PL203311B1 - Regulator strumienia wody do wylewki armatury sanitarnej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest regulator strumienia wody do wylewki armatury sanitarnej, zwłaszcza do napowietrzania strumienia wody.

Znane regulatory strumienia wody mają zasadniczo garnkową obudowę z tworzywa sztucznego, w której jest umieszczone urządzenie mieszające do mieszania wody i powietrza, przy czym obudowa posiada dno uformowane z nią w jedną część, które jest wykonane jako urządzenie stabilizujące strumienie i między ściankami ograniczającymi strumienie umieszczonymi równolegle do kierunku ruchu strumieni posiada otwory wylotowe wody, które na końcu wylotu wody mają powierzchnię ze sprężystego tworzywa sztucznego.

Takie regulatory strumienia wody są znane z niemieckiego dokumentu patentowego nr DE A1 198 52 411. W tych regulatorach strumienia wody końce ścianek skierowane w kierunku ruchu strumieni są pokryte warstwą powierzchniową ze sprężystego tworzywa sztucznego. Dzięki temu tworzywu sztucznemu w dużej mierze zapobiega się osadzaniu wapnia. W razie pokrycia osadami wapiennymi, osady mogą zostać usunięte przez wytarcie. Wytwarzanie tego regulatora strumienia wody jest dość skomplikowane, gdyż podczas produkcji wykonanie cienkiej warstwy powierzchniowej stawia wysokie wymagania dokładności pasowania narzędzi, ponieważ przejście w obszarze granicznym warstwy powierzchniowej w termoplastyczne tworzywo sztuczne pozostałej części obudowy zwykle jest nieregularne. Ponadto pożądane jest jeszcze łatwiejsze odrywanie ewentualnych osadów wapiennych.

Regulator strumienia wody do wylewki armatury sanitarnej, według wynalazku, mający obudowę o kształcie misy z tworzywa sztucznego, w której jest umieszczone urządzenie mieszające do mieszania wody z powietrzem wykonane z zapewniającego stabilność kształtów materiału termoplastycznego mającego twardość większą od 90 w skali A według Shore'a, przy czym obudowa ma dno sitowe uformowane z nią jako jedna część, które jest wykonane jako urządzenie stabilizujące strumienie i posiada otwory wylotowe wody między ściankami dolnymi ograniczającymi strumienie, umieszczonymi równolegle do kierunku przepływu strumieni, które to ścianki dolne na końcu wylotu wody mają powierzchnię z elastomerowego tworzywa sztucznego, charakteryzuje się tym, że co najmniej w obszarze wylotu wody ścianki dolne są wykonane jako lite z elastomerowego tworzywa sztucznego na całej ich grubości i są uformowane w postaci jednej części z obudową.

Korzystnie, elastomerowe tworzywo sztuczne jest elastomerem termoplastycznym.

Korzystnie, ścianki dolne, patrząc w kierunku strumieni, wykonane są ze sprężystego tworzywa sztucznego na długości co najmniej 1,0 mm, w szczególności 1,5 mm do 4 mm.

Korzystnie, ścianki dolne w obszarze otworów wylotowych wody, na długości od 1,5 mm do 3 mm są wykonane z elastomerowego tworzywa sztucznego, a pozostała część obudowy jest wykonana z zapewniają cego stabilność kształ tów termoplastycznego tworzywa sztucznego i obydwa tworzywa sztuczne są uformowane za pomocą wtrysku dwukomponentowego.

Korzystnie, urządzenie mieszające jest częścią wykonaną niezależnie od obudowy i jest ustalone w kierunku osiowym i promieniowym w obudowie.

Korzystnie, powierzchnie graniczne między zapewniającym stabilność kształtów termoplastycznym tworzywem sztucznym i elastomerowym tworzywem sztucznym leżą w płaszczyźnie przekroju poprzecznego, która jest prostopadła do kierunku strumieni.

Korzystnie, powierzchnie graniczne między częściami ścianek z zapewniającego stabilność kształtów termoplastycznego tworzywa sztucznego i częściami ścianek z elastomerowego tworzywa sztucznego są większe niż powierzchnie przekroju ścianek.

Korzystnie, ścianki w obszarze powierzchni granicznej między termoplastycznym tworzywem sztucznym i elastomerowym tworzywem sztucznym są stopniowane, w szczególności posiadają co najmniej jeden stopień.

Korzystnie, części ścianek w obszarze powierzchni granicznej są stopniowane po obu stronach powierzchni granicznej.

Korzystnie, części ścianek dolnych w pobliżu ścianki bocznej obudowy mają zwiększoną powierzchnię graniczną, a części ścianek należących do dna sitowego obudowy posiadają powierzchnie graniczne przebiegające zasadniczo prostopadle do kierunku przepływu strumieni.

Korzystnie, obudowa jest w całości wykonana z elastomerowego tworzywa sztucznego.

Przez wykonanie pełnych końców ścianek można zapobiec wadom wtrysku przy wytwarzaniu powierzchni ze sprężystego tworzywa sztucznego, co jest korzystne w szczególności wtedy, gdy jako

PL 203 311 B1 tworzywo sztuczne jest zastosowany silikon, który podczas procesu wtrysku jest nadzwyczaj rzadki. Ponadto, ponieważ końce ścianek są wykonane jako pełne ze sprężystego tworzywa sztucznego, można nimi mocno poruszać tam i z powrotem, tak że w następstwie tego mogą zostać mechanicznie oderwane także wystające dalej do środka osady wapienne. Sprężyste tworzywo sztuczne jest zwykle elastomerem. Korzystnie ma ono również właściwości hydrofobowe, jak silikon. Twardość sprężystego tworzywa sztucznego według Shore'a w skali A korzystnie wynosi w przybliżeniu 40 do 80, w szczególności 55 do 80. Tak jak już wspomniane silikony odpowiednie są, na przykład gumopodobne elastomery, jak EPDM (terpolimer etylenu z propylenem i dienem) lub NPR (kauczuk nitrylowy). Szczególnie korzystne są elastomery termoplastyczne. Mogą one występować w postaci mieszanek termoplastów i elastomerów, jak na przykład polipropylen i EPDM. Wyprodukowane są też sprężyste termoplasty, jak elastomery termoplastyczne: poliamidy, poliolefiny, poliuretany i styrol. Znane są także nadające się do wtrysku dwukomponentowego pary tworzyw sztucznych składające się z termoplastów i elastomerów lub też termoplastyczne elastomery, przy czym poszczególne komponenty posiadają dobrą wzajemną przyczepność. Takie komponenty są korzystne dla wynalazku, gdyż regulator strumienia wody według wynalazku zwykle jest wytwarzany za pomocą odlewania wtryskowego dwukomponentowego.

W następnym, wyróżniającym się wariancie wykonania urządzenie mieszające jest częścią wykonaną niezależnie od obudowy, która jest osadzona w obudowie, przy czym wchodzące jeden w drugi elementy urządzenia mieszające i obudowy umożliwiają osadzenie urządzenia mieszającego w obudowie w ten sposób, że są one zabezpieczone przed obrotem względem siebie. Urządzenie mieszające zawsze jest wykonane z zapewniającego stabilność kształtów termoplastu, którego twardość według Shore'a w skali A korzystnie wynosi więcej niż 90, w szczególności więcej niż 100.

W pierwszym wariancie wykonania wynalazku co najmniej jedna część powierzchni granicznych między zapewniającym stabilność kształtów tworzywem sztucznym obudowy i niezwilżalnym wodą i/lub sprężystym tworzywem sztucznym końców ścianek leży w płaszczyźnie przekroju, która jest prostopadła do kierunku ruchu strumieni. Korzystnie ma to miejsce co najmniej na powierzchni ścianki. Dzięki temu powierzchnia łącząca jest nadzwyczaj mała; okazało się mianowicie, że ta mała powierzchnia zwykle jest wystarczająca. Jednak może także być pożądane, żeby co najmniej jedna część, korzystnie tylko część powierzchni granicznych między częściami ścianek z zapewniającego stabilność kształtów termoplastycznego tworzywa sztucznego i częściami ścianek ze sprężystego tworzywa sztucznego była większa niż powierzchnie przekroju ścianek. Ścianki w obszarze powierzchni granicznej korzystnie mogą być stopniowane, w szczególności mają co najmniej jeden stopień. Stopniowanie z korzyścią może polegać na tym, że części ścianek w obszarze powierzchni granicznych po obydwóch stronach mają wykonany stopień, w szczególności na powierzchni granicznej mają wypust wysunięty w dół w stosunku do powierzchni ścianek. Możliwe jest także zazębienie czołowe.

W szczególnie korzystnym wariancie wykonania wynalazku części ś cianek należące do zewnętrznej ściany obudowy posiadają zwiększoną powierzchnię graniczną, podczas gdy części ścianek należące do dna sitowego obudowy, zwłaszcza takie, które leżą w płaszczyźnie przekroju posiadają powierzchnie graniczne przebiegające zasadniczo prostopadle do kierunku strumieni. Tak więc części ścianek narażone na ewentualne niezamierzone silne działanie mechaniczne w obszarze zewnętrznego płaszcza obudowy mogą być szczególnie chronione przed oderwaniem, co nie musi mieć miejsca w przypadku części ścianek położonych dalej wewnątrz, w obszarze dna w kształcie garnka.

Z reguły obudowa jest wykonana z korpusu w kształcie walca. Ścianki mogą posiadać kształt współśrodkowych okręgów, które są połączone ze sobą za pomocą promieniowych żeber.

W drugim wariancie wykonania wynalazku cał a obudowa wykonana jest ze sprężystego tworzywa sztucznego. Ten wariant wykonania pozwala na szczególnie proste wytwarzanie, gdyż musi być wtryskiwany tylko jeden komponent. W tym wariancie wykonania jest korzystne, gdy urządzenie mieszające na swoim zewnętrznym brzegu posiada kołnierz, którym opiera się na górnym obrzeżu obudowy i który mniej więcej odpowiada górnemu obrzeżu garnka. Dzięki temu ewentualne obciążenia ściskające pochodzące od ciśnienia wody mogą być w ten sposób przejęte przez urządzenie do zawirowania strumieni, że nie przenoszą się one na obudowę.

Oddzielne wykonanie obudowy i urządzenia do zawirowania strumieni umożliwia nie nastręczające trudności ukształtowanie narzędzi do wytwarzania obudowy, co w szczególności jest korzystne przy wtrysku dwukomponentowym. Ale możliwe jest także formowanie urządzenia mieszającego wspólnie z obudową, w szczególności z zapewniającego stabilność kształtów termoplastycznego tworzywa sztucznego.

PL 203 311 B1

Inne cechy wynalazku wynikają z poniższego opisu korzystnych wariantów wykonania w powiązaniu z rysunkiem i zastrzeżeniami patentowymi zależnymi. Poszczególne cechy mogą być realizowane samodzielnie lub w połączeniu ze sobą.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przestawia pierwszy wariant wykonania regulatora strumienia wody według wynalazku, w przekroju, fig. 2 - drugi wariant wykonania regulatora strumienia wody według wynalazku, w przekroju i fig. 3 obudowę i urządzenie mieszającego regulatora strumienia wody według wynalazku w trzecim wariancie wykonania w przekroju.

W pokazanym na fig. 1 wariancie wykonania wynalazku przedstawione jest regulator 1 strumienia wody do napowietrzania strumienia wody w przekroju. Regulator 1 do napowietrzania strumienia wody ma garnkową obudowę 2 w kształcie walca, która posiada dno sitowe 3. W obudowie 2 umieszczone jest urządzenie mieszające 4 do mieszania wody i powietrza, które współdziała z urządzeniem rozdzielającym 5 do rozdzielania strumienia w postaci dwóch płytek z otworami, w których napływająca woda zostaje rozdzielona na pojedyncze strumienie. Obudowa 2 posiada w górnym obszarze ścianki bocznej 6 obudowy 2 otwory wlotowe 7 powietrza. Wskutek podciśnienia wytworzonego przez pojedyncze strumienie, przez te otwory jest zasysane powietrze i mieszane z wodą za pomocą urządzenia mieszającego 4. Urządzenie mieszające 4 może mieć różne realizacje. W tym przykładzie wykonania kilka umieszczonych współśrodkowo względem siebie schodków jest wykonanych w kształcie pierścieni.

Dno sitowe 3 posiada otwory wylotowe 8 dla mieszaniny wody z powietrzem, przy czym pojedyncze otwory są otoczone cienkimi ściankami dolnymi 9 ograniczającymi strumienie, których osie zasadniczo pokrywają się z osiami pełnych części urządzenia mieszającego. W przedstawionym wariancie wykonania, ścianki dolne 9 mają postać współśrodkowych pierścieni 10, które są połączone ze sobą za pomocą promieniowych żeber poprzecznych 11. Grubość ścianek ograniczających strumienie zwykle wynosi nie więcej niż około 1 mm.

Część 12 dna sitowego 3, lub też ścianek dolnych 9, skierowana do końca wylotu wody jest wykonana z elastomerowego tworzywa sztucznego, na przykład z silikonu, który jest uformowany za pomocą wtrysku. Jego twardość według Shore'a w skali A wynosi około 60 - 70. Pozostała część obudowy, to znaczy część dna sitowego 3 skierowana przeciwnie do kierunku ruchu strumieni i ścianka boczna 6 obudowy 2 jest wykonana z zapewniającego stabilność kształtów termoplastycznego tworzywa sztucznego o twardości według Shore'a w skali A większej niż 90, który podczas wtrysku dwukomponentowego jest w stanie wytworzyć z elastomerem skuteczne połączenie przyczepne. Długość części ścianek dolnych 9 ograniczających strumienie, które są wykonane z elastomeru wynosi mniej więcej 2 mm do 3 mm, przy czym powierzchnia graniczna 55 między częściami z elastomeru i częściami ścianek ograniczających strumienie wykonanymi z zapewniającego stabilność kształtów termoplastu w płaszczyźnie przekroju znajduje się poprzecznie do kierunku ruchu strumieni. Jedynie w obszarze ścianki bocznej 6 część ścianki wykonana z zapewniającego stabilność kształtu termoplastu posiada wąskie, prostokątne w przekroju żebro 13, które tworzy stopień wobec obydwóch powierzchni zewnętrznych części ścianki. Ale także tutaj między zapewniającym stabilność kształtów termoplastem i miękkim elastomerem istnieje ostre przejście z powierzchnią częściowego przylegania, która jest prostopadła do powierzchni zewnętrznej. Dzięki temu żebru 13 uzyskuje się mechaniczne usztywnienie końcówki elastomerowej części ścianki bocznej 6, które jest pożądane zwłaszcza wtedy, gdy w obszarze ścianki bocznej część elastomerowa nieco bardziej wystaje niż inne części ścianek.

Dzięki temu, że urządzenie mieszające 4 jest uformowane jako oddzielna część i osadzone w obudowie 2, obudowę 2 można wytwarzać w prosty sposób za pomocą wtrysku dwukomponentowego, a mianowicie w narzędziu dwukomorowym. Najpierw jest więc wtryskiwana część obudowy 2 wykonana z zapewniającego stabilność kształtów tworzywa sztucznego i część dna sitowego 3 skierowana przeciwnie do kierunku ruchu strumieni, po czym natryskiwana jest część dna sitowego wykonana z elastomerowego tworzywa sztucznego. Wytworzony wstępnie korpus z zapewniającego stabilność kształtów termoplastu może być przetwarzany w drugiej komorze narzędzia, przy czym jednocześnie w pierwszej komorze znowu jest wytwarzany nowy korpus. Możliwe jest także wykonanie narzędzia w ten sposób, że po pierwszym procesie wtrysku jest ono trochę rozsuwane na boki i następnie jest formowana część z elastomeru.

W wariancie wykonania według fig. 2 regulator strumienia wody 21 ma obudowę 22, która w całości, to znaczy obejmując dno sitowe 23 ze ściankami dolnymi 29 ograniczającymi strumienie, jest

PL 203 311 B1 wykonana z elastomerowego tworzywa sztucznego. Nie ma tutaj powierzchni granicznych między zapewniającym stabilność kształtów termoplastem i elastomerem.

Także tutaj jako osobna część przewidziane jest urządzenie mieszające 24, wykonane z zapewniającego stabilność kształtów tworzywa sztucznego. Posiada ono na jego górnym obrzeżu płaski kołnierz 33, który opiera się na górnym odsądzeniu 34 płaszcza 26 obudowy 22 i znajduje się między odsądzeniem 34 i płytkami urządzenia rozdzielającego 25 do rozdzielania strumienia. Dzięki temu płaskiemu kołnierzowi 33 urządzenie mieszające 24 jest podparte w obszarze zamocowania regulatora strumienia wody 21, tak że na sprężystą obudowę 22 nie działają żadne siły mechaniczne i hydrauliczne.

Jak widać wytwarzanie tego wariantu wykonania jest szczególnie łatwe, ponieważ obudowa jako całość jest wytwarzana z jednego materiału w jednym nieskomplikowanym procesie otrzymywania odlewów wtryskowych.

Poza tym ten wariant wykonania jest taki sam jak wariant wykonania na fig. 1, dlatego odpowiadające sobie części są zaopatrzone w odpowiadające im oznaczenia odsyłające.

Na fig. 3 jest przedstawiona obudowa 42 w następnym wariancie wykonania, która jest wykonana jednoczęściowo z urządzeniem mieszającym 44. Górna część obudowy i urządzenie mieszające są wykonane z zapewniającego stabilność kształtów termoplastu. Części ścianek dolnych 49 ograniczających strumienie są skierowane w kierunku ruchu strumieni, to znaczy część dna sitowego 43 znajdująca się przy wylocie wody znowu jest wykonana z materiału elastomerowego, który jest natryskiwany w procesie wtrysku dwukomponentowego na zapewniający stabilność kształtów materiał termoplastyczny. Ponieważ urządzenie mieszające 44 i dno sitowe 43 są połączone w jedną część, ścianki dolne 49 są wykonane jako przedłużenia odpowiednich części ścianek urządzenia mieszającego 44, przy czym przejście następuje bez zmiany przekroju. Powierzchnia graniczna 55 między materiałem termoplastycznym i materiałem elastomerowym znajduje się w płaszczyźnie przekroju poprzecznego obudowy 42. Oznacza to, że lity przekrój ścianek dolnych 49 ograniczających strumienie raptownie przechodzi z jednego tworzywa sztucznego w drugie tworzywo sztuczne i odkształcenie powierzchniowe powierzchni granicznej 55 jest małe. Dołączenie lub też powierzchnia graniczna mogą być także takie jak na fig. 1.

Wprawdzie produkcja obudowy 42 w jednoczęściowym wykonaniu z urządzeniem mieszającym 44 jest nieco bardziej skomplikowana niż w wariantach wykonania według fig. 1 i fig. 2, ma jednak tę zaletę, że wkładana część urządzenia mieszającego 4 według fig. 1 nie jest już wytwarzana jako pojedyncza część składowa i nie musi by wmontowana. Ważne jest to, że także tutaj urządzenie mieszające jest wykonane z zapewniającego stabilność kształtów tworzywa sztucznego i dzięki temu można zagwarantować, że uderzające w nie pojedyncze strumienie skutecznie ulegają rozbiciu i zostają zmieszane z powietrzem, co nie ma miejsca w przypadku miękkiego materiału. Z drugiej strony ten wariant wykonania umożliwia także wytwarzanie części końcowych ścianek dolnych 49 ograniczających strumienie z miękkiego materiału elastomerowego, tak że w celu usunięcia wapnia możliwe jest odgięcie części końcowych ścianek aż do kąta 90° lub jeszcze większego.

Claims (12)

1. Regulator strumienia wody do wylewki armatury sanitarnej, mający obudowę o kształcie misy z tworzywa sztucznego, w której jest umieszczone urządzenie mieszające do mieszania wody z powietrzem wykonane z zapewniającego stabilność kształtów materiału termoplastycznego mającego twardość większą od 90 w skali A według Shore'a, przy czym obudowa ma dno sitowe uformowane z nią jako jedna część, które jest wykonane jako urządzenie stabilizujące strumienie i posiada otwory wylotowe wody między ściankami dolnymi ograniczającymi strumienie, umieszczonymi równolegle do kierunku przepływu strumieni, które to ścianki dolne na końcu wylotu wody mają powierzchnię z elastomerowego tworzywa sztucznego, znamienny tym, że co najmniej w obszarze wylotu wody ścianki dolne (9; 29; 49) są wykonane jako lite z elastomerowego tworzywa sztucznego na całej ich grubości i są uformowane w postaci jednej części z obudową (2; 22; 42).

2. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że elastomerowe tworzywo sztuczne jest elastomerem termoplastycznym.

3. Regulator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ścianki dolne (9; 29; 49) , patrząc w kierunku strumieni, wykonane są ze sprężystego tworzywa sztucznego na długości co najmniej 1,0 mm, w szczególności 1,5 mm do 4 mm.

PL 203 311 B1

4. Regulator według zastrz. 3, znamienny tym, że ścianki dolne (9; 29; 49) w obszarze otworów wylotowych (8; 28; 48) wody, na długości od 1,5 mm do 3 mm są wykonane z elastomerowego tworzywa sztucznego, a pozostała część obudowy (2; 22) jest wykonana z zapewniającego stabilność kształtów termoplastycznego tworzywa sztucznego i obydwa tworzywa sztuczne są uformowane za pomocą wtrysku dwukomponentowego.

5. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie mieszające (4; 24) jest częścią wykonaną niezależnie od obudowy (2; 22).

6. Regulator według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że urządzenie mieszające (4; 24) do mieszania strumieni jest ustalone w kierunku osiowym i promieniowym w obudowie (2; 22).

7. Regulator według zastrz. 4, znamienny tym, że powierzchnie graniczne (55) między zapewniającym stabilność kształtów termoplastycznym tworzywem sztucznym i elastomerowym tworzywem sztucznym leżą w płaszczyźnie przekroju poprzecznego, która jest prostopadła do kierunku strumieni.

8. Regulator według zastrz. 7, znamienny tym, że powierzchnie graniczne (56) między częściami ścianek (9, 6) z zapewniającego stabilność kształtów termoplastycznego tworzywa sztucznego i częściami ścianek z elastomerowego tworzywa sztucznego są większe niż powierzchnie przekroju ścianek (9, 6).

9. Regulator według zastrz. 8, znamienny tym, że ścianki (9, 6) w obszarze powierzchni granicznej (56) między termoplastycznym tworzywem sztucznym i elastomerowym tworzywem sztucznym są stopniowane, w szczególności posiadają co najmniej jeden stopień (13).

10. Regulator według zastrz. 9, znamienny tym, że części ścianek (9, 6) w obszarze powierzchni granicznej (56) są stopniowane po obu stronach powierzchni granicznej.

11. Regulator według zastrz. 8, znamienny tym, że części ścianek dolnych (9) w pobliżu ścianki bocznej (6) obudowy (2) mają zwiększoną powierzchnię graniczną (56), a części ścianek należących do dna sitowego (3) obudowy (2) posiadają powierzchnie graniczne (55) przebiegające zasadniczo prostopadle do kierunku przepływu strumieni.

12. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (42) jest w całości wykonana z elastomerowego tworzywa sztucznego.