水流控制器 【技术领域】
本发明涉及一种水流控制器，它在一个安装外壳的内部具有一个水流分解装置。
背景技术
例如由DE 30 00 799 A1已知前言所述类型的水流控制器。这种预先已知的例如可以安装在卫生排水设施排水喷口内的水流控制器，在其安装外壳内部有一个设计为孔板的水流分解装置，它将入流的水流分成许多单股分流。这些分流，必要时掺入空气后，在一个水流调节装置内形成一种均匀的、柔和地滴落和不飞溅的水流。
在此先知的水流控制器中，用作水流分解装置的孔板设计为单独的塑料件，它可从入流侧出发置入水流控制器的安装外壳内。为了使入流的水流能在孔板中良好地分解成一些单股分流，希望处于孔板内的通流孔沿轴向有比较短的长度尺寸并因而期望孔板有比较小地板厚。但是，由于此将其板面横向于通流方向定向的孔板还应承受高的水压以及由于此用塑料制的孔板尤其在高的水温和过小的板厚的情况下倾向于不希望的损害功能的变形，所以要求孔板有某个最小厚度。
因为孔板在安装外壳内应支承在一个适当的环形凸缘上，所以此先知的水流控制器还有比较大的外壳直径，这就需要卫生设施的排水喷口有比较大的最小直径。与满足这些部分自相矛盾的要求相联系的成本由于下列情况将进一步提高，即，针对不同的流量等级应提供这种多部分组成的水流控制器有可能不同的设计方案。
【发明内容】
因此本发明的目的尤其在于创造一种前言提及类型的水流控制器，它的特点是在外壳直径小的同时有高度的形状稳定性以及尽管如此仍能降低生产成本。
在前言提及类型的水流控制器中，按本发明为达到此目的的方案尤其在于，将安装外壳分成至少两个外壳部分；这些外壳部分可以互相连接；以及，入流侧的外壳部分与水流分解装置固定和不可拆地连接。
按本发明的水流控制器分成至少两个外壳部分并因而至少分成一个入流侧以及一个流出侧的外壳部分。在这些外壳部分中，入流侧的外壳部分固定并不可拆地与水流分解装置连接。因为，敏感的水流分解装置，例如薄的孔板，也在其周边可靠、牢固和受到保护地与外壳部分连接，所以即使遇到高的水温和大的水压，也预期不会发生水流分解装置重大的破坏功能的变形。因为水流分解装置牢固而不可拆地固定在外壳内壁上，以及因为在那里不需要环形凸缘作为用于水流分解装置的支座，所以，此水流控制器即使在流量大的情况下也能设计为有比较小的外壳直径，在先知的先有技术中这只有在小流量的水流控制器中才可能实现。通过与安装外壳固定连接的水流分解装置使安装外壳获得径向增强，从而还使套筒状安装外壳在总体上更加抗破裂和形状更稳定。在先知的水流控制器中将单独的孔板作为水流分解装置安装在外壳内，在那里始终存在孔板与套筒状外壳之间的密封问题，而按本发明的水流控制器在这方面有突出的优点，基于水流分解装置与入流侧外壳部分之间的整体性，所以不再出现这种密封问题。因为安装外壳由至少两个可互相连接的外壳部分组成，所以在需要时仍然可以将一个沿流动方向连接在孔板下游的水流调节装置以及必要时其他需要的功能部件置入安装外壳内。按本发明的水流控制器的特征因而在于在生产成本低的同时有高的形状稳定性。
为了将按本发明的水流控制器必要时也能设计为标准构件装配型式，以及为了在需要时可以更换处于其外壳部分至少一个内的功能部件，可有利的是至少两个外壳部分能可拆地互相连接。
作为水流分解装置可以采用任何恰当的设计，只要它能将流入水流控制器的水流分成许多单股的分流。例如，水流分解装置也可以设计为挡板(Prallplatte)。但按本发明的一种优选的设计形式规定，水流分解装置设计为孔板。
按本发明的水流控制器必要时可只有一个水流分解装置。但也可以在按本发明的水流控制器的此水流分解装置上游和/或下游连接另一些功能部件。在这方面按本发明的一种实施形式规定，在水流分解装置流出侧下游连接一个水流调节装置，它将由水流分解装置造成的一些单股分流重新统一为一个均匀的柔和滴落的总水流。
若在按本发明的水流控制器内期望强烈地或不太强烈地制动水流，则通过更换水流调节装置和连接在其下游的功能部件可以使水流控制器满足此要求。按本发明的一种优选的实施形式规定，为由至少两个可以互相连接的外壳部分组成的安装外壳配设至少两个可按选择装入安装外壳内的水流调节装置。
按本发明的水流控制器的入流侧外壳部分，在水流分解装置与配属于它的外壳部分连接成一体时，可以用低的成本制成整体式塑料压注件。
若安装外壳有两个相邻的外壳部分，它们可沿一个横向于入流方向定向的分界面互相连接，则与按本发明的水流控制器的生产相关的费用还可以进一步地减少。
按本发明的水流控制器的至少两个外壳部分可以例如通过粘结或焊接互相连接。
按本发明的水流控制器的外壳部分也可以特别简单和方便地互相连接，即，安装外壳的外壳部分可以可拆式互相连接。
按本发明的一种优选的实施形式规定，一个在流出侧的外壳部分设计为套筒状；以及，在此外壳部分内可装入水流调节装置的至少一个插入件或类似的功能部件。在这方面有利的是，所述至少一个插入件在此配设功能部件的外壳部分内可从其入流侧出发一直插入到一个插入止挡或一个支座上为止。
为了使按本发明的水流控制器即使在使用相同的安装外壳时也能容易地满足不同的要求，可为此安装外壳配设多个可按选择装入安装外壳内的水流调节装置。附加或取代这一做法，水流控制器的水流调节装置设计成模件，以及为它配设多个可按选择互相组合的插入件。
按本发明的本身值得保护的水流控制器的一种实施形式规定，它的水流调节装置有至少一个可装入安装外壳内的插入件，所述插入件有横向于通流方向定向的隔板，所述隔板构成处于它们之间的通流孔的边界；以及，至少一个插入件的隔板排列成在其交叉点相交的格栅状或网状。
此水流控制器在其安装外壳内部有一个水流调节装置，它有至少一个可安装在此安装外壳内的插入件。所述至少一个插入件有排列在一个横向于通流方向定向的平面内的隔板，这些隔板排列成在其交叉点相交的格栅状或网格状。通过这种格栅或网状结构，可使所述至少一个插入件即使在一个比较小的横截面上也能有许多隔板，它们将入流的水流分割成许多单股的分流。因此，即使对于大的流量也能在一个比较小的横截面上花费低的生产费用达到有效的搅动和水流调节。即使在有许多隔板的情况下这些隔板也能被格栅状或网状地互相排列成使通流孔仍足够大，使得在液流内携带的污物颗粒可以通过。
在这方面按本发明的一种优选的实施形式规定，水流调节装置的所述至少一个插入件相对于水流分解装置布置为，使得在水流分解装置中产生的分流冲击在所述至少一个插入件的交叉点上。
为了更进一步增加分流的分割以及为了更进一步改善即使在最小的横截面上的水流调节特性，有利的是设至少两个相邻的具有格栅状或网状排列的隔板的插入件。在此实施形式中水流调节装置有至少两个插入件，它们有例如格栅状在交叉点相交的隔板。在此交叉点，每个单股分流再次有效地分割成多个单股分流，使得即使在大流量的情况下在按本发明的水流控制器比较小的横截面上仍能达到有效地搅动和水流调节。
在这方面按本发明的一种实施形式规定，所述至少两个相邻插入件的隔板和交叉点互相对齐。一种特别有利的实施形式是，所述至少两个插入件可以有相同的结构。
在按本发明的另一种进一步发展的实施形式中，此实施形式的特点在于水流在最小的空间能特别有效地分割，其中规定，在一个插入件的通流孔沿流动方向的下游连接相邻插入件的交叉点。
在这方面按本发明的一种简单以及可用低的成本生产的实施形式规定，至少一个入流侧和/或流出侧的插入件设计成格栅状以及有两个相交叉的平行格栅隔板组。附加或取代此做法，一个入流侧和/或一个流出侧的插入件有一组径向的隔板，它们在交叉点与一组同心或环形的隔板相交。按本发明的另一项建议规定，一个入流侧和/或一个流出侧的插入件有星形或网状交叉的隔板。但是也可以，至少一个插入件的隔板构成一种蜂窝状的格栅结构。
按本发明的水流控制器的一种沿轴向也节省空间位置的设计有利地在于，至少一个插入件的隔板排列在一个优选地横向于通流方向定向的平面内，以及尤其是此插入件设计为板状。
为了使在水流调节装置内产生的分流在流出侧重新统一为一个均匀的不飞溅的总水流，有利的是在此水流调节装置流出侧下游连接一个整流器，它有一些通流孔，通流孔的孔宽小于沿通流方向的高度。在这方面特别恰当的是，整流器设在安装外壳的出口端。
整流器可以与安装外壳连接成一体，或可以作为单独的插入件装入安装外壳内。可作为单独的插入件装入安装外壳内的水流控制器更进一步支持按本发明的水流控制器模件式结构；而与安装外壳连接成一体的整流器也可用作水流控制器在流出侧的防破坏装置(Vandalismussicherung)。
按本发明的水流控制器的整流器的设计也可以适应使用情况和应用目的。例如规定，整流器有矩形、圆弧形或蜂窝形的通流孔。
也可以令整流器和/或水流调节装置有至少一个金属滤网。
若在孔板的通流孔下游连接水流调节装置的直接跟随的插入件的交叉点，则进一步提高所使用的水流调节装置的效果。
按本发明的一种优选的实施形式规定，出口侧外壳部分至少在水出口的区域内有一个软的和/或疏水的表面。这种实施形式的优点在于在其水出口区域内不发生钙化作用。此外，尤其软的表面可通过人工刮削容易地清除可能的沉积物。
由于同样的理由可有利的是，附加或取代之，令出口侧的外壳部分至少在水出口的区域内由一种弹性材料构成。在这方面优选地使用橡胶，硅酮、热塑性弹性塑料或其他橡胶弹性的材料。
为了在水流控制器出口侧外壳部分的区域内也有利于简单地生产按本发明的水流控制器，有利的是，出口侧的外壳部分基本上由一种弹性材料和/或一种具有软的或疏水的表面的材料构成。
为了使得一个用橡胶弹性材料制成的外壳部分自身也有足够的稳定性以及例如还可以通过锁止连接装置固定在相邻的外壳部分上，有利的是，出口侧的外壳部分通过沿周向优选地均匀分布的纵向隔板增强。
在这方面按本发明的一种优选的实施形式规定，纵向隔板至少设在出口的区域内。
按本发明的自身值得保护的一项特别有利的进一步发展规定，出口侧的外壳部分在水出口的区域内有至少一个缩窄或其通流横截面类似的收缩。这种缩窄或其通流截面类似的收缩，对于流出的水流及其水流构成具有一种校准的效果。通流截面的收缩设在水出口的区域内并因而沿流动方向连接在可能的干扰轮廓下游的一个区域内。通过校准水流，非常有利于形成一种均匀、不飞溅和低噪声的水流。
为了更进一步简化按本发明的水流控制器的生产，有利的是，出口侧的外壳部分优选地可通过一个尤其环形的锁止连接装置与入流侧相邻的外壳部分连接。
【附图说明】
由下面按本发明的实施例的说明并结合权利要求以及附图给出本发明的其他特征。各项特征可以在按本发明的一种实施形式中实现其中一项或多项。
其中附图表示：
图1设计为水流控制器的卫生的安装部分纵剖面图，它有一个入流侧的水流分解装置，沿通流方向在水流分解装置下游连接一个水流调节装置，该水流调节装置有多个彼此隔开距离的插入件，其中，一个整流器构成此水流控制器流出侧的端侧；
图2水流调节装置的一个插入件的俯视图(图2a)和纵剖面图(图2b)，其中，插入件有在交叉点格栅状相交的隔板；
图3一个与图2类似的插入件的俯视图(图3a)和纵剖面图(图3b)；
图4由图2和3所示的互相组合成水流调节装置后的插入件的俯视图；
图5一个插入件的俯视图(5a)和纵剖面图(图5b)，它有两组在交叉点相交的隔板，其中一组有同心的环形隔板，而第二组由径向的隔板组成；
图6一个插入件的俯视图(图6a)和纵剖面图(图6b)，该插入件有在交叉点网状地互相连接的隔板；
图7一个类似于图5的插入件的俯视图(图7a)和纵剖面图(图7b)；
图8由图5和7所示的互相组合成水流调节装置后的插入件的俯视图；
图9一个可装入到安装部分外壳内具有蜂窝状通流孔的整流器的俯视图(图9a)和纵剖面图(图9b)。
图10与图9的功能类似的整流器的俯视图(图10a)和纵剖面图(图10b)，其中，整流器有圆弧形通流孔；
图11一个滤网状插入件，它的隔板由金属滤网构成，其中，此插入件可取代在图2、3、5、6和7中所示的插入件或除此之外附加地装入安装外壳内和/或取代在图9和10中所示的整流器或除此之外附加地装入安装外壳内的俯视图(图11a)和纵剖面图(图11b)。
图12一个与图11功能类似的插入件的俯视图(图12a)和纵剖面图(图12b)，其中，插入件如在图11中那样在这里同样有一个横向于通流方向定向的金属滤网；
图13水流调节装置的两个结构相同的插入件俯视图，其中，这些相邻的插入件的隔板和交叉点互相对齐；
图14水流控制器局部纵剖面图，它在其水流控制器外壳的内部没有水流调节装置；
图15处于排水喷口内的水流控制器局部纵剖面图，它的下部套筒状外壳部分由弹性材料制成；以及
图16与图1所示类似的水流控制器，在这里它的水流分解装置设计为挡板。
【具体实施方式】
图1表示了一个卫生的安装部分，它可以安装在一个卫生的排水设施的排水喷口内。在这里插入件设计为水流控制器1，它用于造成一个均匀、柔和滴落和不飞溅的水流。为此，水控制器1有一个水流分解装置2，它设计为孔板以及将流入的水流分割成许多单股分流。孔板2为此有相应数量的通流孔3，它们至少在入流侧的孔段沿流动方向优选地呈锥形收缩。为了使污垢颗粒不会侵入安装部分1和不会在那里导致功能有干扰，在入流侧设一个附加滤网17。
在由孔板2构成的水流分解装置沿流动方向的下游连接一个水流调节装置4。水流调节装置4应强烈制动来自水流分解装置2的一些单股分流、分割成另一些单股分流以及必要时便于掺混空气，以便最终获得一个柔和滴落的水流。为此，水流调节装置4有两个插入件5a、5b，它们可彼此隔开距离地装入安装外壳6内。
由图1可见，安装外壳6设计为两部分组成以及有两个可拆和可互锁的外壳部分7、8。在这里，入流侧的外壳部分7与孔板2连接成一体并因而不仅牢固地而且不可拆地连接。这些外壳部分7、8沿一个横向于入流方向定向的分界面可拆地互相连接。因为即使是一块比较薄的孔板2也能在其周边可靠和牢固地与外壳部分7连接，从而保证在水温高和水压高的情况下也不会发生孔板2明显的破坏功能的变形。因为孔板2牢固和不可拆地固定在外壳内壁上以及在那里不需要环形凸缘作为孔板的支座，所以此水流控制器，即使在大流量的情况下也可以设计为具有比较小的外壳直径，就象在先知的先有技术中只是在小流量的水流控制器中才可能做到的那样。通过与安装外壳6固定连接的孔板2，使安装外壳6得到径向增强，这种增强使套筒状安装外壳6还能在总体上具有防破裂和形状稳定性。因为安装外壳由至少两个可拆地可互相连接的外壳部分7、8组成，所以沿流动方向连接在孔板2下游的水流调节装置4及必要时其他需要的功能部件仍然可以装入安装外壳6内。因此，水流控制器1的特征在于在生产成本低的同时有高的形状稳定性。因为所述的水流控制器1即使在大流量时也能设计为有比较小的外壳直径，所以有可能将同一个安装外壳6也应用于不同的流量等级。如果不同的流量要求水流控制器1的相应适配，则可以通过更换连接在孔板2下游的水流调节装置和类似的功能部件实现。
由图1可以看出，流出侧的外壳部分8设计为套筒状，以及，水流调节装置4的插入件5a、5b可以装入此外壳部分8内直至插入止挡9为止。参见图2至8以及尤其由图4和7可以清楚看出，插入件5a、5b分别有在交叉点10相交的隔板11，其中，在这些插入件之一的通流孔12沿流动方向的下游连接相邻插入件5b的交叉点10，而与此同时流出侧插入件5b的通流孔12沿通流方向在上游连接相邻的入流侧插入件5a的交叉点10。
流入设计为水流控制器的安装部分1的水流，在入流侧插入件5a的每个交叉点10处分割成多个单股分流。这些单股分流在沿流动方向连接在下游的插入件5b的交叉点10处再次分割成许多另一些单股分流。所述水流控制器1的水流调节装置4的特征在于，通过它的插入件5a、5b这种多级跌水式排列的交叉点10，即使在最小的横截面上也能特别有效地制动入流的水流。
在这里表示的水流控制器1的水流调节装置4设计为模件；为此水流调节装置4配设多个按选择可互相组合的插入件5。例如在图2和3中表示的插入件5a和5b有格栅状隔板11。这些插入件5a、5b格栅结构彼此错开约45°排列，其中，在图3中表示的插入件5b与图2所示的插入件5a相比有较小的格栅间距。通过在插入件5a、5b外周边上的、与在外壳部分8的外壳内圆周上沿纵向定向与之形状互补的定位结构配合工作的定位结构13，始终保证插入件5彼此定位准确地安装在安装外壳6内。
在图5中表示的入流侧插入件5c有一组径向隔板11′，它们在交叉点与一组同心和环形的隔板11″相交，而在图6中表示的流出侧插入件5d有星形或网状交叉的隔板11。设计成板状的每个插入件5的隔板11排列在一个横向于通流方向定向的平面内。
由图1可见，在水流调节装置4下游安装外壳6的出口端连接一个整流器14。参见图9和10可以清楚看出，此整流器14可例如有蜂窝形(图9)或圆弧形(图10)的通流孔15，其中，通流孔15的孔宽小于沿通流方向的高度。
在图11和12中表示用作整流器的插入件，它们有一个格栅状的金属滤网。
图13表示，水流调节装置4也可以有两个相邻的插入件5a、5b，它们的隔板11和交叉点10互相对齐。由图13可以清楚看出，这样一种水流调节装置4的插入件5a、5b也可以设计为结构相同，由此可以进一步降低生产成本。与图4和8中一样，在图13中也通过描粗的圆表示，孔板2的通流孔与至少一个沿流动方向连接在下游的插入件的交叉点10对齐。通过图13中描粗的圆，示意表示来自水流分解装置2的一些单股分流在插入件5a交叉点10上的冲击点。
由图14可以看出，水流控制器1在需要时也可以不使用连接在水流分解装置2下游的水流调节装置。在这里，在图14中表示的水流控制器1的水流分解装置2不设计为孔板，而是有一块中央挡板18，它在边缘侧有沿径向定向的通流孔19。这些径向定向的通流孔19对准圆周壁20，圆周壁20设计为朝流出侧的方向开口以及相隔一定距离地围绕着挡板18。第一外壳部分7与水流分解装置2连接，而在第二外壳部分8内在其流出侧的端侧上只设一个蜂窝状整流器14，它从入流侧出发可装入外壳部分8内直至边缘侧的支座上。
图15表示一个处于排水喷口21内的水流控制器1，它的套筒状外壳由两个可拆地、可互锁的外壳部分7、8组成。在这里，入流侧的外壳部分7与孔板2连接成一体，并因而不仅牢固地而且不可拆地连接。入流侧的外壳部分7用比较硬的塑料组成，而出口侧的外壳部分8用一种弹性材料制造以及有一个软的和疏水的表面。因为这样一来外壳部分8即使在其水出口的区域内并因而在那里所设的整流器14的区域内也有一种疏水的表面，所以图15所示水流控制器的特征在于出口侧的整流器14不发生沉钙作用。因为出口侧的外壳部分8由橡胶、硅酮或一种热塑性弹性塑料制造并因而有弹性和软的表面，所以尤其沉积在整流器14上的钙化或脏物颗粒可易于通过人工排除。为了更进一步便于人工清洁水流控制器1，可有利的是，水流控制器1有一个至少少量地从排水喷口21伸出的出口侧部分区。
如图15清楚地表示的那样，入流侧外壳部分7和出口侧外壳部分8通过锁止连接装置可拆式地互相固定。为了防止出口侧外壳部分8可能沿轴向从入流侧外壳部分7拉脱，将两个外壳部分7、8在那里互相接触的支承凸台设计为能承受足够大的力。此外，出口侧的外壳部分8通过沿径向的纵向隔板22增强，它们沿周向均匀分布地排列在整流器14的区域内并因而在出口区内。通过在橡胶弹性的外壳部分8上所设的、非常紧密地支靠在排水喷口21内轮廓上的纵向隔板22，防止橡胶弹性的外壳部分8扩张，并因而避免可能从外壳部分7拉脱。通过水压产生的作用在弹性的外壳部分8上的轴向力本来就比较小，因为水压在外壳部分7内用作水流分解装置2的孔板上已经几乎完全衰减了。
由图15可以看出，出口侧的外壳部分8在水出口的区域内有一个缩窄23，它导致通流截面收缩。通过通流截面的上述收缩，达到校准流出的水流和使水流的构成均匀化的目的。缩窄23设在水出口的区域内并因而设在沿流动方向连接在可能的干扰轮廓下游的区域内。通过校准水流大大有利于构成一个均匀而不飞溅的水流。
图16表示了一个与图1类似的水流控制器1。在图1中表示的水流控制器有一块孔板作为水流分解装置2，而在图16中表示的水流控制器的水流分解装置2设计为挡板。在下列情况下建议采用设计为挡板的水流分解装置，只要与之相关联的噪声发生能通过特别有效地制动入流的液流有利地抑制。由图16中的局部纵剖面图可清楚看出，入流的液流冲击在板平面26上，它横向于入流方向或水流控制器纵轴线布置。液流从此板平面26出发沿径向流向通流口27，它们设在围绕板平面26的圆周壁上。在通流孔27内分割成一些单股分流的液流，接着可进一步流往水流调节装置4和/或整流器14，它们沿流动方向连接在水流分解装置2的下游。
在图16中表示的水流控制器同样有一个安装外壳6，它分成两个可以可拆式地互相连接的外壳部分7、8。入流侧的外壳部分7与设计为挡板的水流分解装置2固定和不可拆地连接；在流出侧的套筒状外壳部分8内装入两个插入件，两者均有蜂窝状通流孔。比较薄并设有小的通流孔的入流侧插入件5用作水流调节装置，而相比之下较厚并设有大的通流孔的流出侧插入件构成整流器，它使一些单股的分流形成一个均匀的总水流。在这里，构成整流器的在流出侧的插入件5支承在外壳部分8的一个径向的圆周边28上，而入流侧的插入件5通过中央定距支架29支承在流出侧的插入件上。