand (24, 25), die sich zwischen einem mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen versehenen Boden (33) und einem Deckel (10) erstreckt, in mehrere Kammern (21, 22, 23) unterteilt ist, die unterschiedlichen Funktionszonen zugeordnet sind. 11. Handbrause (40) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine innere Kammer (22, 23) über wenigstens einen innerhalb des Brausekopfes (30; 30') ausgebildeten Strömungskanal (27, 28), der wenigstens eine Querschnittsverjüngung aufweist, an einer Zulauföffnung (26.1, 26.2) mündet. 12. Handbrause (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brausekopf (30; 30') drehbar in dem Handbrausengehäuse gelagert ist. |
Die Erfindung betrifft eine Handbrause mit einem Brausekopf, der wenigstens eine innere Kammer mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen im Boden aufweist und der am Außenumfang wenigstens eine ZulaufÖffnung je innerer Kammer aufweist, welche ZulaufÖffnung jeweils mittels eines Zulaufelements, das in das Handbrausengehäuse integriert ist, anströmbar ist.
Solche Brauseköpfe werden eingesetzt, um verschiedenartige Wasserstrahlen zu erzeugen. Durch Drehen des Brausekopfes kann der Benutzer wählen, ob der Wasserstrahl z.B. hart oder weich sein soll oder ob ein pulsierender Massagestrahl eingestellt werden soll.
Aus der DE 10 2007 002 894 B3 ist ein solcher Brausekopf bekannt, bei dem eine radiale Wasserzuführung vom Außenrand des Brausekopfes her vorgesehen ist. Diese hat den Vorteil, dass eine besonders flache Bauweise zu erzielen ist, da die Wasserverteilung nicht mehr in mehreren übereinander liegenden Etagen oberhalb der Kammern mit den Düsen erfolgen muss. Die einzelnen Zonen werden vielmehr direkt vom Außenumfang her angeströmt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die radiale Einlaufströmung bei den im Hausleitungsnetz meist üblichen Druckverhältnissen zu einer zu hohen Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Wassereinlaufs führt. Damit fungieren einzelne Düsenelemente in Nachbarschaft des Wassereinlaufs als Venturi-Düsen, das heißt, es wird dort Luft aus der Umgebung angesaugt, jedoch kein Wasser abgegeben.
Werden Druckminderer in die Wasserzuleitung eingesetzt, so wird dieser Effekt zwar gemindert, jedoch ist dann der Wasserdruck in anderen Bereichen der Zonen, die weiter weg vom Wassereinlauf angeordnet sind, möglicherweise nicht mehr hoch genug, um Düsenelemente mit hohen Durchflussraten zu speisen oder um ein insgesamt über die ganze Fläche einheitliches Strahlbild zu erzeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Brausekopf der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass das Ansaugen von Luft aufgrund zu hoher lokaler Strömungsgeschwindigkeiten vermieden wird und ein gleichmäßiger Wasseraustritt an allen gleichartigen Düsenelementen innerhalb einer Kammer erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Kammer über einen zusätzlichen Strömungskanal anströmbar ist, die wenigstens eine Überströmöffnung und/oder eine Überströmkante aufweist, durch welche Überströmöffnung oder Überströmkante der Strömungskanal mit der Kammer verbunden ist.
Der Strömungskanal ist in wenigstens einer inneren Kammer des Brausekopfes angeordnet und z.B. durch wenigstens eine zusätzliche Seitenwand von der Kammer abgetrennt. Er kann auch durch ein in die Kammer eingesetztes Rohr- oder Schlauchelement gebildet sein. Der Strömungskanal erstreckt sich bevorzugt vom radialen Wasserzulauf an der zylindrischen Mantelfläche bis in die hinteren Bereiche des ringförmigen Zonenbereichs.
Dabei weisen die Seitenwände des Strömungskanals schmale Durchbrüche auf oder sind in ihrer Höhe so reduziert, dass sich zum Boden und/oder zum Deckel hin ein Schlitz bildet.
Im Falle eines als Strömungskanal verwendeten flexiblen Schlauchelements oder eines starren Rohrelements werden die Überströmöffnungen durch Ausnehmungen am Schlauchoder Rohrmantel gebildet.
Die als Überströmöffnungen bezeichneten Durchbrüche bzw. die Schlitze an den so genannten Überströmkanten bilden aufgrund ihres im Verhältnis zum Strömungskanalquerschnitt kleinen Öffnungsquerschnitts einen großen Strömungswiderstand, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, das darüber in die benachbarte Kammer eintritt, wesentlich gemindert ist.
Vorzugsweise ist der Strömungskanal dadurch gebildet, dass entweder an das Deckelelement oder an die Bodenplatte im Brausebodenelement des Brausekopfes zwei parallele Stege als Strömungskanalwände angeformt sind und dass an der Oberkante der Stege Rücksprünge von geringer Höhe vorgesehen sind. Wird nun das zugehörige andere Teil des Brausekopfes aufgesetzt und verschweißt, insbesondere durch Ultraschall- oder Laserstrahlschweißen, werden die aufragenden Bereiche des Steges mit der Innenseite des Deckels bzw. des Bodens verbunden, während bei den Rücksprüngen keine Verbindung erfolgt, so dass hier ein Was- seraustritt möglich ist. Die Fertigung der Durchbrüche ist also sehr einfach.
Möglich ist aber auch, die Durchbrüche nachträglich durch Laserstrahlen etc. von außen in die Begrenzungswände des Strömungskanals einzubringen.
Da sich zwischen dem Wasserzulauf und dem Ende der Zone ein Druckgefälle und demzufolge auch eine abnehmende Strömungsgeschwindigkeit einstellt, können die Rücksprünge beziehungsweise Ausnehmungen entlang des zusätzlichen Strömungskanals einen zunehmend größeren Querschnitt aufweisen, so dass erreicht wird, dass der Teilvolumenstrom des Wassers, welcher lokal aus dem Strömungskanal hinüber in die eigentliche Kammer eintritt, größer wird und sich entlang des kompletten bogenförmigen Strömungskanals ein in etwa gleicher Druck aufbaut.
Der Strömungskanal kann mittig innerhalb einer Funktionszone bzw. einer Kammer platziert sein, wozu er über zwei Strömungskanalwände abgetrennt ist. Möglich ist auch, eine ohnehin vorhandene Trennwand, welche den Brausekopf in sich in mehrere Kammern mit entsprechend unterschiedlichen Funktionszonen aufteilt, mitzunutzen und nur noch eine zusätzliche Strömungskanalwand einzuziehen, die dann mit den Überströmöffnungen oder den Überströmkanten versehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils in perspektivischer Darstellung:
Fig. 1 einen Brausekopf in Explosionsdarstellung; Fig. 2 ein Brausebodenelement des Brausekopfes nach Figur 1 ;
Fig. 3 ein Brausebodenelement einer zweiten Ausführungsform eines Brausekopfes; und
Fig. 4 einen Brausekopf mit Zulaufelement an einer Handbrause .
Figur 1 zeigt einen Brausekopf 30, der im Wesentlichen durch ein Brausebodenelement 20 und einen Deckel 10 gebildet ist. Deckel 10 und Brausebodenelement 20 sind in der perspektivischen Darstellung der Figur 1 leicht voneinander abgehoben, aber lagerichtig zueinander, abgebildet. Sie werden durch eine Verschweißung miteinander verbunden, um den Brausekopf 30 nach außen hin abzudichten, aber auch, um die Trennwände 24, 25 zwischen den einzelnen Kammern wasserdicht mit dem Deckel 10 zu verbinden.
Das Brausebodenelement 20 ist durch Stege 24, 25 in mehrere Kammern 21, 22, 23 geteilt, wobei die Stege24, 25 sich von einer Bodenfläche 33, welche mit Düseneinsätzen versehen ist, bis unter den Deckel 10 erstrecken. Jede der Kammern 21, 22, 23 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel an der Bodenfläche 33 unterschiedliche Düseneinsätze, so dass sich unterschiedliche Wasserstrahlen und damit unterschiedliche Funktionszonen ergeben.
Die Kammern 21, 22, 23 werden von ZulaufÖffnungen 26.1, 26.2, 26.3, die sich an der äußeren, zylindrischen Mantelfläche des Brausekopfes 30 befinden, angeströmt. Dabei sind Strömungskanäle 27, 28 vorgesehen, die jeweils durch die anderen Kammern 21, 22 hindurch die innen liegenden Kammern 22, 23 versorgen und die im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel nach Art eines Flaschenhalses verjüngt sind.
Wird Wasser durch die ZulaufÖffnung 26.1 in die innere Kammer 23 im Zentrum geleitet, so wird unmittelbar hinter der ZulaufÖffnung 26.1 durch die Verjüngung in dem zwischen den Stegen 24 und 25 gebildeten Strömungskanal 27 eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit erreicht.
Wie in Figur 1 erkennbar, ist der in die zentrale Kammer 23 führende Strömungskanal 27 sehr schmal und darüber hinaus mehrfach abgewinkelt. Bei den üblichen Druckverhältnissen im Hauswassernetz sind Druck und Strömungsgeschwindigkeit genau passend, um mit den in der Kammer 23 vorhandenen Düsen relativ harte Wasserstrahlen zu erzeugen .
Wird die mittlere ZulaufÖffnung 26.2 angeströmt, so gelangt das Wasser über den Strömungskanal 28 in die mittlere, ringförmige Kammer 22, wo Miniperlatoren als Düsen vorgesehen sind, die jeweils einen weichen Strahl erzeugen. Hierfür wird mehr Wasser benötigt als für das in der zentralen Kammer 23 erzeugte Strahlbild. Entsprechend ist die Verjüngung im Strömungskanal 28 weniger ausgeprägt als in dem zur zentralen Kammer 23 führenden Strömungskanal 27.
Die äußere Kammer 21 besitzt den größten Flächenanteil an der Bodenfläche, da über die Düsen in dieser Kammer möglichst weiche Strahlen abgegeben werden sollen. Die mit Düsen bestückte Bodenfläche beginnt unmittelbar hinter der ZulaufÖffnung 26.3, wo dann eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit anliegt, welche bei dem bisher bekannten Brausekopf dazu führt, dass nach dem Prinzip einer Ventu- ri-Düse in einem der ZulaufÖffnung 26.3 benachbarten Bereich nicht Wasser aus den Düsen abgegeben wird, sondern Umgebungsluft von den Düsen angesaugt wird.
Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung vorgesehen, einen zusätzlichen Strömungskanal in denjenigen Kammern vorzusehen, in denen eine zu hohe Strömungsgeschwindigkeit zu Problemen im Strahlbild führt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur die äußere Kammer 21 betroffen. An der Unterseite des Deckels 10 ist ein Strömungskanal 11 angeformt, der durch seitliche Strömungskanalwände 12, 13 begrenzt ist.
Beim Aufsetzen des Deckels 10 auf das Brausebodenelement 20 werden die Strömungskanalwände 12, 13 in der Kammer 21 platziert, wie in Figur 2 dargestellt, wo zur besseren Darstellung die Deckelplatte entfernt ist.
Die Strömungskanalwände 12, 13 begrenzen seitlich den Strömungskanal 11, welcher unmittelbar hinter der Zulauföffnung 26.3 beginnt und sich als Kreisbogen mit einem Winkel von mehr als 270° bis in einen Mündungsbereich 15 erstreckt. Durch den Strömungskanal 11 ist die äußere Kammer 21 in zwei bogenförmige Teilkammern 21.1, 21.2 unterteilt.
Über wenigstens einen Teil der Länge des Strömungskanals 11 sind dessen Strömungskanalwände 12, 13 mit Überströmöffnungen 16 oder Überströmkanten 12.1 versehen, über welche ein stark abgebremster Eintritt von Wasser in die seitlich neben dem Strömungskanal 11 liegenden Teilkammern 21.1, 21.2 möglich ist. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Brausekopfes 30 haben die Strömungskanalwände 12, 13, eine Höhe, welche geringfügig kleiner ist als die lichte Höhe in der Kammer 21, so dass sich unterhalb der Überströmkanten 12.1 eine Leckströmung bilden kann, die ausreichend ist, um mit stark geminderter Strömungsgeschwindigkeit die Teilkammern 21.1, 21.2 zu füllen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind noch einige beispielsweise schlitzförmige Überströmöffnungen 16 in die äußere Strömungskanalwand 12 eingebracht. Diese können vorgesehen sein, um an bestimmten Stellen gezielt höhere Fließraten in die Teilkammern 21.1, 21. hinein bewirken zu können.
Die Überströmöffnungen 16 können beispielsweise durch Lasern nachträglich in die Strömungskanalwände 12, 13 eingebracht werden.
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform eines Brausekopfes 30' stimmt der Grundaufbau mit dem Brausekopf 30 nach Figur 2 überein. Unterschiedlich ist nur, dass die Überströmöffnungen 16' in alternierender Folge mit tiefer reichenden Abschnitten an der Unterkante der Strömungskanalwände 12', 13' angebracht sind, so dass sich eine zinnenartige Struktur ergibt. Diese hat den Vorteil, dass die Strömungskanalwände mit ihren weiter nach unten ragenden Teilbereichen mit dem Boden verschweißt werden können, wodurch sich die Stabilität des Brauskopfes insgesamt erhöht. Durch Variationen von Anzahl, Länge und Abstand der „Zinnen" kann außerdem wieder gezielt eine lokale Erhöhung beziehungsweise Minderung der Strömungsgeschwindigkeit des in die Teilkammern 21.1, 21.2 führenden Wasserstroms erreicht werden.
In Figur 4 ist eine vollständige Handbrause 40 angedeutet, wie sie an sich aus der DE 10 2007 002 894 B3 bekannt ist.
Dabei ist der der Brausekopf 20 in einem Handbrausengehäuse 46 drehbar gelagert. Das Handbrausengehäuse enthält in einem Kopfbereich 46 ein Lager zur Aufnahme des Brausekopfes 20, der so um eine Drehachse 47 rotierbar angeordnet ist. Zum Drehen greift der Benutzer den Brausekopf 30 an einem Knauf 31.
An den Kopfbereich 46 schließt sich ein Stielbereich 45 an, über den die Handbrause 40 z. B. in einer Halterung aufgenommen werden kann.
Durch den Stielbereich 45 ist eine nicht dargestellte Leitung geführt, die an einem Anschlussstutzen 43 eines Zulaufelements 42 mündet. Eine Kragplatte 44 ist in der Form der Rundung des Außenrandes des Brausekopfes 30 nachgebildet und in hakenförmigen Überständen 34 formschlüssig geführt. Darüber kann jeweils eine AuslaufÖffnung im Zulaufelement 42 direkt vor einer der Zulauföffnungen 26.2, 26.3 am Außenrand des Brausekopfes 30 platziert werden. Damit wird immer nur diejenige Funktionszone angeströmt, deren ZulaufÖffnung 26.1 ... 26.3 der Auslauföffnung im Zulaufelement 42 direkt gegenüber liegt.