WO2018185004A2 - Strahlbildner, insbesondere für einen sanitären brausekopf, mit einer laufschaufel, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine wasserströmung zu teilen und teilströmungen abzulenken - Google Patents

Strahlbildner, insbesondere für einen sanitären brausekopf, mit einer laufschaufel, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine wasserströmung zu teilen und teilströmungen abzulenken Download PDF

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    • E03C2001/0414—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths allowing different orientations of the spout or the outlet nozzle

Definitions

  • Blasting agent in particular for a sanitary shower head, with a blade, which is arranged and designed to divide a water flow and divert partial flows
  • the present invention relates to a jet former including
  • control means is arranged and adapted to convert a rotation of the rotation axis into a movement of the at least one nozzle; characterized in that at least one blade of the blading is arranged and configured to
  • the invention relates to a shower head, including the jet former; an impeller, in particular for a jet former; a manufacturing method of an impeller; an impeller obtainable by this method; a use of one of the above wheels in a jet former; and a device and a shower, each including the above shower head.
  • a common type of body cleansing is showering.
  • showering shower devices which include a mixer tap, a water-conducting hose or a water-conducting pipe and a sanitary shower head.
  • the mixer tap cold and hot water are mixed to water at a desired temperature.
  • the water is in the water-conducting hose or in the water-conducting pipe in the brewing headed head, which emits the water.
  • the design of the water delivery through the shower head in the form of a spray pattern essentially determines the showering experience of the user.
  • the shower head includes an assembly, which is referred to as a jet former.
  • shower heads which can provide a moving spray pattern.
  • Such shower heads are also referred to as massage spray heads, as the moving water jets can achieve a massage effect.
  • jet-forming nozzles of the jet former carry out a periodic movement, for example pivoting or rotating.
  • To drive this movement of the jet-forming nozzles of the jet former usually includes an impeller, which in turn is driven by the water flowing into the shower head.
  • the above-described massage spray heads of the prior art have the following disadvantages.
  • To drive the impeller and thus start the massage function a relatively high water pressure or a relatively high volume flow of water or both is necessary. This results in a relatively high water consumption for the operation of the massage spray heads of the prior art.
  • the massaging spray heads of the prior art may experience a delayed start of the massage function. Therefore, it can come in a start-up phase after opening the waterway in the shower head to a stationary jet image, which does not realize the massage function of the shower head.
  • control means is arranged and adapted to convert a rotation of the rotation axis into a movement of the at least one nozzle; characterized in that at least one blade of the blading is arranged and configured to a. a water flow flowing into the at least one moving blade in a direction of flow into at least a first partial flow and a further partial flow,
  • a preferred jet former is a jet former for a showerhead or a washing brush, or both.
  • a jet former for a shower head preferably a sanitary shower head, particularly preferred.
  • a preferred shower head is a massage shower head.
  • the blading preferably includes a plurality of blades of the impeller.
  • a jet former herein is preferably a device for a device for delivering water in a jet pattern, the jet former being the assembly of the device whose components produce the jet image.
  • the jet former preferably includes a plurality of jet-forming nozzles.
  • the jet-forming nozzles are preferably included in a shower base which is further included in the jet former.
  • a preferred jet former is adapted to generate at least one dynamic jet pattern.
  • a preferred dynamic jet image changes periodically in operation. In this case, a shape of the spray pattern may change periodically or a radiation direction of the spray pattern may change periodically or both.
  • the jet former according to the embodiment 1 is configured, wherein the at least one moving blade
  • a preferred flow divider is a cutting edge.
  • a preferred cutting edge is a center cutting edge.
  • a center blade is known from an impeller of a Pelton turbine.
  • the Pelton turbine usually has cup-shaped curved blades.
  • the blade bottom surface of the jet former according to the invention is curved, preferably in a cross-sectional plane perpendicular to the axis of rotation, but not in cross-sectional planes parallel to the axis of rotation through the blade bottom surface.
  • the jet former is designed according to embodiment 1 or 2, wherein the at least one blade of the blading is arranged and designed for this purpose,
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, the impeller being arranged and configured in such a way that that the direction of flow with the axis of rotation forms an angle in a range of 45 to 135 °, preferably 60 to 120 °, more preferably 70 to 110 °, more preferably 80 to 100 °, most preferably 85 to 95 °.
  • the direction of flow is oriented tangentially to the impeller.
  • the jet former is designed according to one of embodiments 2 to 4, wherein the flow divider is designed as a divider wall arranged on the blade bottom surface.
  • the jet former according to embodiment 5 is designed, the dividing wall tapering in the direction from the blade bottom surface to an edge of the dividing wall.
  • the jet former is designed according to one of the embodiments 2 to 6, wherein a cross section of the blade bottom surface is curved through the blade bottom surface in a cross-sectional plane perpendicular to the axis of rotation.
  • the cross-section of the blade bottom surface in the cross-sectional plane perpendicular to the axis of rotation is curved away from the axis of rotation by the blade bottom surface.
  • the jet former is designed according to one of embodiments 2 to 7, wherein a cross section of the blade bottom surface is not curved in a plane parallel to the axis of rotation cross-sectional plane through the blade bottom surface.
  • the cross section of the blade bottom surface in the plane parallel to the axis of rotation cross-sectional plane through the blade bottom surface is a straight line.
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, wherein the jet former further comprises a reduction gear,
  • a) on the drive side is connected to transmit power to the rotation axis, and b) is connected to the output side power transmitting to the control device.
  • the jet former according to the embodiment 9 is configured, wherein the reduction gear is a planetary gear.
  • a planetary gear is also referred to as planetary gear.
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, wherein the control device includes a cam.
  • the control device includes a cam.
  • a preferred control device is a cam mechanism.
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, wherein the jet former further comprises at least one inflow nozzle, wherein the inflow nozzle is arranged and adapted to flow the impeller with the water flow in the direction of flow.
  • the jet former according to the embodiment 12 is configured, wherein the jet nozzle includes a nozzle opening, wherein the nozzle opening has an opening area in a range of 0.5 to 100 mm 2 , preferably 0.5 to 50 mm 2 , more preferably 0.5 to 20 mm 2 , more preferably 1 to 10 mm 2 , most preferably 1 to 5 mm 2 .
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, wherein the impeller is made of plastic.
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, wherein the impeller is formed in one piece.
  • the jet former is designed according to one of the preceding embodiments, wherein the impeller has a diameter in a range of 10 to 200 mm, preferably 15 to 150 mm, more preferably 20 to 100 mm, more preferably 25 to 75 mm or from 30 to 50 mm.
  • a contribution to fulfilling at least one of the objects according to the invention is afforded by an embodiment 1 of a shower head with a housing, the housing containing the jet former according to one of its embodiments 1 to 16.
  • a preferred shower head is a shower head for a hand shower or overhead shower or both.
  • Another preferred shower head is a massage shower head.
  • the shower head according to the embodiment 1 is configured, wherein the housing includes at least one Anströmdüse, wherein the Anströmdüse arranged and adapted to flow the impeller with the water flow in the direction of flow.
  • the shower head according to the embodiment 1 or 2 is configured, wherein the Anströmdüse includes a nozzle opening, wherein the nozzle opening has an opening area in a range of 0.5 to 100 mm 2 , preferably from 0.5 to 50 mm 2 , more preferably from 0.5 to 20 mm 2 , more preferably from 1 to 10 mm 2 , most preferably from 1 to 5 mm 2 .
  • a contribution to fulfilling at least one of the objects according to the invention is afforded by an embodiment 1 of an impeller 1 with blading, wherein the impeller can be rotatably mounted about an axis of rotation; wherein at least one blade of the blading
  • the flow divider is arranged and configured to divide a water flow flowing into the at least one moving blade in a direction of flow into at least one first partial flow and one further partial flow; wherein the at least one blade is further arranged and configured to
  • a preferred impeller is an impeller for a jet former.
  • a preferred jet former is a jet former for a showerhead or a washing brush, or both.
  • a jet former for a shower head is particularly preferred.
  • a preferred shower head is a massage shower head.
  • the blading preferably includes a plurality of blades of the impeller.
  • the impeller 1 according to the embodiment 1 is configured, wherein a cross section of the blade bottom surface is curved in a plane perpendicular to the axis of rotation cross-sectional plane through the blade bottom surface.
  • the impeller 1 according to the embodiment 1 or 2 is configured, wherein the at least one blade of the blading is arranged and designed to a) the first partial flow by a first deflection angle in a range of 45 to 180 °, preferably 60 to 180 °, more preferably 70 to 180 °, more preferably 80 to 180 °, more preferably 85 to 180 °, more preferably 85 to 170 °, more preferably from 85 to 160 °, more preferably from 85 to 150 °, more preferably from 85 to 140 °, more preferably from 85 to 130 °, more preferably from 85 to 120 °, even more preferably from 85 to 110 °, more preferably from 85 to 100 °, most preferably from 85 to 95 °, deflect in the first partial flow direction, or
  • 85 to 160 ° more preferably from 85 to 150 °, more preferably from 85 to 140 °, more preferably from 85 to 130 °, more preferably from 85 to 120 °, more preferably from 85 to 110 °, more preferably from 85 to 100 °, most preferably from 85 to 95 ° to deflect in the further partial flow direction, or
  • the impeller 1 according to one of embodiments 1 to 3 is configured, wherein the direction of flow with the axis of rotation at an angle in a range of 45 to 135 °, preferably from 60 to 120 °, more preferably from 70 to 110 ° before from 80 to 100 °, most preferably from 85 to 95 °.
  • the impeller 1 is designed according to one of embodiments 1 to 4, wherein the flow divider is designed as a divider wall arranged on the blade bottom surface.
  • the impeller 1 according to the embodiment 5 is designed, wherein the dividing wall tapers in the direction from the blade bottom surface to an edge of the dividing wall.
  • the impeller 1 is designed according to one of the embodiments 1 to 6, wherein the impeller is made of plastic.
  • the impeller 1 according to one of the embodiments 1 to 7 is configured, wherein the impeller is formed in one piece.
  • the impeller 1 is designed according to one of embodiments 1 to 8, wherein the impeller has a diameter in a range from 10 to 200 mm, preferably from 15 to 150 mm, more preferably from 20 to 100 mm, more preferably from 25 up to 75 mm or from 30 to 50 mm.
  • the impeller is rotatably mounted about an axis of rotation; wherein at least one blade of a blading of the impeller
  • the flow divider is arranged and configured to divide a water flow flowing into the at least one moving blade in a direction of flow into at least one first partial flow and one further partial flow; wherein the at least one blade is further arranged and configured to
  • the method is a method of injection molding the impeller.
  • the method according to embodiment 1 is configured, wherein a cross-section of the blade bottom surface is not curved in a plane parallel to the axis of rotation cross-sectional plane through the blade bottom surface.
  • the method according to embodiment 1 or 2 is configured, wherein the starting material comprises a plastic, preferably a plastic.
  • the method is designed according to one of embodiments 1 to 3, wherein the negative mold comprises at least two molded parts, the demoulding in process step e) involving a separation of the at least two molded parts.
  • the method according to one of the embodiments 1 to 4 is configured, wherein a cross section of the blade bottom surface is curved in a plane perpendicular to the axis of rotation cross-sectional plane through the blade bottom surface.
  • the method according to one of embodiments 1 to 5 is configured, wherein the at least one blade of the blading is arranged and designed for this purpose,
  • the method is designed according to one of embodiments 1 to 6, wherein the direction of flow with the axis of rotation at an angle in a range from 45 to 135 °, preferably from 60 to 120 °, more preferably from 70 to 110 °, more preferably from 80 to 100 °, most preferably from 85 to 95 °.
  • the method is designed according to one of the embodiments 1 to 7, the flow divider being designed as a divider wall arranged on the blade bottom surface.
  • the method according to embodiment 8 is configured, wherein the divider wall tapers in the direction from the blade bottom surface to an edge of the divider wall.
  • the method according to any one of embodiments 1 to 9 is configured, wherein the impeller has a diameter in a range of 10 to 200 mm, preferably from 15 to 150 mm, more preferably from 20 to 100 mm, more preferably from 25 to 75 mm or from 30 to 50 mm.
  • an embodiment 1 of an impeller 2 obtainable by the method according to one of its embodiments 1 to 10.
  • an embodiment 2 the use according to the embodiment 1 is designed, wherein the jet former is included in a shower head.
  • a contribution to the fulfillment of at least one of the objects according to the invention is afforded by an embodiment 1 of a device comprising the shower head according to one of its embodiments 1 to 3, wherein the shower head is connected to a mixing device in a water-conducting manner for mixing water of at least two different temperatures.
  • the shower head is connected via a water supply water-conducting with the mixing device.
  • a preferred water supply is rigid or flexible or both.
  • a preferred rigid water supply is a water pipe.
  • a preferred flexible water supply is a hose.
  • a preferred tube is a shower hose.
  • a preferred mixing device is a mixer.
  • Another preferred mixing device includes one selected from the group consisting of a fitting, a faucet, a valve, a thermostat, a rotary handle, a handwheel, a single-lever mixer or a combination of at least two thereof.
  • a contribution to the fulfillment of at least one of the objects according to the invention is afforded by an embodiment 1 of a shower head, including the shower head according to one of its embodiments 1 to 3.
  • a preferred shower is a sanitary shower, which is also referred to as a shower.
  • the shower is preferably a device that allows artificial irrigation of the body with cold or warm water for body care. Here, the water is released from the shower head.
  • a preferred shower is a shower for person showering.
  • Another preferred shower includes a splash guard.
  • a preferred splash guard is one selected from the group consisting of a shower curtain, a shower curtain, a door, a shower scroll, a shower scroll or a combination of at least two thereof.
  • a preferred door is a sliding door or a hinged door or both. Another preferred door includes glass or plastic glass, such as acrylic glass, or both.
  • Another preferred shower is a shower, including a shower tray, or a walk-in shower or both.
  • Figure 1 is a schematic representation of a jet former according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of an impeller according to the invention
  • Figure 3 is a schematic representation of a flow of a blade of the impeller of the invention of Figure 2;
  • Figure 4 is a schematic representation of a shower head according to the invention
  • Figure 5 is a schematic representation of a device according to the invention
  • Figure 6 is a schematic representation of a sanitary shower according to the invention.
  • FIG. 7 shows a flow diagram of a method according to the invention.
  • the jet former 100 is an assembly for a sanitary showerhead 400.
  • the jet former 100 includes an impeller 101 rotatably mounted about an axis of rotation 102 with a blading; a reduction gear 104, which is a planetary gear train; a control device; and a plurality of movably arranged jet-forming nozzles.
  • the control device is a cam gear, which includes a cam.
  • the reduction gear 104 is the drive side power transmitting connected to the rotation axis 102 and the output side power transmitting to the control device.
  • the control means is arranged and configured to convert the rotation of the rotation axis 102 transmitted by the reduction gear 104 into a periodic movement of the plurality of movably arranged jet-forming nozzles.
  • the blading 103 of the impeller 101 consists of a plurality of blades 103.
  • the blades 103 are each arranged and configured to divide a water flow 301 flowing into the respective blade 103 in a direction of flow 301 into a first partial flow 302 and a further partial flow 303; divert the first partial flow 302 into a first partial flow direction 302; and divert the further partial flow 303 into a further partial flow direction 303.
  • the inflow direction 301 with the rotation axis 102 forms an angle of 90 °, since the water flow 301 flows tangentially to the impeller 101.
  • the first partial flow direction 302 and the further partial flow direction 303 are each parallel to the rotation axis 102. Furthermore, the first partial flow direction 302 and the further partial flow direction 303 are oppositely directed.
  • the blades 103 are adapted to divert the first partial flow 302 by a first deflection angle of 90 ° and to divert the further partial flow 303 by a further deflection angle of 90 °.
  • a representation of the directions can be seen in FIG.
  • the jet former 100 Further, an inflow nozzle 105 having a nozzle opening 106 is provided.
  • the inflow nozzle 105 is arranged and adapted to flow the impeller 101 with the water flow 301 in the inflow direction 301.
  • Figure 2 shows a schematic representation of an impeller 101 according to the invention.
  • the impeller 101 of Figure 2 is the impeller 101 of the jet former 100 of Figure 1.
  • the impeller 101 is made of plastic and is made in one piece. Further, the impeller 101 has a diameter of 32 mm.
  • Each of the moving blades 103 of the impeller 101 includes a blade bottom surface 201 and a flow divider 202.
  • the flow divider 202 is arranged and formed, the water flow 301 flowing into the respective flow blade 301 in the direction of flow 301 into the first partial flow 302 and the further partial flow 303 to share.
  • the flow divider 202 is designed as a divider wall arranged on the blade bottom surface 201.
  • This divider wall tapers in the direction from the blade bottom surface 201 to an edge 203 of the divider wall.
  • the dividing wall is arranged centrally on the blade bottom surface 201 and can also be referred to as a center cutting edge.
  • a cross section of the blade bottom surface 201 of each blade 103 is curved in a plane perpendicular to the rotation axis 102 cross-sectional plane through the blade bottom surface 201.
  • the cross section of the blade bottom surface 201 in the cross-sectional plane perpendicular to the rotational axis 102 is curved away from the rotational axis 102 by the blade bottom surface 201.
  • each cross-section of the blade bottom surface 201 is a straight line through the blade bottom surface 201 in each cross-sectional plane parallel to the rotation axis 102.
  • FIG 3 shows a schematic representation of a flow of a blade 103 of the impeller 101 of the invention of Figure 2.
  • the water flow 301 a blade 103 flows in the direction of flow 301.
  • the water flow 301 is divided into the first partial flow 302 and the further partial flow 303.
  • the first partial flow 302 is deflected by the flow divider 202 and the blade bottom surface 201 in the first partial flow direction 302 by 90 °.
  • the further partial flow 303 is deflected by the flow divider 202 and the blade bottom surface 201 in the further partial flow direction 303 by 90 °.
  • first partial flow direction 302 and the further partial flow direction 303 are parallel to the axis of rotation 102 of the impeller 101 and perpendicular to a plane of the impeller 101.
  • the inflow direction 301 is perpendicular to the axis of rotation 102 and in the plane of the impeller 101st
  • the shower head 400 is a sanitary showerhead 400, here a massage showerhead designed as a hand shower, and contains a housing 401.
  • the housing 401 contains the jet former 100 of FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a device 500 according to the invention.
  • the device 500 includes the shower head 400 of FIG. 4.
  • the shower head 400 is connected in a water-conducting manner via a flexible shower hose 502 to a mixing device 501 for mixing water of at least two different temperatures.
  • the mixing device 501 is a sanitary a mixer tap.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a sanitary shower 600 according to the invention.
  • the sanitary shower 600 includes a shower head 400, which is designed as a shower head.
  • the showerhead 400 includes the jet former 100 as shown in FIG.
  • the method 700 is a method 700 for injection molding the impeller 101 of FIG. 2.
  • the method 700 includes a method step a) 701: providing a starting material, here a plastic granulate.
  • a method step b) 702 the plastic granules are melted in an injection molding machine, so plasticized.
  • a method step c) 703 the molten plastic is injected under pressure into an injection mold.
  • the injection molding tool in this case includes a two-part negative mold of the impeller 101 of the figure 2, in which the molten plastic is injected.
  • a method step d) 704 the plastic is cooled and solidified.
  • a method step e) 705 the two-part negative mold is opened by separating the parts and the solidified plastic is removed from the mold.
  • the impeller 101 of FIG. 2 is obtained.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strahlbildner, beinhaltend a) ein um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Laufrad mit einer Beschaufelung, b) eine Steuereinrichtung, und c) mindestens eine beweglich angeordnete Düse; wobei die Steuereinrichtung dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Rotation der Rotations- achse in eine Bewegung der mindestens einen Düse zu wandeln; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist, a. eine die mindestens eine Laufschaufel in einer Anströmrichtung anströmende Was- serströmung in mindestens eine erste Teilströmung und eine weitere Teilströmung zu teilen, b. die erste Teilströmung in eine erste Teilströmungsrichtung abzulenken, und c. die weitere Teilströmung in eine weitere Teilströmungsrichtung abzulenken; wobei sich die Anströmrichtung, die erste Teilströmungsrichtung und die weitere Teilströ- mungsrichtung jeweils voneinander unterscheiden. Ferner betrifft die Erfindung einen Brause- kopf, beinhaltend den Strahlbildner; ein Laufrad, insbesondere für einen Strahlbildner; ein Her- stellungsverfahren für ein Laufrad; ein Laufrad, erhältlich nach diesem Verfahren; eine Verwen- dung eines der vorstehenden Laufräder in einem Strahlbildner; sowie eine Vorrichtung und eine Brause, jeweils beinhaltend den vorstehenden Brausekopf.

Description

Strahlbildner, insbesondere für einen sanitären Brausekopf, mit einer Laufschaufel, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Wasserströmung zu teilen und Teilströmungen abzulenken
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strahlbildner, beinhaltend
a) ein um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Laufrad mit einer Beschaufelung, b) eine Steuereinrichtung, und
c) mindestens eine beweglich angeordnete Düse;
wobei die Steuereinrichtung dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Rotation der Rotationsachse in eine Bewegung der mindestens einen Düse zu wandeln; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist,
a. eine die mindestens eine Laufschaufel in einer Anströmrichtung anströmende Wasserströmung in mindestens eine erste Teilströmung und eine weitere Teilströmung zu teilen,
b. die erste Teilströmung in eine erste Teilströmungsrichtung abzulenken, und c. die weitere Teilströmung in eine weitere Teilströmungsrichtung abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung, die erste Teilströmungsrichtung und die weitere Teilströmungsrichtung jeweils voneinander unterscheiden. Ferner betrifft die Erfindung einen Brausekopf, beinhaltend den Strahlbildner; ein Laufrad, insbesondere für einen Strahlbildner; ein Herstellungsverfahren für ein Laufrad; ein Laufrad, erhältlich nach diesem Verfahren; eine Verwendung eines der vorstehenden Laufräder in einem Strahlbildner; sowie eine Vorrichtung und eine Brause, jeweils beinhaltend den vorstehenden Brausekopf.
Eine verbreitete Art der Körperreinigung ist das Duschen. Für das Duschen werden zumeist Duschvorrichtungen eingesetzt, welche eine Mischbatterie, einen wasserleitenden Schlauch oder ein wasserleitendes Rohr sowie einen sanitären Brausekopf beinhalten. In der Mischbatterie werden kaltes und warmes Wasser zu Wasser einer gewünschten Temperatur gemischt. Das Wasser wird in dem wasserleitenden Schlauch oder in dem wasserleitenden Rohr in den Brau- sekopf geführt, welcher das Wasser abgibt. Dabei bestimmt die Ausgestaltung der Wasserabgabe durch den Brausekopf in Form eines Strahlbilds wesentlich das Duscherlebnis des Benutzers. Zum Erzeugen des Strahlbilds beinhaltet der Brausekopf eine Baugruppe, welche als Strahlbildner bezeichnet wird. Im Stand der Technik bekannt sind Brauseköpfe, welche ein be- wegtes Strahlbild bereitstellen können. Solche Brauseköpfe werden auch als Massagebrauseköpfe bezeichnet, da die bewegten Wasserstrahlen einen Massageeffekt erzielen können. Hierzu führen strahlbildende Düsen des Strahlbildners eine periodische Bewegung, beispielsweise ein Schwenken oder Rotieren, aus. Zum Antreiben dieser Bewegung der strahlbildenden Düsen beinhaltet der Strahlbildner üblicherweise ein Laufrad, welches wiederum durch das in den Brausekopf strömende Wasser angetrieben wird. Die vorstehend beschriebenen Massagebrauseköpfe des Stands der Techniken weisen die folgenden Nachteile auf. Zu einem Antreiben des Laufrads und damit einem Ingangsetzen der Massagefunktion ist ein verhältnismäßig hoher Wasserdruck oder ein verhältnismäßig hoher Volumenstrom des Wassers oder beides notwendig. Dies resultiert in einem verhältnismäßig hohen Wasserverbrauch für den Betrieb der Mas- sagebrauseköpfe des Stands der Technik. Ferner kann es bei den Massagebrauseköpfen des Stands der Technik zu einem verzögerten Anlaufen der Massagefunktion kommen. Daher kann es zu in einer Anlaufphase nach dem Öffnen des Wasserweges in den Brausekopf zu einem unbewegten Strahlbild kommen, welches nicht die Massagefunktion des Brausekopfes verwirklicht.
Allgemein ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nachteil, der sich aus dem Stand der Technik ergibt, zumindest teilweise zu überwinden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brausekopf bereitzustellen, welcher bei einem möglichst geringen Wasserverbrauch ein bewegtes Strahlbild erzeugt. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Brausekopf bereitzustellen, der bei einem möglichst geringen Wasserdruck ein bewegtes Strahlbild erzeugt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brausekopf bereitzustellen, der mit einer möglichst kurzen Anlaufphase ein bewegtes Strahlbild erzeugt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brausekopf bereitzustellen, der bei gleichbleibendem Wasser- druck und Wasserverbrauch ein sich möglichst schnell bewegendes Strahlbild erzeugt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brausekopf bereitzustellen, der bei gleichbleibendem Wasserdruck und Wasserverbrauch mehrere verschiedene bewegte Strahlbilder erzeugen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen der vorstehend genannten vorteilhaften Brau- seköpfe bereitzustellen, wobei das bewegte Strahlbild bei einem Betreiben des Brausekopfes mit einem Wasserdruck einer Haustrinkwasserleitung erhalten werden kann. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Brausekopf mit einer Kombination aus mindestens zwei der vorgenannten Vorteile bereitzustellen. Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine sanitäre Brause mit einem der vorstehenden vorteilhaften Brauseköpfe bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufrad für einen der vorstehend genannten vorteilhaften Brauseköpfe bereitzustellen, wobei ein Laufrad des Brausekopfes möglichst einfach oder kostengünstig oder beides herstellbar ist, vorzugsweise aus möglichst wenigen Einzelbauteilen, besonders bevorzugt in einem Spritzgießverfahren. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für das vorgenannte Laufrad
Ein Beitrag zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der obigen Aufgaben wird durch die unabhängigen Ansprüche geleistet. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit, die zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der Aufgaben beitragen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Strahlbildners, beinhaltend
a) ein um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Laufrad mit einer Beschaufelung, b) eine Steuereinrichtung, und
c) mindestens eine beweglich angeordnete Düse;
wobei die Steuereinrichtung dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Rotation der Rotationsachse in eine Bewegung der mindestens einen Düse zu wandeln; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist, a. eine die mindestens eine Laufschaufel in einer Anströmrichtung anströmende Wasserströmung in mindestens eine erste Teilströmung und eine weitere Teilströmung zu teilen,
b. die erste Teilströmung in eine erste Teilströmungsrichtung abzulenken, und c. die weitere Teilströmung in eine weitere Teilströmungsrichtung abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung, die erste Teilströmungsrichtung und die weitere Teilströmungsrichtung jeweils voneinander unterscheiden. Ein bevorzugter Strahlbildner ist ein Strahlbildner für einen Brausekopf oder eine Waschbürste oder beides. Hierbei ist ein Strahlbildner für einen Brausekopf, vorzugsweise einen sanitären Brausekopf, besonders bevorzugt. Ein be- vorzugter Brausekopf ist ein Massagebrausekopf. Die Beschaufelung beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von Laufschaufeln des Laufrads. Ein Strahlbildner ist hierin vorzugsweise eine Einrichtung für eine Vorrichtung zur Abgabe von Wasser in einem Strahlbild, wobei der Strahlbildner, die Baugruppe der Vorrichtung ist, deren Komponenten das Strahlbild erzeugen. Zu einem Formen des Strahlbilds beinhaltet der Strahlbildner vorzugweise eine Vielzahl von strahlbilden- den Düsen. Im Falle eines Brausekopfes als die vorgenannte Vorrichtung sind die strahlbildenden Düsen vorzugsweise von einem Brauseboden beinhaltet, welcher ferner von dem Strahlbildner beinhaltet ist. Ein bevorzugter Strahlbildner ist dazu ausgebildet, mindestens ein dynamisches Strahlbild zu erzeugen. Ein bevorzugtes dynamisches Strahlbild verändert sich zeitlich periodisch beim Betrieb. Hierbei kann sich eine Form des Strahlbilds periodisch verändern oder eine Abstrahlrichtung des Strahlbilds sich periodisch ändern oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist der Strahlbildner nach der Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei die mindestens eine Laufschaufel
a) eine Schaufelbodenfläche, und
b) einen Strömungsteiler
beinhaltet; wobei der Strömungsteiler dazu angeordnet und ausgebildet ist, die die mindestens eine Laufschaufel in der Anströmrichtung anströmende Wasserströmung in mindestens die erste Teilströmung und die weitere Teilströmung zu teilen. Ein bevorzugter Strömungsteiler ist eine Schneide. Eine bevorzugte Schneide ist eine Mittelschneide. Eine Mittelschneide ist aus einem Laufrad einer Pelton-Turbine bekannt. Hierbei weist die Pelton-Turbine üblicherweise schalenförmig gekrümmte Laufschaufeln auf. Die Schaufelbodenfläche des erfindungsgemäßen Strahlbildners ist im Unterschied dazu, vorzugsweise in einer zu der Rotationsachse senkrechten Querschnittsebene gekrümmt, nicht jedoch in zu der Rotationsachse parallelen Quer- schnittsebenen durch die Schaufelbodenfläche.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist der Strahlbildner nach der Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist,
A) die erste Teilströmung um einen ersten Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180°, bevorzugt von 60 bis 180°, bevorzugter von 70 bis 180°, bevorzugter von 80 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 170°, bevorzugter von 85 bis 160°, bevorzugter von 85 bis 150°, bevorzugter von 85 bis 140°, bevorzugter von 85 bis 130°, bevorzugter von 85 bis 120°, bevorzugter von 85 bis 110°, bevorzugter von 85 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, in die erste Teilströmungsrichtung abzulenken, oder
B) die weitere Teilströmung um einen weiteren Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180°, bevorzugt von 60 bis 180°, bevorzugter von 70 bis 180°, bevorzugter von 80 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 170°, bevorzugter von 85 bis 160°, bevorzugter von 85 bis 150°, bevorzugter von 85 bis 140°, bevorzugter von 85 bis 130°, bevorzugter von 85 bis 120°, bevorzugter von 85 bis 110°, bevorzugter von 85 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, in die weitere Teilströmungsrichtung abzulenken, oder
C) beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Laufrad so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Anströmrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel in einem Bereich von 45 bis 135°, bevorzugt von 60 bis 120°, bevorzugter von 70 bis 110°, bevorzugter von 80 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, einschließt. Bevorzugt ist die Anströmrichtung tangential zu dem Laufrad orientiert.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist der Strahlbildner nach einer der Ausführungsformen 2 bis 4 ausgestaltet, wobei der Strömungsteiler als eine auf der Schaufelbodenfläche angeordnete Teilerwand ausgebildet ist. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist der Strahlbildner nach der Ausführungsform 5 ausgestaltet, wobei die Teilerwand sich in Richtung von der Schaufelbodenfläche zu einer Kante der Teilerwand verjüngt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist der Strahlbildner nach einer der Ausfüh- rungsformen 2 bis 6 ausgestaltet, wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche in einer zu der Rotationsachse senkrechten Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche gekrümmt ist. Bevorzugt ist der Querschnitt der Schaufelbodenfläche in der zu der Rotationsachse senkrechten Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche von der Rotationsachse weg gekrümmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist der Strahlbildner nach einer der Ausführungsformen 2 bis 7 ausgestaltet, wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche in einer zu der Rotationsachse parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche nicht gekrümmt ist. Bevorzugt ist der Querschnitt der Schaufelbodenfläche in der zu der Rotationsachse parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche eine Gerade. ln einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Strahlbildner ferner ein Untersetzungsgetriebe beinhaltet,
wobei das Untersetzungsgetriebe
a) antriebsseitig kraftübertragend mit der Rotationsachse verbunden ist, und b) abtriebsseitig kraftübertragend mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist der Strahlbildner nach der Ausführungsform 9 ausgestaltet, wobei das Untersetzungsgetriebe ein Umlaufrädergetriebe ist. Ein Umlauf- rädergetriebe wird auch als Planetenradgetriebe bezeichnet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Steuereinrichtung eine Kurvenscheibe beinhaltet. Eine bevorzugte Steuereinrichtung ist ein Kurvengetriebe.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Strahlbildner ferner mindestens eine Anströmdüse beinhaltet, wobei die Anströmdüse dazu angeordnet und ausgebildet ist, das Laufrad mit der Wasserströmung in der Anströmrichtung anzuströmen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist der Strahlbildner nach der Ausführungsform 12 ausgestaltet, wobei die Anströmdüse eine Düsenöffnung beinhaltet, wobei die Düsenöffnung eine Öffnungsfläche in einem Bereich von 0,5 bis 100 mm2, bevorzugt von 0,5 bis 50 mm2, bevorzugter von 0,5 bis 20 mm2, bevorzugter von 1 bis 10 mm2, am bevorzugtesten von 1 bis 5 mm2, aufweist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Laufrad aus Kunststoff besteht. ln einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Laufrad einstückig ausgebildet ist. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist der Strahlbildner nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Laufrad einen Durchmesser in einem Bereich von 10 bis 200 mm, bevorzugt von 15 bis 150 mm, bevorzugter von 20 bis 100 mm, weiter bevorzugt von 25 bis 75 mm oder von 30 bis 50 mm hat. Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Brausekopfes mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse den Strahlbildner nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 16 beinhaltet. Ein bevorzugter Brausekopf ist ein Brausekopf für eine Handbrause oder eine Kopfbrause oder beides. Ein weiterer bevorzugter Brausekopf ist ein Massagebrausekopf.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist der Brausekopf nach der Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Gehäuse mindestens eine Anströmdüse beinhaltet, wobei die Anströmdüse dazu angeordnet und ausgebildet ist, das Laufrad mit der Wasserströmung in der Anströmrichtung anzuströmen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist der Brausekopf nach der Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die Anströmdüse eine Düsenöffnung beinhaltet, wobei die Düsenöffnung eine Öffnungsfläche in einem Bereich von 0,5 bis 100 mm2, bevorzugt von 0,5 bis 50 mm2, bevorzugter von 0,5 bis 20 mm2, bevorzugter von 1 bis 10 mm2, am bevorzugtesten von 1 bis 5 mm2, aufweist. Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Laufrads 1 mit einer Beschaufelung, wobei das Laufrad um eine Rotationsachse drehbar lagerbar ist; wobei mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung
a) eine Schaufelbodenfläche, und
b) einen Strömungsteiler
beinhaltet;
wobei der Strömungsteiler dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine die mindestens eine Laufschaufel in einer Anströmrichtung anströmende Wasserströmung in mindestens eine erste Teilströmung und eine weitere Teilströmung zu teilen; wobei die mindestens eine Laufschaufel ferner dazu angeordnet und ausgebildet ist,
a. die erste Teilströmung in eine erste Teilströmungsrichtung abzulenken, und b. die weitere Teilströmung in eine weitere Teilströmungsrichtung abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung, die erste Teilströmungsrichtung und die weitere Teilströmungsrichtung jeweils voneinander unterscheiden; wobei ein Querschnitt der Schaufelboden- fläche in einer zu der Rotationsachse parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche nicht gekrümmt ist. Ein bevorzugtes Laufrad ist ein Laufrad für einen Strahlbildner. Ein bevorzugter Strahlbildner ist ein Strahlbildner für einen Brausekopf oder eine Waschbürste oder beides. Hierbei ist ein Strahlbildner für einen Brausekopf besonders bevorzugt. Ein bevorzugter Brausekopf ist ein Massagebrausekopf. Die Beschaufelung beinhaltet vorzugsweise eine Viel- zahl von Laufschaufeln des Laufrads.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Laufrad 1 nach der Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche in einer zu der Rotationsachse senkrechten Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche gekrümmt ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Laufrad 1 nach der Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist, a) die erste Teilströmung um einen ersten Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180°, bevorzugt von 60 bis 180°, bevorzugter von 70 bis 180°, bevorzugter von 80 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 170°, bevorzugter von 85 bis 160°, bevorzugter von 85 bis 150°, bevorzugter von 85 bis 140°, bevorzugter von 85 bis 130°, bevorzugter von 85 bis 120°, bevorzugter von 85 bis 110°, bevorzugter von 85 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, in die erste Teilströmungsrichtung abzulenken, oder
b) die weitere Teilströmung um einen weiteren Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180°, bevorzugt von 60 bis 180°, bevorzugter von 70 bis 180°, bevorzugter von 80 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 170°, bevorzugter von
85 bis 160°, bevorzugter von 85 bis 150°, bevorzugter von 85 bis 140°, bevorzugter von 85 bis 130°, bevorzugter von 85 bis 120°, bevorzugter von 85 bis 110°, bevorzugter von 85 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, in die weitere Teilströmungsrichtung abzulenken, oder
c) beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Laufrad 1 nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3 ausgestaltet, wobei die Anströmrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel in einem Bereich von 45 bis 135°, bevorzugt von 60 bis 120°, bevorzugter von 70 bis 110°, bevor- zugter von 80 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, einschließt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist das Laufrad 1 nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4 ausgestaltet, wobei der Strömungsteiler als eine auf der Schaufelbodenfläche angeordnete Teilerwand ausgebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist das Laufrad 1 nach der Ausführungsform 5 ausgestaltet, wobei die Teilerwand sich in Richtung von der Schaufelbodenfläche zu einer Kante der Teilerwand verjüngt. ln einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist das Laufrad 1 nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6 ausgestaltet, wobei das Laufrad aus Kunststoff besteht.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist das Laufrad 1 nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7 ausgestaltet, wobei das Laufrad einstückig ausgebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist das Laufrad 1 nach einer der Ausführungsformen 1 bis 8 ausgestaltet, wobei das Laufrad einen Durchmesser in einem Bereich von 10 bis 200 mm, bevorzugt von 15 bis 150 mm, bevorzugter von 20 bis 100 mm, weiter bevorzugt von 25 bis 75 mm oder von 30 bis 50 mm hat.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens, beinhaltend als Verfahrensschritte
a) Bereitstellen eines Ausgangsmaterials,
b) Plastifizieren des Ausgangsmaterials;
c) Einbringen des plastifizierten Ausgangsmaterials in eine Negativform eines Laufrads; d) Verfestigen des plastifizierten Ausgangsmaterials; und
e) Entformen des verfestigten Ausgangsmaterials unter Erhalt des Laufrads;
wobei das Laufrad um eine Rotationsachse drehbar lagerbar ist; wobei mindestens eine Laufschaufel einer Beschaufelung des Laufrads
a. eine Schaufelbodenfläche, und
b. einen Strömungsteiler
beinhaltet; wobei der Strömungsteiler dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine die mindestens eine Laufschaufel in einer Anströmrichtung anströmende Wasserströmung in mindestens eine erste Teilströmung und eine weitere Teilströmung zu teilen; wobei die mindestens eine Laufschaufel ferner dazu angeordnet und ausgebildet ist,
A) die erste Teilströmung in eine erste Teilströmungsrichtung abzulenken, und B) die weitere Teilströmung in eine weitere Teilströmungsrichtung abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung, die erste Teilströmungsrichtung und die weitere Teilströmungsrichtung jeweils voneinander unterscheiden. Bevorzugt ist das Verfahren ein Verfahren zu einem Spritzgießen des Laufrads.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren nach der Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche in einer zu der Rotationsachse parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche nicht gekrümmt ist. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren nach der Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei das Ausgangsmaterial einen Kunststoff beinhaltet, vorzugsweise ein Kunststoff ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Verfahren nach einer der Ausführungs- formen 1 bis 3 ausgestaltet, wobei die Negativform mindestens zwei Formteile beinhaltet, wobei das Entformen in dem Verfahrensschritt e) ein Trennen der mindestens zwei Formteile beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist das Verfahren nach einer der Ausführungs- formen 1 bis 4 ausgestaltet, wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche in einer zu der Rotationsachse senkrechten Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche gekrümmt ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist das Verfahren nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5 ausgestaltet, wobei die mindestens eine Laufschaufel der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist,
a) die erste Teilströmung um einen ersten Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180°, bevorzugt von 60 bis 180°, bevorzugter von 70 bis 180°, bevorzugter von 80 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 170°, bevorzugter von 85 bis 160°, bevorzugter von 85 bis 150°, bevorzugter von 85 bis 140°, bevorzugter von 85 bis 130°, bevorzugter von 85 bis 120°, bevorzugter von 85 bis 110°, bevorzugter von 85 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, in die erste Teilströmungsrichtung abzulenken, oder
b) die weitere Teilströmung um einen weiteren Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180°, bevorzugt von 60 bis 180°, bevorzugter von 70 bis 180°, bevorzugter von 80 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 180°, bevorzugter von 85 bis 170°, bevorzugter von 85 bis 160°, bevorzugter von 85 bis 150°, bevorzugter von 85 bis 140°, bevorzugter von 85 bis 130°, bevorzugter von 85 bis 120°, bevorzugter von 85 bis 110°, bevorzug- ter von 85 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, in die weitere Teilströmungsrichtung abzulenken, oder
c) beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist das Verfahren nach einer der Ausführungs- formen 1 bis 6 ausgestaltet, wobei die Anströmrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel in einem Bereich von 45 bis 135°, bevorzugt von 60 bis 120°, bevorzugter von 70 bis 110°, bevorzugter von 80 bis 100°, am bevorzugtesten von 85 bis 95°, einschließt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist das Verfahren nach einer der Ausführungs- formen 1 bis 7 ausgestaltet, wobei der Strömungsteiler als eine auf der Schaufelbodenfläche angeordnete Teilerwand ausgebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist das Verfahren nach der Ausführungsform 8 ausgestaltet, wobei die Teilerwand sich in Richtung von der Schaufelbodenfläche zu einer Kante der Teilerwand verjüngt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist das Verfahren nach einer der Ausführungsformen 1 bis 9 ausgestaltet, wobei das Laufrad einen Durchmesser in einem Bereich von 10 bis 200 mm, bevorzugt von 15 bis 150 mm, bevorzugter von 20 bis 100 mm, weiter bevorzugt von 25 bis 75 mm oder von 30 bis 50 mm hat.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Aus- führungsform 1 eines Laufrads 2, erhältlich durch das Verfahren nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 10.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung des Laufrads 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausfüh- rungsformen, in einem Strahlbildner.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist die Verwendung nach der Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei der Strahlbildner von einem Brausekopf beinhaltet ist. Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Vorrichtung, beinhaltend den Brausekopf nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 3, wobei der Brausekopf wasserleitend mit einer Mischeinrichtung zu einem Mischen von Wasser mindestens zweier verschiedener Temperaturen verbunden ist. In einer bevorzugten Vorrichtung ist der Brausekopf über eine Wasserzuführung wasserleitend mit der Mischeinrichtung verbunden. Eine bevorzugte Wasserzuführung ist starr oder flexibel oder beides ausgebildet. Eine bevorzugte starre Wasserzuführung ist ein Wasserrohr. Eine bevorzugte flexible Wasserzuführung ist ein Schlauch. Ein bevorzugter Schlauch ist ein Duschschlauch. Eine bevorzugte Mischeinrichtung ist eine Mischbatterie. Eine weitere bevorzugte Mischeinrichtung beinhaltet eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Armatur, einem Wasserhahn, einem Ventil, einem Thermostat, einem Drehgriff, einem Handrad, einem Einhebelmischer oder eine Kombination von mindestens zwei davon. Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Brause, beinhaltend den Brausekopf nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 3. Eine bevorzugte Brause ist eine sanitäre Brause, welche auch als Dusche bezeichnet wird. Hierbei ist die Brause vorzugsweise eine Vorrichtung, welche eine künstliche Bereg- nung des Körpers mit kaltem oder warmem Wasser zur Körperpflege ermöglicht. Hierbei wird das Wasser aus dem Brausekopf abgegeben. Eine bevorzugte Dusche ist eine Dusche zu einem Duschen von Personen. Eine weitere bevorzugte Dusche beinhaltet einen Spritzwasserschutz. Ein bevorzugter Spritzwasserschutz ist einer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Duschvorhang, einem Duschrollo, einer Tür, einer Duschschnecke, einer Duschspirale oder eine Kombination von mindestens zwei davon. Eine bevorzugte Tür ist eine Schiebetür oder eine schwenkbare Tür oder beides. Eine weitere bevorzugte Tür beinhaltet Glas oder Kunststoffglas, wie Acrylglas, oder beides. Eine weitere bevorzugte Dusche ist eine Dusche, beinhaltend eine Duschtasse, oder eine ebenerdige Dusche oder beides. Merkmale, welche in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kategorie bevorzugt sind, sind auch in einer Ausführungsform der anderen erfindungsgemäßen Kategorien bevor- zugt.
Die Erfindung wird im Folgenden durch Beispiele und Zeichnungen genauer dargestellt, wobei die Beispiele und Zeichnungen keine Einschränkung der Erfindung bedeuten. Es zeigen jeweils sofern nicht anders in der Beschreibung oder der jeweiligen Figur angegeben schematisch und nicht maßstabsgetreu:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Strahlbildners;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Laufrads;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Anströmung einer Laufschaufel des erfindungsgemäßen Laufrads der Figur 2;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Brausekopfs; Figur 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen sanitären Brause;
und
Figur 7 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Strahlbildners 100. Der Strahlbildner 100 ist eine Baugruppe für einen sanitären Brausekopf 400. Der Strahlbildner 100 beinhaltet ein um eine Rotationsachse 102 drehbar gelagertes Laufrad 101 mit einer Beschaufelung; ein Untersetzungsgetriebe 104, welches ein Umlaufrädergetriebe ist; eine Steuereinrichtung; und eine Vielzahl beweglich angeordneter strahlbildender Düsen. Die Steuereinrichtung ist ein Kurvengetriebe, welches eine Kurvenscheibe beinhaltet. Das Untersetzungsgetriebe 104 ist antriebsseitig kraftübertragend mit der Rotationsachse 102 und abtriebsseitig kraftübertragend mit der Steuereinrichtung verbunden. Die Steuereinrichtung ist dazu angeordnet und ausgebildet die durch das Untersetzungsgetriebe 104 übertragene Rotation der Rotationsachse 102 in eine periodische Bewegung der Vielzahl beweglich angeordneter strahlbildender Düsen zu wandeln. Die Beschaufelung des Laufrads 101 besteht aus einer Vielzahl von Laufschaufeln 103. Die Laufschaufeln 103 sind jeweils dazu angeordnet und ausgebildet, eine die jeweilige Laufschaufel 103 in einer Anströmrichtung 301 anströmende Wasserströmung 301 in eine erste Teilströmung 302 und eine weitere Teilströmung 303 zu teilen; die erste Teilströmung 302 in eine erste Teilströmungsrichtung 302 abzulenken; und die weitere Teilströmung 303 in eine weitere Teilströmungsrichtung 303 abzulenken. Hierbei bildet die Anströmrichtung 301 mit der Rotationsachse 102 einen Winkel von 90°, da die Wasserströmung 301 das Laufrad 101 tangential anströmt. Die erste Teilströmungsrichtung 302 und die weitere Teilströmungsrichtung 303 sind jeweils parallel zu der Rotationsachse 102. Ferner sind die erste Teilströmungsrichtung 302 und die weitere Teilströmungsrichtung 303 entgegengesetzt gerichtet. Somit sind die Laufschaufeln 103 dazu ausgebildet, die erste Teilströmung 302 um einen ersten Ablenkwinkel von 90° abzulenken und die weitere Teilströmung 303 um einen weiteren Ablenkwinkel von 90° abzulenken. Eine Darstellung zu den Richtungen ist in Figur 3 zu sehen. Der Strahlbildner 100 beinhaltet ferner eine Anströmdüse 105 mit einer Düsenöffnung 106. Die Anströmdüse 105 ist dazu angeordnet und ausgebildet, das Laufrad 101 mit der Wasserströmung 301 in der Anströmrichtung 301 anzuströmen. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Laufrads 101. Das Laufrad 101 der Figur 2 ist das Laufrad 101 des Strahlbildners 100 der Figur 1. Das Laufrad 101 besteht aus Kunststoff und ist einstückig hergestellt. Ferner hat das Laufrad 101 einen Durchmesser von 32 mm. Jede der Laufschaufeln 103 des Laufrads 101 beinhaltet eine Schaufelbodenfläche 201 und einen Strömungsteiler 202. Hierbei ist der Strömungsteiler 202 dazu angeordnet und aus- gebildet, die die jeweilige Laufschaufel 103 in der Anströmrichtung 301 anströmende Wasserströmung 301 in die erste Teilströmung 302 und die weitere Teilströmung 303 zu teilen. Hierzu ist der Strömungsteiler 202 als eine auf der Schaufelbodenfläche 201 angeordnete Teilerwand ausgebildet. Diese Teilerwand verjüngt sich in Richtung von der Schaufelbodenfläche 201 zu einer Kante 203 der Teilerwand. Die Teilerwand ist mittig auf der Schaufelbodenflä- che 201 angeordnet und kann auch als Mittelschneide bezeichnet werden. Ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche 201 jeder Laufschaufel 103 ist in einer zu der Rotationsachse 102 senkrechten Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche 201 gekrümmt. Hierbei ist der Querschnitt der Schaufelbodenfläche 201 in der zu der Rotationsachse 102 senkrechten Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche 201 von der Rotationsachse 102 weg gekrümmt. Ferner ist jeder Querschnitt der Schaufelbodenfläche 201 in jeder zu der Rotationsachse 102 parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche 201 eine Gerade.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anströmung einer Laufschaufel 103 des erfindungsgemäßen Laufrads 101 der Figur 2. Hier ist zu sehen, wie die Wasserströmung 301 eine Laufschaufel 103 in der Anströmrichtung 301 anströmt. Durch den Strömungsteiler 202 wird die Wasserströmung 301 in die erste Teilströmung 302 und die weitere Teilströmung 303 geteilt. Die erste Teilströmung 302 wird durch den Strömungsteiler 202 und die Schaufelbodenfläche 201 in die erste Teilströmungsrichtung 302 um 90° abgelenkt. Die weitere Teilströmung 303 wird durch den Strömungsteiler 202 und die Schaufelbodenfläche 201 in die weitere Teilströmungsrichtung 303 um 90° abgelenkt. Hierbei sind die erste Teilströmungsrichtung 302 und die weitere Teilströmungsrichtung 303 parallel zur Rotationsachse 102 des Laufrads 101 sowie senkrecht zu einer Ebene des Laufrads 101. Die Anströmungsrichtung 301 liegt senkrecht zur Rotationsachse 102 und in der Ebene des Laufrads 101.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Brausekopfs 400. Der Brausekopf 400 ist ein sanitärer Brausekopf 400, hier ein als Handbrause ausgebildeter Massagebrausekopf, und beinhaltet ein Gehäuse 401. Das Gehäuse 401 beinhaltet den Strahlbildner 100 der Figur 1.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 500. Die Vorrichtung 500 beinhaltet den Brausekopf 400 der Figur 4. Der Brausekopf 400 wasserleitend über einen flexiblen Duschschlauch 502 mit einer Mischeinrichtung 501 zu einem Mischen von Wasser mindestens zweier verschiedener Temperaturen verbunden. Die Mischeinrichtung 501 ist eine sanitäre eine Mischbatterie.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen sanitären Brause 600. Die sanitäre Brause 600 beinhaltet einen Brausekopf 400, welcher als Kopfbrause ausgebildet ist. Der Brausekopf 400 beinhaltet den Strahlbildner 100 wie in der Figur 1 gezeigt.
Figur 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 700. Das Verfahren 700 ist ein Verfahren 700 zu einem Spritzgießen des Laufrads 101 der Figur 2. Hierzu beinhaltet das Verfahren 700 einen Verfahrensschritt a) 701: ein Bereitstellen eines Ausgangsmaterials, hier eines Kunststoffgranulats. In einem Verfahrensschritt b) 702 wird das Kunststoffgranulat in einer Spritzgießmaschine aufgeschmolzen, also plastifiziert. In einem Verfahrensschritt c) 703 wird der aufgeschmolzene Kunststoff unter Druck in ein Spritzgießwerkzeug eingespritzt. Das Spritzgießwerkzeug beinhaltet hierbei eine zweiteilige Negativform des Laufrads 101 der Figur 2, in welche der aufgeschmolzene Kunststoff eingespritzt wird. In einem Verfahrensschritt d) 704 wird der Kunststoff abgekühlt und verfestigt. I n einem Verfahrensschritt e) 705 wird die zweiteilige Negativform durch Trennen der Teile geöffnet und der verfestigte Kunststoff entformt. Es wird das Laufrad 101 der Figur 2 erhalten.
Bezugszeichenliste
100 erfindungsgemäßer Strahlbildner
101 Laufrad
102 Rotationsachse
103 Laufschaufel
104 Untersetzungsgetriebe
105 Anströmdüse
106 Düsenöffnung
201 Schaufelbodenfläche
202 Stromteiler
203 Kante
301 Wasserströmung / Anströmrichtung
302 erste Teilströmung / erste Teilströmungsrichtung
303 weitere Teilströmung / weitere Teilströmungsrichtung
400 erfindungsgemäßer Brausekopf
401 Gehäuse
500 erfindungsgemäße Vorrichtung
501 Mischeinrichtung
502 Duschschlauch
600 Brause
700 erfindungsgemäßes Verfahren
701 Verfahrensschritt a)
702 Verfahrensschritt b)
703 Verfahrensschritt c)
704 Verfahrensschritt d)
705 Verfahrensschritt e)

Claims

Patentansprüche
1. Ein Strahlbildner (100), beinhaltend
a) ein um eine Rotationsachse (102) drehbar gelagertes Laufrad (101) mit einer Beschaufelung,
b) eine Steuereinrichtung, und
c) mindestens eine beweglich angeordnete Düse;
wobei die Steuereinrichtung dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Rotation der Rotationsachse (102) in eine Bewegung der mindestens einen Düse zu wandeln;
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laufschaufel (103) der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist,
a. eine die mindestens eine Laufschaufel (103) in einer Anströmrichtung (301) anströmende Wasserströmung (301) in mindestens eine erste Teilströmung (302) und eine weitere Teilströmung (303) zu teilen,
b. die erste Teilströmung (302) in eine erste Teilströmungsrichtung (302) abzulenken, und
c. die weitere Teilströmung (303) in eine weitere Teilströmungsrichtung (303) abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung (301), die erste Teilströmungsrichtung (302) und die weitere Teilströmungsrichtung (303) jeweils voneinander unterscheiden.
2. Der Strahlbildner (100) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Laufschaufel (103) a) eine Schaufelbodenfläche (201), und
b) einen Strömungsteiler (202)
beinhaltet; wobei der Strömungsteiler (202) dazu angeordnet und ausgebildet ist, die die mindestens eine Laufschaufel (103) in der Anströmrichtung (301) anströmende Wasserströmung (301) in mindestens die erste Teilströmung (302) und die weitere Teilströmung (303) zu teilen.
Der Strahlbildner (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Laufschaufel (103) der Beschaufelung dazu angeordnet und ausgebildet ist,
A) die erste Teilströmung (302) um einen ersten Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180° in die erste Teilströmungsrichtung (302) abzulenken, oder
B) die weitere Teilströmung (303) um einen weiteren Ablenkwinkel in einem Bereich von 45 bis 180° in die weitere Teilströmungsrichtung (303) abzulenken, oder
C) beides.
Der Strahlbildner (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche (201) in einer zu der Rotationsachse (102) parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche (201) nicht gekrümmt ist.
Der Strahlbildner (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strahlbildner (100) ferner mindestens eine Anströmdüse (105) beinhaltet,
wobei die Anströmdüse (105) dazu angeordnet und ausgebildet ist, das Laufrad (101) mit der Wasserströmung (301) in der Anströmrichtung (301) anzuströmen.
6. Ein Brausekopf (400) mit einem Gehäuse (401), wobei das Gehäuse (401) den Strahlbildner (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 beinhaltet.
7. Der Brausekopf (400) nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse (401) mindestens eine Anströmdüse (105) beinhaltet,
wobei die Anströmdüse (105) dazu angeordnet und ausgebildet ist, das Laufrad (101) mit einer Wasserströmung (301) in der Anströmrichtung (301) anzuströmen.
8. Ein Laufrad (101) mit einer Beschaufelung, wobei das Laufrad (101) um eine Rotationsachse (102) drehbar lagerbar ist;
wobei mindestens eine Laufschaufel (103) der Beschaufelung
a) eine Schaufelbodenfläche (201), und
b) einen Strömungsteiler (202)
beinhaltet;
wobei der Strömungsteiler (202) dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine die mindestens eine Laufschaufel (103) in einer Anströmrichtung (301) anströmende Wasserströmung (301) in mindestens eine erste Teilströmung (302) und eine weitere Teilströmung (303) zu teilen;
wobei die mindestens eine Laufschaufel (103) ferner dazu angeordnet und ausgebildet ist,
a. die erste Teilströmung (302) in eine erste Teilströmungsrichtung (302) abzulenken, und
b. die weitere Teilströmung (303) in eine weitere Teilströmungsrichtung (303) abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung (301), die erste Teilströmungsrichtung (302) und die weitere Teilströmungsrichtung (303) jeweils voneinander unterscheiden;
wobei ein Querschnitt der Schaufelbodenfläche (201) in einer zu der Rotationsachse (102) parallelen Querschnittsebene durch die Schaufelbodenfläche (201) nicht gekrümmt ist.
9. Ein Verfahren (700), beinhaltend als Verfahrensschritte a) Bereitstellen eines Ausgangsmaterials,
b) Plastifizieren des Ausgangsmaterials;
c) Einbringen des plastifizierten Ausgangsmaterials in eine Negativform eines Laufrads (101);
d) Verfestigen des plastifizierten Ausgangsmaterials; und
e) Entformen des verfestigten Ausgangsmaterials unter Erhalt des Laufrads (101);
wobei das Laufrad (101) um eine Rotationsachse (102) drehbar lagerbar ist;
wobei mindestens eine Laufschaufel (103) einer Beschaufelung des Laufrads (101) a. eine Schaufelbodenfläche (201), und
b. einen Strömungsteiler (202)
beinhaltet;
wobei der Strömungsteiler (202) dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine die mindestens eine Laufschaufel (103) in einer Anströmrichtung (301) anströmende Wasserströmung (303) in mindestens eine erste Teilströmung (302) und eine weitere Teilströmung (303) zu teilen;
wobei die mindestens eine Laufschaufel (103) ferner dazu angeordnet und ausgebildet ist,
A) die erste Teilströmung (302) in eine erste Teilströmungsrichtung (302) abzulenken, und
B) die weitere Teilströmung (303) in eine weitere Teilströmungsrichtung (303) abzulenken;
wobei sich die Anströmrichtung (301), die erste Teilströmungsrichtung (302) und die weitere Teilströmungsrichtung (303) jeweils voneinander unterscheiden.
10. Ein Laufrad (101), erhältlich durch das Verfahren (700) nach Anspruch 9.
11. Eine Verwendung des Laufrads (101) nach einem der Ansprüche 8 oder 10 in einem Strahlbildner (100).
12. Eine Vorrichtung (500), beinhaltend den Brausekopf (400) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Brausekopf (400) wasserleitend mit einer Mischeinrichtung (501) zu einem Mischen von Wasser mindestens zweier verschiedener Temperaturen verbunden ist.
13. Eine Brause (600), beinhaltend den Brausekopf (400) nach Anspruch 6 oder 7.
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