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Die
Erfindung betrifft eine Schwalleinrichtung zur Verwendung in einer
sanitären
Kopfbrause oder in einer sanitären
Auslaufarmatur nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die
Anforderungen an den Komfort moderner Sanitäreinrichtungen, insbesondere
auch an Brauseeinrichtungen und Auslaufarmaturen, wachsen ständig. So
stellt der Benutzer auch Anforderungen an die Art des Strahls, welcher
diese Sanitäreinrichtungen
verläßt. Bei
Brausen sind sehr unterschiedliche Strahlarten gewünscht, so
beispielsweise harte, massierende Strahlen, weichere, mit Luftbläschen angereicherte
Strahlen und in jüngster
Zeit auch "Wasservorhänge". Bei letzteren handelt
es sich um Wassergebilde, welche im wesentlichen drucklos unter
dem Einfluß der
Schwerkraft einen entsprechenden Auslaufschlitz verlassen und beim Benutzer,
insbesondere im Fall von Kopfbrausen, eine besonders angenehme Empfindung
hinterlassen. Bei derartigen "Wasservorhängen" ist es wichtig,
daß sie
sich während
des freien Falls auf eine möglichst
große
Strecke hin nicht unterteilten, also geschlossen bleiben und nicht
zusammenfallen.
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Eine
Schwallvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der WO 92/06
788 A1 bekannt. Bei dieser läuft
das Wasser jedoch noch nicht mit der gewünschten Gleichmäßigkeit über die
gesamte Längserstreckung
des Auslaufraumes aus.
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Eine
Schwalleinrichtung, die zur Verwendung in Kopfbrausen bestimmt ist,
ist ferner in der
DE 26
19 415 C2 beschrieben.
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Hier
wird versucht, durch eine Abwinkelung des Strömungswegs zwischen dem Einlaß in das
Gehäuse
und dem Auslaßschlitz
sowie durch eine sich kontinuierlich von einem runden Querschnitt
zu einem schlitzförmigen
Querschnitt verändernde
Form des Gehäuses
einen "stabilen" Wasservorhang zu erzeugen.
Dabei werden unterstützende,
strömungsleitende
Rippen eingesetzt, die an die Innenseite des Gehäuses angeformt sind. Auch bei
dieser bekannten Schwalleinrichtung ist jedoch der sich bildende Wasservorhang
noch nicht in der gewünschten
Weise stabil.
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Schwalleinrichtungen,
die auf ähnlichen Konstruktionsprinzipien
beruhen und für
sanitäre Auslaufarmaturen
gedacht sind, sind in der
DE
39 15 357 A1 bzw. der
DE 41 33 639 C1 beschrieben. Hier wird mit
dem Konzept gearbeitet, das Wasser nach dem Austritt aus dem eigentlichen
Auslaßschlitz
entlang einer verhältnismäßig großen Führungsfläche strömen zu lassen,
bevor es dann sich als Wasservorhang von dieser Führungsfläche löst. Erneut
sind die Ergebnisse, die auf diese Weise hinsichtlich der Stabilität des Wasservorhangs
erzielt werden, noch nicht voll zufriedenstellend.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwalleinrichtung der eingangs
genannten Art so auszugestalten, daß ein hochstabiler Wasservorhang
erzielt wird, der über
eine verhältnismäßig große Strecke
frei fallen kann, bevor er sich unterteilt oder zusammenfällt.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Erfindungsgemäß wird sehr
sorgfältig
darauf geachtet, daß der
Druck des aus der Hausleitung strömenden Wassers vor Erreichen
des Auslaufschlitzes praktisch vollständig abgebaut ist, daß Wirbel
und andere Strömungsunregelmäßigkeiten
sich bis zum Erreichen des Auslaufschlitzes beruhigt haben und daß das Wasser
den Auslaufschlitz über
seine gesamte Längserstreckung
hinweg in gleichen Mengen erreicht. Der erfindungsgemäß vorgesehene Vorraum
ermöglicht
zunächst
eine Entspannung des Wassers innerhalb eines verhältnismäßig großen Volumens
und eine Beruhigung der in diesem Zusammenhang entstehenden Wirbel.
Das Wasser, welches den Vorraum verläßt und in den Stauraum eintritt,
befindet sich also praktisch bereits auf dem Druck der Außenatmosphäre und hat
seine kinetische Energie weitgehend verloren. Der Stauraum verteilt
nunmehr das Wasser über
eine Länge,
die der Länge
des Auslaufschlitzes entspricht, ohne selbst direkt mit dem Auslaufschlitz
verbunden zu sein. Die abschließende
Beruhigung und Vergleichmäßigung des
Wasserstroms erfolgt vielmehr beim Passieren einer Art von "Wehr", das von einem Wandabschnitt im
Inneren des Gehäuses
gebildet wird, der einen Durchtrittsspalt zu einem benachbarten
Auslaufraum freiläßt. Über diesen
Spalt tritt in den Auslaufraum, der den eigentlichen Auslaufschlitz
enthält,
an allen Stellen über
die Längserstreckung
hinweg Wasser in praktisch druckfreiem Zustand, das wirbelfrei ist
und an allen Stellen das gleiche Volumen pro Zeiteinheit transportiert.
Dieses Wasser kann nunmehr in höchster
Gleichmäßigkeit
den Auslaufschlitz passieren und als geschlossener, stabiler Vorhang
nach unten fallen.
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Zweckmäßigerweise
ist der Auslaufschlitz bogenförmig
gekrümmt.
Auf diese Weise ist es möglich,
einen sehr langen, viel Wasser führenden
Wasservorhang in einer Schwalleinrichtung zu erzeugen, deren Dimensionen
nicht allzu groß sind.
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Vorteilhafterweise
ist das Gehäuse
aus einem Gehäuseunterteil
und einem durch eine Steckverbindung mit dem Gehäuse unterteil verbundenen Deckel
gebildet. Diese zweitteilige Ausgestaltung der Schwalleinrichtung
erleichtert deren Herstellung und Montage, wobei es auf eine absolute
Dichtigkeit zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Gehäuseteilen
nicht ankommt. Im allgemeinen reicht hierfür eine Labyrinthdichtung aus.
Ggf. können
aber die beiden Gehäuseteile
nach dem Zusammenstecken auch dicht verschweißt werden.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Auslaufschlitz an der Außenseite des Gehäuses von
einer Rippe umgeben. Schwalleinrichtungen der hier interessierenden Art
werden ja innerhalb eines Außengehäuses, z.
B. innerhalb des Sichtgehäuses
der Brause oder der Auslaufarmatur, untergebracht. Die den Auslaufschlitz
umgebende Rippe durchsetzt in diesem Fall das Sichtgehäuse der
Brause oder der Auslaufarmatur, während alle anderen Teile der
Schwalleinrichtung von diesem Sichtgehäuse verborgen sind. Die das
Sichtgehäuse
durchsetzende Rippe verhindert, daß der den Auslaufschlitz verlassende
Wasservorhang an Trennflächen
vorbeiströmen
muß, die
die innere Stabilität
des Wasservorhang gefährden
könnten.
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Eine
weitere Verbesserung der Qualität
des Wasservorhangs wird durch diejenige Ausgestaltung der Erfindung
erzielt, bei welcher im Strömungsweg zwischen
dem Vorraum und dem Stauraum ein Verteilraum angeordnet ist, der
mit dem Stauraum über eine Öffnung in
einem zwischenliegenden Wandabschnitt verbunden ist, welche in der
Mitte der Längserstreckung
des Stauraums liegt. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Wasserverteilung
innerhalb des Stauraums zumindest annähernd symmetrisch ist, wodurch
ebenfalls Druckunterschiede innerhalb des Stauraums auf ein Minimum
reduziert werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es
zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Schwalleinrichtung;
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2 die
Innenansicht des Deckels der Schwalleinrichtung von 1;
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3 perspektivisch
das Gehäuseunterteil der
Schwalleinrichtung von 1.
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Die
in 1 dargestellte und insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete
Schwalleinrichtung ist zum Einbau in eine Kopfschwallbrause bestimmt.
Sie umfaßt
ein Gehäuse 2,
das im wesentlichen nierenförmig
gekrümmt
ist und aus einem Gehäuseunterteil 3 (3)
und einem Deckel (2) zusammengesetzt ist.
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Zur
weiteren Beschreibung wird für
Baukomponenten, die im wesentlichen parallel zu den bogenförmig gekrümmten Seitenwänden des
Gehäuses 1 verlaufen,
der Begriff "azimutal" und für solche
Baukomponenten, die im wesentlichen senkrecht zu diesen azimutalen
Baukomponenten verlaufen, der Begriff "radial" verwendet, obwohl die "azimutalen" Baukomponenten keine
echten Kreisbögen
bilden.
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Das
Gehäuseunterteil 2 weist
an einem Ende einen Wassereinlaß 4 auf,
der mit einem nicht dargestellten Wasserzuflußrohr verbunden werden kann. Durch
den Wassereinlaß 4 gelangt
das zuströmende Wasser
in einen Vorraum 5, der sich in azimutaler Richtung um
etwa 40% der gesamten Erstreckung des Gehäuseunterteils 2 erstreckt.
Durch einen radial verlaufenden inneren Wandabschnitt 6 und
einen an diesen angeformten azimutalen Wandabschnitt 7 verengt
sich der Vorraum 5 in 3 nach rechts
in einen schmäleren,
ebenfalls azimutal verlaufenden Verteilraum 8. Etwa in
der Mitte seiner Längserstreckung
hat der azimutale Wandabschnitt 7 eine seine Höhe reduzierende
rechteckige Vertiefung 9.
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Parallel
zum azimutalen Wandabschnitt 7 verläuft mit etwas größerem "Radius" ein weiterer azimutaler
Wandabschnitt 10, der von dem radialen Wandabschnitt 6 ausgeht
und sich bis zur in 3 rechten Stirnwand 11 des
Gehäuseunterteils 2 erstreckt.
Während
die Wandabschnitte 6 und 7 eine Höhe besitzen,
bei der sie nach Anbau des Deckels 3 im wesentlichen an
die Innenfläche
des Deckels 3 anstoßen,
ist die Höhe
des azimutalen Wandabschnitts 10 etwas reduziert, so daß nach dem
Anbau des Deckels 3 an das Gehäuseunterteil 2 zwischen
der Innenfläche
des Deckels 3 und der Oberseite des azimutalen Wandabschnitts 10 ein gleichmäßiger Spalt
verbleibt. Zwischen den Wand abschnitten 7 und 10 befindet
sich ein azimutal verlaufender Stauraum 12, zwischen dem
azimutal verlaufenden Wandabschnitt 10 und der azimutal verlaufenden
Begrenzungswand des Gehäuseunterteils 2,
welche den größeren Durchmesser
aufweist, ein Auslaufraum 13.
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Entlang
der gesamten oberen Stirnseite aller Begrenzungswände des
Gehäuseunterteils 2 verläuft eine
vorstehende Rippe 14. An den Boden des Vorraums 5 sind
zwei hohlzylindrische Vorsprünge 15 und 16 angeformt.
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Der
in 2 dargestellte Deckel 3 der Schwalleinrichtung 1 besitzt
eine zum Gehäuseunterteil 2 komplementäre Form.
An die Innenseite des Deckels 3 ist ebenfalls eine parallel
zur Außenkontur verlaufende
Rippe 17 angeformt. Die Innenfläche des Deckels 3 trägt außerdem zwei
vorstehende Zapfen 18 und 19.
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Der
Deckel 3 wird in einem Bereich, welcher im zusammengebauten
Zustand dem Auslaufraum 13 des Gehäuseunterteils 2 entspricht,
von einem azimutal verlaufenden, schmalen Auslaufschlitz 20 durchsetzt.
Wie insbesondere 1 zeigt, ist der Auslaufschlitz 20 an
der Außenseite
des Deckels 3 von einer vorstehenden Rippe 21 umgeben.
Außerdem
trägt die
Oberseite des Deckels 3 mehrere Versteifungsrippen 22, 23, 24, 25, 26,
die im wesentlichen radial ausgerichtet sind.
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Beim
Aufsetzen des Deckels 3 auf das Gehäuseunterteil der 3 werden
die Zapfen 18 und 19 an der Innenseite des Deckels 3 in
die Bohrungen der hohlzylindrischen Vorsprünge 15, 16 des
Gehäuseunterteils 2 eingeführt. Die
Rippe 14 des Gehäuseunterteils 2 umgreift
die Rippe 17 des Deckels 3 und bildet so eine
formschlüssige
Verbindung sowie eine Art Labyrinthdichtung, wobei es auf eine absolute
Dichtigkeit nicht ankommt. Ebenso wenig ist es erforderlich, daß es zwischen
der Oberseite der Wandabschnitte 6 und 7 des Gehäuseunterteils 2 und
der Innenfläche
des Deckels 3 zu einer vollständigen Abdichtung kommt.
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Grundsätzlich ist
es aber auch möglich,
Gehäuseunterteil 2 und
Deckel 3 nach dem Zusammenfügen in der beschriebenen Weise
an der Verbindungsstelle miteinander zu verschweißen, um
auf diese Weise eine vollständige
Dichtigkeit zu erzielen.
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Die
fertig gestellte Schwalleinrichtung 1 wird in das nicht
dargestellte Sichtgehäuse
einer Schwallbrause eingebracht, wobei die Rippe 21 einen
entsprechenden Spalt dieses Sichtgehäuses durchtritt, während alle
anderen Gehäuseteile
der Schwalleinrichtung 1 durch das Sichtgehäuse der
Brause verborgen sind.
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Fertig
in der Brause montiert ist die Schwalleinrichtung 1 so
angeordnet, daß der
Auslaufschlitz 20 nach unten zeigt.
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Im
Betrieb der Kopfbrause, welche die beschriebene Schwalleinrichtung 1 enthält, wird
dieser über
den Wassereinlauf 4 Wasser zugeführt, welches über den
Vorraum 5 in den Verteilraum 8 strömt. Von dort
gelangt das Wasser über
die Vertiefung 9 in dem azimutal verlaufenden Wandabschnitt 7 in
den Stauraum 12, wo es sich über dessen gesamt azimutale Länge verteilt.
Der azimutal verlaufende Wandabschnitt 10, der eine geringere
Höhe als
der Wandabschnitt 7 aufweist, bildet eine Art "Wehr", wobei der Spalt
zwischen der Stirnseite dieses Wandabschnitts 10 und der
Innenfläche
des Deckels 3 vom Wasser über die gesamte azimutale Länge hinweg
gleichmäßig durchströmt wird.
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Das
auf diese Weise in den Auslaufraum 13 gelangende Wasser
tritt nunmehr praktisch druckfrei, ausschließlich unter dem Einfluß der Schwerkraft über den
Auslaufschlitz 20 aus und bildet hier einen geschlossenen
Wasservorhang, der auch in verhältnismäßig großer Entfernung
von dem Auslaufschlitz 20 noch als geschlossener Wasservorhang
erhalten bleibt.