[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Toilettenbrausevorrichtung, die in einer Funktionsposition
toilettenschüsselseitig angeordnet ist und einen Brausestab beinhaltet, der eine Brausestrahlaustrittsdüse
aufweist, die zur Abgabe eines Brausestrahls mit in der Funktionsposition nach oben
gerichteter Strahlrichtungskomponente eingerichtet ist.
[0002] Toilettenbrausevorrichtungen dieser Art finden in jüngerer Zeit auch in europäischen
Ländern als hygienische und umweltfreundliche Alternative zu üblichem Toilettenpapier
oder Feuchttüchern zunehmend Verwendung zur Reinigung im Gesäß-/Intimbereich. Vorliegend
ist die Toilettenbrausevorrichtung in Funktionsposition toilettenschüsselseitig angeordnet,
d.h. sie befindet sich zur Erfüllung ihrer reinigenden Brausefunktion an geeigneter
Stelle in bzw. an einer Toilettenschüssel, auch als Toilettenbecken bezeichnet. Dies
grenzt die vorliegend betrachtete Toilettenbrausevorrichtung von anderweitigen Toilettenbrausevorrichtungen
ab, die außerhalb der Toilettenschüssel benachbart zu dieser an geeigneter Stelle
angeordnet sind, beispielsweise als an einer Wand eines Toilettenraums angebrachte
Handbrause nebst zugehörigem Brauseschlauch.
[0003] Toilettenbrausevorrichtungen der vorliegend betrachteten Art wurden bereits verschiedentlich
vorgeschlagen, siehe beispielsweise die Gebrauchsmusterschriften
CN 205894217 U,
CN 203701234 U,
CN 203393820 U und
CN 201826380 U. Die dort offenbarten Toilettenbrausevorrichtungen beinhalten einen oder zwei nebeneinander
angeordnete Brausestäbe, die vorzugsweise aus- und einfahrbar an der Toilettenschüssel
angeordnet sind. Um unterschiedlichen Bedürfnissen der Benutzer nachzukommen, insbesondere
von Männern einerseits und Frauen andererseits, ist es bekannt, einen Brausestab mit
zwei unterschiedlichen Brausestrahlaustrittsdüsen auszurüsten oder zwei Brausestäbe
mit unterschiedlichen Brausestrahlaustrittsdüsen nebeneinander an der Toilettenschüssel
anzuordnen.
[0004] In den Offenlegungsschriften
DE 10 2020 215 025 und
GB 2 202 764A1 A werden Brausestrahlerzeugungsvorrichtungen mit einer Brausestrahlaustrittsdüse offenbart,
die einen auf einer Umlaufbahn in einer Düsenkammer umlaufenden Lenkkörper aufweisen,
der zugeführtes Brausefluid in einer gewünschten Weise lenkt, d.h. ablenkt bzw. leitet,
um einen richtungsvariablen Brausestrahl bereitzustellen. Aufgrund dieser Funktionsweise
wird dieser Düsentyp vorliegend als Lenkkörperumlaufdüse bezeichnet. Die Umlaufbewegung
des Lenkkörpers kann insbesondere fluiddruckgetrieben erfolgen, d.h. durch den Druck
des in die Düsenkammer eingeleiteten Brausefluids.
[0005] Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Toilettenbrausevorrichtung
der eingangs genannten Art zugrunde, die mit relativ geringem Fertigungsaufwand realisierbar
ist und in einem oder mehreren Aspekten Vorteile gegenüber dem oben erwähnten Stand
der Technik insbesondere hinsichtlich Funktionalität und/oder Nutzerkomfort bietet.
[0006] Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Toilettenbrausevorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben, deren Wortlaut hiermit durch expliziten Verweis
zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird. Dies schließt insbesondere auch alle
Ausführungsformen der Erfindung ein, die sich aus den Merkmalskombinationen ergeben,
die durch die Rückbezüge in den Unteransprüchen definiert sind.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Toilettenbrausevorrichtung ist die Brausestrahlaustrittsdüse
eine Lenkkörperumlaufdüse mit einer Düsenkammer, einer aus der Düsenkammer an einer
in Funktionsposition oberen Düsenkammerwandung herausführenden Strahlaustrittsöffnung,
einer auf einer der oberen Düsenkammerwandung gegenüberliegenden unteren Düsenkammerwandung
ausgebildeten, eine Längsachse der Lenkkörperumlaufdüse umgebenden Umlaufbahn und
einem auf der Umlaufbahn umlaufenden Lenkkörper, wobei die Lenkkörperumlaufdüse zur
Abgabe des Brausestrahls mit einer Strahlhauptrichtung eingerichtet ist, die schräg
zur Düsenlängsachse um diese umläuft.
[0008] Die erfindungsgemäße Toilettenbrausevorrichtung beinhaltet somit als Brausestrahlaustrittsdüse
eine spezielle Lenkkörperumlaufdüse, deren Strahlaustrittsöffnung an derjenigen Düsenkammerwandung
aus der Düsenkammer herausführt, die sich in Funktionsposition der Toilettenbrausevorrichtung
bzw. der Lenkkörperumlaufdüse oben befindet, während die Umlaufbahn für den Lenkkörper
auf der dieser oberen Düsenkammerwandung gegenüberliegenden unteren Düsenkammerwandung
ausgebildet ist. Die Gestaltungen der Strahlaustrittsöffnung einerseits und der Umlaufbahn
andererseits können daher unabhängig voneinander in gewünschter Weise erfolgen, die
Umlaufbahn beschränkt die Gestaltungsmöglichkeiten der Strahlaustrittsöffnung nicht,
und umgekehrt beschränkt die Strahlaustrittsöffnung nicht die Gestaltungsmöglichkeiten
für die Umlaufbahn, die sich als eine ringförmig geschlossene Bahn um die Längsachse
der Lenckörperumlaufdüse herum erstreckt, z.B. als kreisförmige oder ovale oder elliptische
Bahn.
[0009] Es zeigt sich, dass die dergestalt realisierte Lenkkörperumlaufdüse besondere Vorteile
für die Abgabe des Brausestrahls mit nach oben gerichteter Strahlrichtungskomponente
über die obenliegende Strahlaustrittsöffnung bietet, wie dies für den vorliegenden
Anwendungsfall der in Funktionsposition an einer Toilettenschüssel angeordneten Toilettenbrausevorrichtung
gewünscht ist. Durch das Umlaufen des Lenkkörpers längs der Umlaufbahn wird zudem
eine gewünschte Strahlcharakteristik für den Brausestrahl erzielt, wonach der Brausestrahl
mit seiner Strahlhauptrichtung schräg zur Düsenlängsachse um diese umläuft, d.h. der
Brausestrahl bewegt sich mit seiner Strahlhauptrichtung um eine allgemein kegelmantelförmige
Fläche umlaufend, wobei der vorliegend allgemein zu verstehende Kegelmantel von einem
beliebigen geeigneten, nicht zwingend kreisrunden Querschnitt sein kann, insbesondere
einem ovalen Querschnitt. Dabei umfasst der Begriff oval vorliegend insbesondere auch
elliptische Formen. Wie an sich bekannt, kann auch vorliegend die Umlaufbewegung des
Lenkkörpers fluiddruckgetrieben erfolgen, alternativ können hierfür anderweitige,
umlaufend antreibende Mittel herkömmlicher Art dienen.
[0010] In einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die Strahlaustrittsöffnung einen ovalen
Querschnitt. Diese Querschnittsform der Strahlaustrittsöffnung erweist sich für die
vorliegende Anwendung bei einer Toilettenbrausevorrichtung als günstig, wobei es sich
insbesondere um einen elliptischen Querschnitt handeln kann. In alternativen Ausführungen
kann die Strahlaustrittsöffnung z.B. einen kreisrunden oder einen polygonalen Querschnitt
besitzen.
[0011] In einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die Umlaufbahn eine ovale Form. Auch
diesbezüglich zeigt sich, dass diese Form der Umlaufbahn für die vorliegende Anwendung
bei einer Toilettenbrausevorrichtung den diesbezüglichen Anforderungen sehr entgegenkommt,
was die gewünschte Strahlcharakteristik des von der Lenkkörperumlaufdüse bereitgestellten
Brausestrahls angeht. Alternativ kann die Umlaufbahn z.B. eine kreisrunde Form aufweisen.
[0012] In einer Ausgestaltung der Erfindung sind eine große Halbachse des ovalen Querschnitts
der Strahlaustrittsöffnung und eine große Halbachse der ovalen Form der Umlaufbahn
parallel zueinander. Es zeigt sich, dass dies für entsprechende Anwendungsfälle der
Toilettenbrausevorrichtung zu einer günstigen Strahlcharakteristik des von der Lenckörperumlaufdüse
abgegebenen Brausestrahls führt.
[0013] In einer Ausgestaltung der Erfindung läuft die Strahlhauptrichtung auf einer Ovalbahn
um, deren große Halbachse schräg zu einer großen Halbachse des ovalen Querschnitts
der Strahlaustrittsöffnung und/oder unter einem Schrägwinkel schräg zu einer großen
Halbachse der ovalen Form der Umlaufbahn verläuft. Wiederum zeigt sich, dass für entsprechende
Anwendungen der Toilettenbrausevorrichtung bzw. Nutzerbedürfnisse diese Strahlcharakteristik
des von der Lenkkörperumlaufdüse abgegebenen Brausestrahls für die Gesäß-/Intimreinigung
vorteilhaft ist.
[0014] In einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung liegt der Schrägwinkel im Bereich
zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50°. Experimentelle Ergebnisse
zeigen, dass dieser Schrägwinkelbereich für entsprechende Anwendungsfälle der Toilettenbrausevorrichtung
zu optimalen Reinigungsergebnissen und zu einem optimalen Nutzerempfinden führt.
[0015] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine große Halbachse des ovalen Querschnitts
der Strahlaustrittsöffnung und/oder eine große Halbachse der ovalen Form der Umlaufbahn
unter einem Versatzwinkel gegenüber einer Längsachse des Brausestabs um die Düsenlängsachse
verdreht orientiert. Es zeigt sich auch hier, dass dies für entsprechende Anwendungsfälle
der Toilettenbrausevorrichtung zu einer günstigen Strahlcharakteristik des von der
Lenkkörperumlaufdüse abgegebenen Brausestrahls führt.
[0016] In einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung liegt der Versatzwinkel im Bereich
zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50°. Experimentelle Ergebnisse
zeigen auch für diesen Fall, dass dieser Versatzwinkelbereich für entsprechende Anwendungsfälle
der Toilettenbrausevorrichtung zu optimalen Reinigungsergebnissen und zu einem optimalen
Nutzerempfinden führt.
[0017] In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Längsachse der Strahlaustrittsöffnung
parallel zur Düsenlängsachse, und die Lenkkörperumlaufdüse weist eine Mehrzahl von
Eintrittsöffnungen auf, die um die Düsenlängsachse herum umfangsseitig voneinander
beabstandet angeordnet sind, und zwar in der unteren Düsenkammerwandung im Bereich
der Umlaufbahn, und in die Düsenkammer münden, wobei sie mit ihren Längsachsen schräg
zur Düsenlängsachse mit einer Richtungskomponente in Umfangsrichtung der Umlaufbahn
verlaufen. Überraschend hat sich gezeigt, dass diese Konfiguration der Lenkkörperumlaufdüse
im Hinblick auf die Lage der Eintrittsöffnungen in die Düsenkammer zu besonders guten
Ergebnissen im Hinblick auf die Zuführung und Lenkung des Brausefluids zur Bereitstellung
des gewünschten Brausestrahls führt. In alternativen Ausführungen können die Eintrittsöffnungen
z.B. an einer Seitenwandung der Düsenkammer zwischen der oberen und der unteren Düsenkammerwandung
vorgesehen sein.
[0018] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Querschnittsfläche jeder der Eintrittsöffnungen
kleiner als eine Querschnittsfläche der Strahlaustrittsöffnung. Diese Dimensionierungsmaßnahme
für die Eintrittsöffnungen relativ zur Strahlaustrittsöffnung erweist sich für den
vorliegenden Anwendungsfall der Toilettenbrausevorrichtung als sehr vorteilhaft. In
dieser und anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verhältnis des Gesamt-Eintrittsquerschnitts,
d.h. die Summe der Querschnittsfläche der einen oder mehreren Eintrittsöffnungen,
zum Austrittsquerschnitt, d.h. der Summe der Querschnittsfläche der einen oder mehreren
Strahlaustrittsöffnungen dafür genutzt werden den Strahlcharakter entsprechend der
gewünschten Vorgaben für den jeweiligen Brausestrahl anzupassen.
[0019] In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lenkkörper ein auf der Umlaufbahn abrollender
oder gleitender Kugelkörper, dessen Kugeldurchmesser im Wesentlichen einer maximalen
Kammerhöhe der Düsenkammer im Bereich der Umlaufbahn entspricht.
[0020] Dies stellt eine vorteilhafte Realisierung für den Lenkkörper dar. Indem die maximale
Kammerhöhe der Düsenkammer im Wesentlichen dem Kugeldurchmesser des Kugelkörpers entspricht
bzw. nur geringfügig größer ist, um die freie Bewegung des Kugelkörpers in der Düsenkammer
zu ermöglichen, wird der Kugelkörper durch die benachbarten Düsenkammerwandungen sehr
sicher auf seiner Umlaufbahn geführt, was die Stabilität des bereitgestellten Brausestrahls
in seiner periodisch um die Düsenlängsachse umlaufenden Strahlcharakteristik begünstigen
kann. In alternativen Ausführungen kann der Lenkkörper in beliebig anderer, an sich
von herkömmlichen Lenkkörperumlaufdüsen bekannter Form sein, und/oder der maximale
Lenkkörperdurchmesser kann in entsprechenden Fällen deutlich kleiner als die maximale
Düsenkammerhöhe im Bereich der Umlaufbahn sein, z.B. nur 70 % oder weniger der maximalen
Düsenkammerhöhe betragen.
[0021] In einer Weiterbildung der Erfindung beinhaltet die Toilettenbrausevorrichtung eine
zweite Brausestrahlaustrittsdüse, die als eine Lenkbahndüse zur Abgabe eines zweiten
Brausestrahls mit in der Funktionsposition nach oben gerichteter Strahlrichtungskomponente
und mit einer Strahlhauptrichtung eingerichtet ist, die sich fluiddruckgetrieben periodisch
in einer Strahlebene zwischen zwei Endlagen verkippend bewegt. Dabei verläuft die
Strahlhauptrichtung in den beiden Endlagen auf entgegengesetzten Seiten einer Längsachse
der Lenkbahndüse jeweils schräg zu dieser Lenkbahndüsen-Längsachse. Die Lenkbahndüse
beinhaltet eine fluiddrucksteuernde Düsenkammer, eine aus der Düsenkammer herausführende
Strahlaustrittsöffnung und eine ihre Düsenkammer begrenzende Kammerwandung, die als
Lenkbahn für den zweiten Brausestrahl fungiert.
[0022] Mit dieser Maßnahme lassen sich die Funktionalität der Toilettenbrausevorrichtung
und der Nutzerkomfort weiter steigern, indem zwei unterschiedliche Brausestrahlaustrittsdüsen
bereitgestellt werden, durch die sich entsprechend zwei Brausestrahlen mit bei Bedarf
unterschiedlicher Strahlcharakteristik abgeben lassen. Je nach Konfiguration und Wunsch
können beide Brausestrahlaustrittsdüsen gleichzeitig oder wahlweise die eine oder
die andere Brausestrahlaustrittsdüse aktiviert werden. Das Vorhandensein der zwei
bewegten Strahlarten ermöglicht mittels entsprechender Strahlbewegung der beiden Brausestrahlen
eine Optimierung der Reinigungsleistung bei relativ geringem Wasserverbrauch.
[0023] Die zweite Brausestrahlaustrittsdüse ist in diesem Fall spezifisch als Lenkbahndüse
ausgeführt, worunter vorliegend eine Düse zu verstehen ist, die eine Lenkbahn zur
Lenkung, d.h. Leitung bzw. Führung, des Brausefluids aufweist, um aus dem zugeführten
Brausefluid den zweiten Brausestrahl zu formen und mit der entsprechenden Strahlcharakteristik
über die zugehörige Strahlaustrittsöffnung abzugeben. In diesem Fall beinhaltet die
Strahlcharakteristik eine periodisch verkippende Bewegung des Brausestrahls mit seiner
Strahlhauptrichtung in einer Strahlebene, wobei das Umschalten bzw. Umstellen in der
jeweiligen Endlage fluiddruckgetrieben erfolgt, d.h. allein durch Fluiddruckeffekte
des in der Düsenkammer befindlichen Brausefluids. Die Düsenkammer wirkt demgemäß durch
Fluiddrucksteuerung auf die Bewegung des Brausestrahls. Die beiden Endlagen liegen
in einer Strahlebene, in der sich der Brausestrahl mit seiner Strahlhauptrichtung
verkippend bewegt, und zwar speziell auf entgegengesetzten Seiten der Lenkbahndüsen-Längsachse
jeweils schräg zu dieser. Die Lenkbahn für die lenkende Formung des Brausestrahls
wird von der die Düsenkammer begrenzenden Kammerwandung bereitgestellt, d.h. entsprechende
Teile dieser Kammerwandung fungieren als lenkende Bahn für das Brausefluid bzw. den
daraus gebildeten Brausestrahl. Die Lenkbahndüse kommt folglich ohne bewegliche Teile
aus.
[0024] In alternativen Ausführungen kann die Toilettenbrausevorrichtung eine zweite Brausestrahlaustrittsdüse
anderen Typs beinhalten, z.B. kann diese eine weitere Lenkkörperumlaufdüse sein. Des
Weiteren kann die Toilettenbrausevorrichtung in entsprechenden Realisierungen eine
dritte und ggf. noch eine oder mehrere weitere Brausestrahlaustrittsdüsen aufweisen.
[0025] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Lenkbahndüse an dem Brausestab angeordnet,
oder die Toilettenbrausevorrichtung beinhaltet zusätzlich zu dem Brausestab als erstem
Brausestab einen zweiten Brausestab, an dem die Lenkbahndüse angeordnet ist. Im ersteren
Fall genügt ein einziger Brausestab für die Toilettenbrausevorrichtung, um beide Brausestrahlaustrittsdüsen
aufzunehmen. Im letztgenannten Fall ist jeder der beiden Brausestrahlaustrittsdüsen
ein eigener Brausestab zugeordnet. Bei Bedarf kann vorgesehen sein, dass die Brausestäbe
unabhängig voneinander aus- und einfahrbar an der Toilettenschüssel angeordnet sind.
[0026] In einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung liegt eine Funktionsposition
des zweiten Brausestabs parallel neben einer Funktionsposition des ersten Brausestabs,
d.h. die Längsachsen der Brausestäbe verlaufen in der Funktionsposition parallel.
Dies stellt eine für die meisten Anwendungen günstige Positionierung der beiden Brausestäbe
dar. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn sich der jeweilige Brausestab nur im aktiven
Betrieb in der Funktionsposition befindet und während inaktiven Zeiträumen eine Ruheposition
einnimmt, in welcher er gegenüber der Funktionsposition z.B. zurückgefahren bzw. eingefahren
ist. In alternativen Ausführungen können die beiden Brausestäbe so angeordnet sein,
dass sie in ihrer Funktionsposition mit zueinander nicht-parallelen Längsachsen verlaufen.
Des Weiteren kann die Toilettenbrausevorrichtung in entsprechenden Realisierungen
einen dritten und ggf. noch einen oder mehrere weitere Brausestäbe aufweisen.
[0027] In einer anderweitigen Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die Düsenkammer der
Lenkbahndüse einen eintrittsseitigen Mundbereich, einen den Mundbereich rückseitig
umgebenden Ringkammerbereich und einen an den Mundbereich und den Ringkammerbereich
anschließenden Austrittsbereich mit zwei begrenzenden Strahlanlagewänden auf gegenüberliegenden
Seiten der Lenkbahndüsen-Längsachse. Diese Ausführung der Düsenkammer ermöglicht in
einer konstruktiv vorteilhaften Weise die Bereitstellung der selbsttätig fluiddruckgetrieben
erfolgenden, periodischen Kippbewegung des zugehörigen Brausestrahls zwischen seinen
beiden Endlagen.
[0028] In einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung beinhalten die Strahlanlagewände
jeweils einen konvex kanalweitenden, ersten Anlagewandbereich und einen in Richtung
der zugehörigen Strahlaustrittsöffnung daran anschließenden, konkav kanalverengenden,
zweiten Anlagewandbereich unter Bildung eines ersten, schräg nach außen verlaufenden
Anlagewandabschnitts, eines anschließenden zweiten, schräg nach innen verlaufenden
Anlagewandabschnitts und eines abschließenden dritten, schräg nach außen verlaufenden
Anlagewandabschnitts. Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Gestaltung
der Strahlanlagewände von besonderem Vorteil für die Bereitstellung einer speziell
für den vorliegenden Fall der Toilettenbrausevorrichtung optimalen Strahlcharakteristik
für den Brausestrahl und dessen periodischer, verkippender Hin- und Herbewegung ist.
Durch entsprechende Gestaltung der verschiedenen Anlagewandabschnitte kann der bereitzustellende
Brausestrahl hinsichtlich seines maximalen Austrittswinkels sowie hinsichtlich der
Umschaltfrequenz seiner periodischen Bewegung zwischen den beiden Endlagen in gewünschter
Weise eingestellt werden.
[0029] In weitergehender Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Krümmungsradius des jeweiligen
ersten Anlagewandbereichs in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,6 mm, insbesondere zwischen
0,43 mm und 0,47 mm. In anderweitiger Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Krümmungsradius
des jeweiligen zweiten Anlagewandbereichs in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,6 mm,
insbesondere zwischen 1,48 mm und 1,53 mm. In anderweitiger Ausgestaltung der Erfindung
liegt ein Winkel zwischen den Strahlanlagewänden im Bereich des jeweiligen zweiten
Anlagewandabschnitts in einem Bereich von 100° bis 120°, insbesondere zwischen 102°
und 108°. In anderweitiger Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Strahlauslenkwinkel
der Lenkbahndüse im Bereich zwischen 12° und 20°. Es zeigt sich, dass mit diesen speziellen
Dimensionierungsmaßnahmen je einzeln und in Kombination die Charakteristik des abgegebenen
Brausestrahls für den gedachten Einsatzzweck weiter optimiert werden kann.
[0030] In anderer Ausgestaltung der Erfindung läuft die Strahlhauptrichtung des Brausestrahls
der Lenkkörperumlaufdüse auf einer Ovalbahn um, wobei ein Winkel zwischen jeweiligen
Extremlagen der Strahlhauptrichtung an Umkehrpunkten der Ovalbahn für die Strahlauslenkung
parallel zu einer großen Halbachse vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 6° und ca.
20° und für die Strahlauslenkung parallel zu einer kleinen Halbachse der Ovalbahn
vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 3° und ca. 10° liegt. Diese Dimensionierungsmaßnahme
erweist sich für die meisten Anwendungen als günstig zur Erzielung des gewünschten
Reinigungseffektes.
[0031] Es zeigt sich, dass diese Wertebereiche für den Krümmungsradius bzw. den Schrägwinkel
des betreffenden Anlagewandbereichs zu einer für den vorliegenden Anwendungsfall der
Toilettenbrausevorrichtung optimalen Strahlcharakteristik des zugehörigen Brausestrahls
führen.
[0032] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Diese und weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend näher
beschrieben. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine Perspektivansicht einer Toilettenbrausevorrichtung mit einem Brausestab in Funktionsposition
an einer Toilettenschüssel,
- Fig. 2
- eine Perspektivansicht einer Toilettenbrausevorrichtung mit zwei Brausestäben mit
parallelen Funktionspositionen,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf einen Brausestab einer Toilettenbrausevorrichtung,
- Fig. 4
- eine Schnittansicht längs einer Linie IV-IV in Fig. 3,
- Fig. 5
- eine Detailansicht eines Bereichs V in Fig. 4,
- Fig. 6
- eine Schnittansicht längs einer Linie VI-VI in Fig. 4,
- Fig. 7
- eine Schnittansicht längs einer Linie VII-VII in Fig. 4,
- Fig. 8
- eine Schnittansicht längs einer Linie VIII-VIII in Fig. 4,
- Fig. 9
- eine Schnittansicht längs einer Linie IX-IX in Fig. 5,
- Fig. 10
- eine Detailansicht eines Bereichs X in Fig. 5,
- Fig. 11
- eine schematische Längsschnittansicht eines austrittsseitigen Teils einer Lenckörperumlaufdüse
des Brausestabs der Fig. 3 bis 10 mit zugehöriger Brausestrahlcharakteristik,
- Fig. 12
- eine schematische Seitenansicht eines aus der Lenkkörperumlaufdüse austretenden Brausestrahls,
- Fig. 13
- ein Diagramm der Auftreffcharakteristik des Brausestrahls von Fig. 12,
- Fig. 14
- eine schematische Längsschnittansicht einer Lenkbahndüse des Brausestabs der Fig.
3 bis 10 mit zugehöriger Brausestrahlcharakteristik,
- Fig. 15
- eine schematische Seitenansicht eines aus der Lenkbahndüse austretenden Brausestrahls,
- Fig. 16
- ein Diagramm der Auftreffcharakteristik des Brausestrahls von Fig. 15,
- Fig. 17
- eine Längsschnittansicht der Lenkbahndüse im Betrieb mit dem Brausestrahl in einer
ersten Endlage,
- Fig. 18
- die Ansicht von Fig. 17 mit dem Brausestrahl in einer zweiten Endlage,
- Fig. 19
- eine schematische Längsschnittansicht der Lenkbahndüse des Brausestabs der Fig. 3
bis 10 mit Winkel- und Radiusangaben und
- Fig. 20
- eine nicht maßstäbliche, schematische Draufsicht auf einen die Lenkkörperumlaufdüse
enthaltenden Bereich eines Brausestabs nach Art derjenigen der Fig. 1 und 2.
[0033] Fig. 1 zeigt eine Realisierung der erfindungsgemäßen Toilettenbrausevorrichtung,
die einen einzigen Brausestab 1 beinhaltet, der eine Brausestrahlaustrittsdüse in
Form einer Lenkkörperumlaufdüse 2 aufweist. Die Toilettenbrausevorrichtung ist in
Fig. 1 in einer Funktionsposition toilettenschüsselseitig angeordnet gezeigt, in der
sich dementsprechend auch der Brausestab 1 in seiner Funktionsposition an einer Toilettenschüssel
TS befindet, wie für toilettenschüsselseitig angeordnete Toilettenbrausevorrichtungen
an sich bekannt. Der Brausestab 1 kann vorzugsweise aus der gezeigten Funktionsposition,
in der er sich in bzw. über einem von der Toilettenschüssel TS gebildeten Schüsselraum
befindet, in eine Ausgangsposition bzw. Ruheposition eingefahren bzw. zurückgefahren
werden, wie ebenfalls an sich bekannt. So kann der Brausestab 1 z.B. über eine Antriebseinheit
mit einem Zahnradgetriebe zwischen der Ruheposition und der Funktionsposition verfahren
bzw. aus- und eingefahren werden. Vorzugsweise ist der Brausestab in seiner Ruheposition
größtenteils in einem Bereich außerhalb des Schüsselraums angeordnet, insbesondere
versenkt oder zurückgefahren in einen den Schüsselraum umschließenden Schüsselkörper
der Toilettenschüssel TS.
[0034] Die Lenkkörperumlaufdüse 2 beinhaltet eine Düsenkammer 3 und eine Strahlaustrittsöffnung
5, die an einer in der Funktionsposition des Brausestabs 1 oberen, d.h. oberseitigen,
Düsenkammerwandung 4 aus der Düsenkammer 3 herausführt, wobei diese Düsenkammerwandung
4 die Düsenkammer 3 oberseitig begrenzt, wie insbesondere aus den Figuren 4 bis 9
ersichtlich. Wie dort ebenfalls zu erkennen, beinhaltet die Lenkkörperumlaufdüse 2
des Weiteren eine Umlaufbahn 7, die eine Längsachse 2
L der Lenkkörperumlaufdüse 2 umgibt, d.h. sich um diese herum erstreckt, und einen
auf der Umlaufbahn 7 umlaufenden Lenkkörper 8. Die Umlaufbahn 7 ist auf einer der
oberen Düsenkammerwandung 4 gegenüberliegenden unteren Düsenkammerwandung 6 ausgebildet.
[0035] Die Lenkkörperumlaufdüse 2 ist zur Abgabe eines Brausestrahls BS mit in der Funktionsposition
des Brausestabs 1 nach oben gerichteter Strahlrichtungskomponente Ks eingerichtet,
wobei eine Strahlhauptrichtung HS des Brausestrahls BS schräg zur Düsenlängsachse
2
L um diese umläuft. Dieses Strahlverhalten des Brausestrahls BS ist in Fig. 11 veranschaulicht,
siehe dort den illustrierenden Umlaufpfeil Pu. Fig. 12 zeigt eine schematische Seitenansicht
des auf diese Weise von der Lenkkörperumlaufdüse 2 des Brausestabs 1 um die Düsenlängsachse
2
L umlaufenden Brausestrahls BS. Wie insbesondere aus Fig. 11 zu erkennen, bewegt sich
der Brausestrahl BS folglich mit seiner Strahlhauptrichtung HS umlaufend um eine allgemein
kegelmantelförmige Fläche.
[0036] In vorteilhaften Realisierungen ist der jeweilige, die Lenkkörperumlaufdüse 2 enthaltende
Brausestab, wie der Brausestab 1 oder die Brausestäbe 1
1 und 1
2, an einem hinteren Bereich der Toilettenschüssel TS derart angeordnet, dass der Brausestrahl
BS von der Lenkkörperumlaufdüse 2 unter einem Winkel von ca. 40° bis ca. 65°, insbesondere
zwischen ca. 50° und ca. 55°, zur Vertikalen schräg nach vorn oben abgegeben wird.
[0037] Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Toilettenbrausevorrichtung in einer Ausführung
mit zwei lenkbahndüsenbestückten Brausestäben 1, einem ersten Brausestab 1
1 und einem zweiten Brausestab 1
2, die vorzugsweise unabhängig voneinander in ihre jeweilige Funktionsposition an einer
Toilettenschüssel nach Art der Toilettenschüssel TS von Fig. 1 gebracht werden können,
z.B. durch Ausfahren aus einer Ausgangs- bzw. Ruheposition in analoger Weise wie oben
zum Brausestab 1 von Fig. 1 erläutert. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 liegt die
Funktionsposition des zweiten Brausestabs 1
2 parallel neben der Funktionsposition des ersten Brausestabs 1
1, wobei der eine Brausestab vorzugsweise in seiner Ausgangs-/Ruheposition verbleibt,
wenn sich der andere Brausestab in seiner Funktionsposition befindet. Im Betrieb der
Toilettenbrausevorrichtung gemäß Fig. 2 fungiert der Brausestab 1
1 vorzugsweise zur Reinigung eines weiblichen Gesäßes und eines weiblichen Intimbereichs,
der Brausestab 1
2 vorzugsweise zur Reinigung eines männlichen Gesäßes.
[0038] In vorteilhaften Ausführungen besitzt die Strahlaustrittsöffnung 5 der Lenkkörperumlaufdüse
2 einen ovalen Querschnitt, insbesondere einen elliptischen Querschnitt. Dies ist
beim gezeigten Beispiel der Fall, die Ansicht von Fig. 7 zeigt einen entsprechenden
ovalen bzw. elliptischen Teil des Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung 5.
[0039] In vorteilhaften Ausführungsformen besitzt die Umlaufbahn 7, wie im gezeigten Beispiel,
eine ovale Form, insbesondere eine elliptische Form, wie in Fig. 9 ersichtlich.
[0040] In entsprechenden Realisierungen sind, wie im gezeigten Beispiel, eine große Halbachse
5
G, in Fig. 7 der sich in Links-Rechts-Richtung erstreckende Durchmesser der Strahlaustrittsöffnung
5, des ovalen Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung 5 und eine große Halbachse 7c,
in Fig. 9 der Ovalbahndurchmesser in Links-Rechts-Richtung, der ovalen Form der Umlaufbahn
7 parallel zueinander. Dementsprechend sind auch die kleinen Halbachsen 5
k, 7
k des ovalen Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung 5 und der ovalen Form der Umlaufbahn
7 parallel zueinander, in den Figuren 7 und 9 die jeweiligen Durchmesser in Oben-Unten-Richtung.
[0041] In entsprechenden Realisierungen der Lenkkörperumlaufdüse 2 läuft die Strahlhauptrichtung
HS des von der Lenkkörperumlaufdüse 2 abgegebenen Brausestrahls BS, wie im gezeigten
Beispiel, auf einer Ovalbahn 9 um, deren große Halbachse 9
G schräg zu einer großen Halbachse 5
G des ovalen Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung 5 und/oder unter einem Schrägwinkel
α schräg zu einer großen Halbachse 7
G der ovalen Form der Umlaufbahn 7 verläuft. Beide Eigenschaften sind in den gezeigten
Beispielen verwirklicht.
[0042] Fig. 13 zeigt ein Auftreffdiagramm für den Brausestrahl BS der Lenkkörperumlaufdüse
2 in einer Ebene senkrecht zur Düsenlängsachse 2
L, wobei die in diesem Ausführungsbeispiel zusammenfallenden Richtungen der großen
Halbachsen 5
G, 7
G von Strahlaustrittsöffnung 5 und Umlaufbahn 7 als x-Richtung und die dazu senkrechte
Richtung als y-Richtung bezeichnet sind. Bei der x-Richtung handelt es sich vorzugsweise
um eine zu einer Längsachse 1
L des Brausestabs 1 parallele oder gegenüber dieser um einen spitzen Winkel geneigte
Richtung. Wie daraus ersichtlich, liegt das Auftreffmaximum, d.h. die maximale Strahlintensität
des Brausestrahls BS, in einem ovalen bzw. elliptischen Ringbereich. Mit anderen Worten
läuft die Strahlhauptrichtung HS des Brausestrahls BS auf der besagten Ovalbahn 9
mit der großen Halbachse 9c und einer dazu senkrechten kleinen Halbachse 9
k um. Der Schrägwinkel α kann in entsprechenden Ausführungen z.B. zwischen 0° und ca.
60° liegen, insbesondere zwischen ca. 30° und ca. 60° oder spezieller zwischen ca.
40° und ca. 50°. Es sei angemerkt, dass sich die Winkelorientierung der Ovalbahn 9
der Auftreffcharakteristik des Brausestrahls BS mit sich änderndem Abstand des Brausestrahls
BS zu der Lenkkörperumlaufdüse 2 verändert, d.h. der Schrägwinkel α ändert sich etwas
mit sich änderndem Abstand.
[0043] Wenn gewünscht ist, dass die große Halbachse 9
G der Ovalbahn 9 für die Strahlhauptrichtung HS des Brausestrahls BS in einem vorgebbaren
Sollabstand der Auftrefffläche zur Strahlaustrittsöffnung 5 der Lenkkörperumlaufdüse
2 bzw. zum Brausestab 1 parallel zur Längsachse der Toilettenschüssel TS und damit
im Allgemeinen auch parallel zur Längsachse 1
L des Brausestabs 1 verläuft, werden folglich die Strahlaustrittsöffnung 5 und/oder
die Umlaufbahn 7 in ihrer Winkellage derart am Brausestab 1 orientiert, dass ihre
großen Halbachsen 5
G, 7
G unter einem dementsprechend vorab ermittelten Wert eines Versatzwinkels α1 schräg
zur Längsachse 1
L des Brausestabs 1 verlaufen.
[0044] In Fig. 20 ist diesbezüglich beispielhaft ein Fall illustriert, in dem die großen
Halbachsen 5c, 7c von Strahlaustrittsöffnung 5 und Umlaufbahn 7 jeweils unter dem
Versatzwinkel α1 gegenüber Längsachse 1
L des Brausestabs 1 um die Längsachse 2
L der Lenkkörperumlaufdüse 2 verdreht orientiert sind, wobei in diesem Fall der Versatzwinkel
α1 etwa 45° beträgt und sich zeigt, dass dann im vorgegebenen Sollabstand der Auftrefffläche
des Brausestrahls BS vom Brausestab 1 die Ovalbahn 9 für die Strahlhauptrichtung HS
des Brausestrahls BS mit ihrer großen Halbachse 9
G in etwa parallel zur Brausestab-Längsachse 1
L orientiert ist. Analog ist auch in Fig. 2 zu erkennen, dass ein Austrittsoval der
Lenkkörperumlaufdüse 2 mit seiner großen Halbachse schräg zur Brausestab-Längsachse
1
L orientiert ist. Allgemein liegt der Versatzwinkel α1 wie der Schrägwinkel α vorzugsweise
in einem Winkelbereich zwischen ca. 0° und ca. 60°, insbesondere zwischen ca. 40°
und ca. 50°.
[0045] Die zugehörigen Strahlauslenkwinkel für den Brausestrahl BS, d.h. der Winkel zwischen
den jeweiligen Extremlagen an den Umkehrpunkten des ovalen bzw. elliptischen Ringbereichs,
liegen für die Strahlauslenkung parallel zur großen Halbachse 9
G vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 6° und ca. 20°, für die Strahlauslenkung parallel
zur kleinen Halbachse 9
k vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 3° und ca. 10°.
[0046] Diese Strahlcharakteristik des Brausestrahls BS der Lenkkörperumlaufdüse 2 resultiert
aus der Lenkfunktion des auf der Umlaufbahn 7 umlaufenden Lenkkörpers 8. Das zugeführte
Brausefluid legt sich an den Lenkkörper 8 an und wird dadurch zu dieser Seite hin
gegenüber der Düsenlängsachse 2
L abgelenkt und tritt als Brausestrahl BS mit entsprechend aus der Richtung der Düsenlängsachse
2
L abgelenkter Strahlhauptrichtung HS aus der Strahlaustrittsöffnung 5 aus. Wenn sich
in Fig. 11 der Lenkkörper 8 auf der rechten Seite der Düsenkammer 3 befindet, folgt
somit die Hauptstrahlrichtung HS des Brausestrahls BS der gestrichelten Linie, wenn
sich der Lenkkörper 8 in Fig. 11 auf der linken Seite der Düsenkammer 3 befindet,
folgt die Strahlhauptrichtung HS der durchgezogenen Linie. Mit anderen Worten bewirkt
die Umlaufbewegung des Lenkkörpers 8 auf der Umlaufbahn 7 das Umlaufen der Strahlhauptrichtung
HS des Brausestrahls BS um die Düsenlängsachse 2
L.
[0047] In vorteilhaften Ausführungsformen ist eine Längsachse 5
L der Strahlaustrittsöffnung 5 parallel zur Düsenlängsachse 2
L, und die Lenkkörperumlaufdüse 2 weist eine Mehrzahl von Eintrittsöffnungen 10 auf,
wie im gezeigten Beispiel. Die Eintrittsöffnungen 10 sind um die Düsenlängsachse 2
L herum umfangsseitig voneinander beabstandet in der unteren Düsenkammerwandung 6 im
Bereich der Umlaufbahn 7 angeordnet, wie aus Fig. 9 ersichtlich. Dabei münden die
Eintrittsöffnungen 10 derart in die Düsenkammer 3, dass sie mit ihren Längsachsen
schräg zur Düsenlängsachse 2
L mit einer Richtungskomponente in Umfangsrichtung der Umlaufbahn 7 verlaufen.
[0048] Im gezeigten Beispiel sind die Eintrittsöffnungen 10 von Austritten zugehöriger,
im Wesentlichen geradlinig verlaufender Schrägkanäle 11 gebildet, die aus einer der
Düsenkammer 3 vorgelagerten Verteilkammer 12 ausmünden, wie aus den Figuren 5, 6 und
8 zu erkennen. Über die Eintrittsöffnungen 10 tritt folglich das Brausefluid mit entsprechender
Richtungskomponente in Umfangsrichtung der Umlaufbahn 7 in die Düsenkammer 3 ein und
treibt mit seinem Fluiddruck den Lenkkörper 8 zu seiner Umlaufbewegung auf der Umlaufbahn
7 an.
[0049] In entsprechenden Ausführungen ist eine Querschnittsfläche jeder der Eintrittsöffnungen
10 für sich genommen kleiner als eine Querschnittsfläche der Strahlaustrittsöffnung
5. Dies ist beim gezeigten Beispiel der Fall.
[0050] In vorteilhaften Ausführungen ist der Lenkkörper 8, wie im gezeigten Beispiel, ein
auf der Umlaufbahn 7 abrollender und/oder gleitender Kugelkörper, dessen Kugeldurchmesser
im Wesentlichen einer maximalen Kammerhöhe der Düsenkammer 3 im Bereich der Umlaufbahn
7 entspricht. Mit anderen Worten ist in diesem Fall die Höhe der Düsenkammer 3 nur
um so viel größer als der Durchmesser des Lenkkörpers 8, dass eine unbehinderte Umlaufbewegung
des Lenkkörpers 8 auf der Umlaufbahn 7 ermöglicht ist. Durch die nur wenig höhere
Düsenkammer 3 bleibt der Lenkkörper 8 auf seiner Umlaufbewegung weitestgehend durch
die benachbarten Düsenkammerwandungen geführt. Insbesondere begrenzt die obere Düsenkammerwandung
4 eine Abhebebewegung des Lenkkörpers 8 von der unteren Düsenkammerwandung 6, an der
die Umlaufbahn 7 ausgebildet ist, wobei die Abhebebewegung vom über die Eintrittsöffnungen
10 an der unteren Düsenkammerwandung 6 zugeführten Brausefluid verursacht wird.
[0051] In vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Toilettenbrausevorrichtung
eine zweite Brausestrahlaustrittsdüse, die als eine Lenkbahndüse 13 zur Abgabe eines
zweiten Brausestrahls BS
2 mit in der Funktionsposition der Toilettenbrausevorrichtung nach oben gerichteter
Strahlrichtungskomponente K
S2 und mit einer Strahlhauptrichtung HS
2 eingerichtet ist, die sich fluiddruckgetrieben periodisch in einer Strahlebene zwischen
zwei Endlagen BE
1, BE
2 verkippend bewegt.
[0052] Eine solche Lenkbahndüse 13 ist im Brausestab 1 gemäß den Figuren 1 und 3 bis 18
sowie im ersten Brausestab 1
1 von Fig. 2 vorgesehen, und zwar in Längsrichtung des Brausestabs 1 mit Abstand zur
Lenkkörperumlaufdüse 2 näher zum freien Brausestabende hin, wie beispielsweise aus
den Figuren 1 bis 5 ersichtlich. Die Figuren 4, 5, 10, 14, 17 und 18 zeigen die Lenkbahndüse
13 jeweils in einem Schnitt parallel zu dieser Strahlebene. Die Figuren 14, 17 und
18 veranschaulichen den zweiten Brausestrahl BS
2 in diesen Endlagen BE
1, BE
2. Wie daraus ersichtlich, verläuft die Strahlhauptrichtung HS
2 des zweiten Brausestrahls BS
2 in den beiden Endlagen BE
1, BE
2 auf entgegengesetzten Seiten einer Längsachse 13
L der Lenkbahndüse 13, und zwar jeweils schräg zu dieser Lenkbahndüsen-Längsachse 13
L.
[0053] Die Lenkbahndüse 13 beinhaltet eine fluiddrucksteuernde Düsenkammer 14, eine aus
der Düsenkammer 14 herausführende Strahlaustrittsöffnung 15 und eine die Düsenkammer
14 begrenzende Kammerwandung 16, die als Lenkbahn für den zweiten Brausestrahl BS
2 fungiert. Diese Merkmale der Lenkbahndüse 13 sind beispielsweise in den Figuren 5,
10, 14, 17 und 18 zu erkennen. Fig. 15 veranschaulicht in einer schematischen Seitenansicht
den sich in dieser Weise in der Strahlebene zwischen den beiden Endlagen BE
1, BE
2 hin- und herbewegenden zweiten Brausestrahl BS
2, wie er von der Lenkbahndüse 13 im Betrieb abgegeben wird. Fig. 16 veranschaulicht
in einem Auftreffdiagramm analog demjenigen von Fig. 13, dass und wie infolgedessen
der Bereich maximaler Strahlintensität des Brausestrahls BS
2 ein entsprechend linienförmiger Auftreffbereich ist, der sich im Wesentlichen in
der x-Richtung erstreckt, d.h. im Wesentlichen parallel zur Brausestab-Längsachse
1
L. Der zugehörige Strahlauslenkwinkel, d.h. der Winkel zwischen den beiden Endlagen
BE
1, BE
2, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 12° und ca. 20°.
[0054] In vorteilhaften Realisierungen ist der jeweilige, die Lenkbahndüse 13 enthaltende
Brausestab, wie der Brausestab 1 oder der Brausestab 1
1, an einem hinteren Bereich der Toilettenschüssel TS derart angeordnet, dass der Brausestrahl
BS
2 von der Lenkbahndüse 2 unter einem Winkel von ca. 40° bis ca. 65°, insbesondere zwischen
ca. 55° und ca. 60°, zur Vertikalen schräg nach vorn oben abgegeben wird.
[0055] In entsprechenden Ausführungen ist die Lenkbahndüse 13 am gleichen Brausestab 1 angeordnet
wie die Lenkkörperumlaufdüse 2. Dies ist beim Brausestab 1 von Fig. 1 und dem ersten
Brausestab 1
1 von Fig. 2 der Fall. Alternativ kann die Lenkbahndüse 13 an einem anderen Brausestab
1 angeordnet sein als die Lenkkörperumlaufdüse 2. Dies ist bei einer Variante des
Beispiels von Fig. 2 der Fall, bei welcher der erste Brausestab 1
1 nur die Lenkbahndüse 13 und nicht zusätzlich die Lenkkörperumlaufdüse 2 aufweist.
Wie bereits oben erwähnt, können bei Vorhandensein mehrerer Brausestäbe, wie dem ersten
und dem zweiten Brausestab 1
1, 1
2, die Funktionspositionen dieser Brausestäbe parallel nebeneinanderliegend orientiert
sein, alternativ auch nicht-parallel.
[0056] Generell eignet sich die Lenkkörperumlaufdüse 2 vor allem zur Reinigung des Anus,
während sich die Lenkbahndüse 13 vorzugsweise zur Reinigung des weiblichen Intimbereichs
eignet.
[0057] In vorteilhaften Ausführungen beinhaltet die Düsenkammer 3 der Lenkbahndüse 2, wie
im gezeigten Beispiel, einen eintrittsseitigen Mundbereich 14a, einen den Mundbereich
14a rückseitig umgebenden Ringkammerbereich 14b und einen an den Mundbereich 14a und
den Ringkammerbereich 14b in Strömungsrichtung des Brausefluids anschließenden Austrittsbereich
14c, wobei der Austrittsbereich 14c zwei begrenzende Strahlanlagewände 16a, 16b auf
gegenüberliegenden Seiten der Lenkbahndüsen-Längsachse 13i_ aufweist, wie dies insbesondere
in den Figuren 10, 14, 17 und 18 zu erkennen ist.
[0058] In vorteilhaften Realisierungen beinhalten die Strahlanlagewände 16a, 16b, wie im
gezeigten Beispiel, jeweils einen konvex kanalweitenden, ersten Anlagewandbereich
17 und einen in Richtung der zugehörigen Strahlaustrittsöffnung 15 daran anschließenden,
konkav kanalverengenden, zweiten Anlagewandbereich 18. Diese Gestaltung der Anlagewandbereiche
17, 18 stellt entsprechend jeweils einen ersten, schräg nach außen verlaufenden Anlagewandabschnitt
19, einen anschließenden zweiten, schräg nach innen verlaufenden Anlagewandabschnitt
20 und einen abschließenden dritten, schräg nach außen verlaufenden Anlagewandabschnitt
21 bereit. Zugehörige Dimensionierungsmaßnahmen sind in Fig. 19 für ein mögliches
Ausführungsbeispiel illustriert.
[0059] Wie in Fig. 19 veranschaulicht, liegt in vorteilhaften Ausführungen ein Krümmungsradius
R1 des jeweiligen ersten Anlagewandbereichs 17, speziell von dessen stromaufwärtigem,
sich zur Längsachse 13
L hin bauchig vorwölbendem Teil, in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,6 mm, insbesondere
zwischen 0,43 mm und 0,47 mm. Zudem liegt in vorteilhaften Ausführungen ein Krümmungsradius
R2 des jeweiligen zweiten Anlagewandbereichs 18, speziell von dessen stromaufwärtigem,
sich von der Längsachse 13
L bauchig wegwölbendem Teil, in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,6 mm, insbesondere zwischen
1,48 mm und 1,53 mm. Weiter liegt in vorteilhaften Ausführungen ein Winkel β des jeweiligen
zweiten Anlagewandabschnitts 18, speziell der Winkel zwischen dessen stromabwärtigen,
schräg nach innen verlaufenden Anlagewandabschnitten 20, in einem Bereich von 100°
bis 120°, insbesondere zwischen 102° und 108°. Ein Krümmungsradius R3 des sich zur
Längsachse 13
L hin bauchig vorwölbenden Abschnitts direkt vor dem dritten, schräg nach außen verlaufenden
Anlagewandabschnitt 21 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,9 mm,
insbesondere zwischen 0,7 mm und 0,75 mm. Ein Winkel δ, unter dem die Strahlanlagewände
16a, 16b vor dem konvex kanalweitenden, ersten Anlagewandbereich 17 aufeinanderzu
verlaufen, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 30° bis 35°, insbesondere zwischen
31° und 33°. Ein Winkel γ, den die schräg nach außen verlaufenden dritten Anlagewandabschnitte
21 einschließen, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 90° bis 110°, insbesondere
zwischen 95° und 100°.
[0060] In entsprechenden Ausführungen der Erfindung liegt ein Strahlauslenkwinkel der Lenkbahndüse
13, d.h. der Winkel zwischen den Endlagen BE
1, BE
2 der Strahlhauptrichtung HS
2 des Brausestrahl BS
2, im Bereich zwischen 12° und 20°.
[0061] Nachfolgend wird anhand der Figuren 17 und 18 die Funktionsweise dieser Lenkbahndüse
13 erläutert. Sobald das Brausefluid dem Mundbereich 14a zugeführt wird, gelangt es
aus diesem heraus und strömt primär in Längsrichtung der Düsenlängsachse 13
L zum Austrittsbereich 14c. Druckbedingt strömt ein geringer Anteil an Brausefluid
in den Ringkammerbereich 14b, wie durch Strömungspfeile Ps symbolisiert. Im Austrittsbereich
14c legt sich das Brausefluid hauptsächlich gegen eine der beiden Strahlanlagewände
16a, 16b an, beispielsweise zuerst an die in den Figuren 10, 14, 17 und 18 linke Strahlanlagewand
16a, wie in Fig, 17 gezeigt. Das Brausefluid wird dann von der linken Strahlanlagewand
16a nach rechts mit ihrer Strahlhauptrichtung HS
2 schräg zur Düsenlängsachse 13
L bzw. schräg zu einer Längsachse der Strahlaustrittsöffnung 15 abgelenkt und tritt
mit dieser Strahlhauptrichtung HS
2 aus der Lenkbahndüse 13 bzw. deren Strahlaustrittsöffnung 15 aus, wie in Fig. 17
dargestellt.
[0062] Die damit einhergehende Brausefluidströmung in der Düsenkammer 14 der Lenkbahndüse
13 hat einen auf den Brausestrahl BS
2 in der Düsenkammer 14 in Richtung der gegenüberliegenden Strahlanlagewand 16b wirkenden
Unterdruck zur Folge, wodurch es den Brausestrahl BS
2 auf diese gegenüberliegende Strahlanlagewand 16b zieht, in Fig. 17 durch einen zugehörigen
Druckkraftpfeil P
D symbolisiert. Dadurch wechselt der Brausestrahl BS
2 von seinem in Fig. 17 gezeigten Verlauf in den in Fig. 18 gezeigten Verlauf, in welchem
er gegen die andere Strahlanlagewand 16b anliegt und von dieser mit seiner Strahlhauptrichtung
HS
2 in den Figuren 14, 17 und 18 nach links schräg zur Düsenlängsachse 13
L umgelenkt wird.
[0063] Wiederum führt dann der nun in Gegenrichtung wirkende Unterdruck durch die Brausefluidströmung
in der Düsenkammer 14 dazu, dass der Brausestrahl BS
2 zur gegenüberliegenden Strahlanlagewand, in diesem Fall zur Strahlanlagewand 16a,
gezogen wird, siehe den Druckkraftpfeil P
D mit umgekehrter Richtung in Fig. 18. Dadurch kippt der Brausestrahl BS
2 wieder von seinem in Fig. 18 gezeigten Verlauf in den in Fig. 17 gezeigten Verlauf
zurück.
[0064] Diese hin- und hergehende Kippbewegung in der zugehörigen Kipp- bzw. Strahlebene
setzt sich periodisch fort, wobei die Kippfrequenz von den Gegebenheiten der Lenkbahndüse
13 abhängt, insbesondere von der Dimensionierung ihrer erwähnten Komponenten sowie
vom Fluiddruck bzw. der Durchflussmenge an Brausefluid.
[0065] Wie die gezeigten und die weiteren oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich
machen, stellt die Erfindung eine Toilettenbrausevorrichtung zur Verfügung, die mit
relativ geringem Fertigungsaufwand realisierbar ist und insbesondere hinsichtlich
Funktionalität und/oder Nutzerkomfort Vorteile gegenüber herkömmlichen toilettenschüsselseitig
angeordneten Toilettenbrausevorrichtungen bietet.
1. Toilettenbrausevorrichtung, die in einer Funktionsposition toilettenschüsselseitig
angeordnet ist und umfasst:
- einen Brausestab (1), der eine Brausestrahlaustrittsdüse aufweist, die zur Abgabe
eines Brausestrahls (BS) mit in einer Funktionsposition des Brausestabs (1) nach oben
gerichteter Strahlrichtungskomponente (Ks) eingerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Brausestrahlaustrittsdüse eine Lenkkörperumlaufdüse (2) ist mit einer Düsenkammer
(3), einer aus der Düsenkammer (3) an einer in der Funktionsposition oberen Düsenkammerwandung
(4) herausführenden Strahlaustrittsöffnung (5), einer auf einer der oberen Düsenkammerwandung
(4) gegenüberliegenden unteren Düsenkammerwandung (6) ausgebildeten, eine Längsachse
(2L) der Lenkkörperumlaufdüse (2) umgebenden Umlaufbahn (7) und einem auf der Umlaufbahn
(7) umlaufenden Lenkkörper (8), wobei die Lenckörperumlaufdüse (2) zur Abgabe des
Brausestrahls (BS) mit einer Strahlhauptrichtung (HS) eingerichtet ist, die schräg
zur Düsenlängsachse (2L) um diese umläuft.
2. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlaustrittsöffnung (5) einen ovalen Querschnitt besitzt und/oder die Umlaufbahn
(7) eine ovale Form besitzt.
3. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine große Halbachse (5G) des ovalen Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung (5) und eine große Halbachse
(7c) der ovalen Form der Umlaufbahn (7) parallel zueinander sind und/oder die Strahlhauptrichtung
(HS) auf einer Ovalbahn (9) umläuft, deren große Halbachse (9G) schräg zu einer großen Halbachse (5G) des ovalen Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung (5) und/oder unter einem Schrägwinkel
(α) schräg zu einer großen Halbachse (7c) der ovalen Form der Umlaufbahn (7) verläuft.
4. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine große Halbachse (5G) des ovalen Querschnitts der Strahlaustrittsöffnung (5) und/oder eine große Halbachse
(7c) der ovalen Form der Umlaufbahn (7) unter einem Versatzwinkel (α1) gegenüber einer
Längsachse (1L) des Brausestabs (1) um die Düsenlängsachse (2L) verdreht orientiert ist.
5. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägwinkel (α) im Bereich zwischen 30° und 60° liegt, insbesondere zwischen
40° und 50°, und/oder der Versatzwinkel (α1) im Bereich zwischen 30° und 60° liegt,
insbesondere zwischen 40° und 50°.
6. Toilettenbrausevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (5L) der Strahlaustrittsöffnung (5) parallel zur Düsenlängsachse (2L) ist und die Lenkkörperumlaufdüse (2) eine Mehrzahl von Eintrittsöffnungen (10) aufweist,
die um die Düsenlängsachse (2L) herum umfangsseitig voneinander beabstandet in der unteren Düsenkammerwandung (6)
im Bereich der Umlaufbahn (7) angeordnet sind und mit ihren Längsachsen schräg zur
Düsenlängsachse (2L) mit einer Richtungskomponente in Umfangsrichtung der Umlaufbahn (7) verlaufend in
die Düsenkammer (3) münden.
7. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche jeder der Eintrittsöffnungen (10) kleiner ist als eine Querschnittsfläche
der Strahlaustrittsöffnung (5).
8. Toilettenbrausevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkkörper (8) ein auf der Umlaufbahn (7) abrollender oder gleitender Kugelkörper
ist, dessen Kugeldurchmesser im Wesentlichen einer maximalen Kammerhöhe der Düsenkammer
(3) im Bereich der Umlaufbahn (7) entspricht.
9. Toilettenbrausevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter gekennzeichnet durch eine zweite Brausestrahlaustrittsdüse, die als eine Lenkbahndüse (13) zur Abgabe
eines zweiten Brausestrahls (BS2) mit in der Funktionsposition nach oben gerichteter Strahlrichtungskomponente und
mit einer Strahlhauptrichtung (HS2) eingerichtet ist, die sich fluiddruckgetrieben periodisch in einer Strahlebene zwischen
zwei Endlagen (BE1, BE2) verkippend bewegt, wobei die Strahlhauptrichtung (HS2) der Lenkbahndüse (13) in den beiden Endlagen (BE1, BE2) auf entgegengesetzten Seiten einer Längsachse (13L) der Lenkbahndüse (13) jeweils schräg zu dieser Lenkbahndüsen-Längsachse (13L) verläuft und wobei die Lenkbahndüse (13) eine fluiddrucksteuernde Düsenkammer (14),
eine aus der Düsenkammer (14) herausführende Strahlaustrittsöffnung (15) und eine
ihre Düsenkammer (14) begrenzende Kammerwandung (16) aufweist, die als Lenkbahn für
den zweiten Brausestrahl (BS2) fungiert.
10. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkbahndüse (13) an dem Brausestab (1) angeordnet ist oder die Toilettenbrausevorrichtung
zusätzlich zu dem Brausestab als erstem Brausestab (11) einen zweiten Brausestab (12) beinhaltet, an dem die Lenkbahndüse (2) angeordnet ist.
11. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass eine Funktionsposition des zweiten Brausestabs (12) parallel neben der Funktionsposition des ersten Brausestabs (11) liegt.
12. Toilettenbrausevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkammer (14) der Lenkbahndüse (13) einen eintrittsseitigen Mundbereich (14a),
einen den Mundbereich (14a) rückseitig umgebenden Ringkammerbereich (14b) und einen
an den Mundbereich (14a) und den Ringkammerbereich (14b) anschließenden Austrittsbereich
(14c) mit zwei begrenzenden Strahlanlagewänden (16a, 16b) auf gegenüberliegenden Seiten
der Lenkbahndüsen-Längsachse (13L) aufweist.
13. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlanlagewände (16a, 16b) jeweils einen konvex kanalweitenden, ersten Anlagewandbereich
(17) und einen in Richtung der zugehörigen Strahlaustrittsöffnung (15) daran anschließenden,
konkav kanalverengenden, zweiten Anlagewandbereich (18) unter Bildung eines ersten,
schräg nach außen verlaufenden Anlagewandabschnitts (19), eines anschließenden zweiten,
schräg nach innen verlaufenden Anlagewandabschnitts (20) und eines abschließenden
dritten, schräg nach außen verlaufenden Anlagewandabschnitts (21) aufweisen.
14. Toilettenbrausevorrichtung nach Anspruch 12, weiter
dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Krümmungsradius des jeweiligen ersten Anlagewandbereichs (17) in einem Bereich
von 0,3 mm bis 0,6 mm liegt, insbesondere zwischen 0,43 mm und 0,47 mm, und/oder
- ein Krümmungsradius des jeweiligen zweiten Anlagewandbereichs (18) in Bereich von
1,2 mm bis 1,6 mm liegt, insbesondere zwischen 1,48 mm und 1,53 mm, und/oder
- ein Winkel zwischen den Strahlanlagewänden (16a, 16b) im Bereich des jeweiligen
zweiten Anlagewandabschnitts (18) in einem Bereich von 100° bis 120° liegt, insbesondere
zwischen 102° und 108°, und/oder
- ein Strahlauslenkwinkel der Lenkbahndüse (13) im Bereich zwischen 12° und 20° liegt.
15. Toilettenbrausevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlhauptrichtung (HS) des Brausestrahls (BS) der Lenkkörperumlaufdüse (2)
auf einer Ovalbahn (9) umläuft, wobei ein Winkel zwischen jeweiligen Extremlagen der
Strahlhauptrichtung (HS) an Umkehrpunkten der Ovalbahn (9) für die Strahlauslenkung
parallel zu einer großen Halbachse 9G vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 6° und ca. 20° und für die Strahlauslenkung
parallel zu einer kleinen Halbachse 9k der Ovalbahn (9) vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 3° und ca. 10° liegt.