<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Spülvorrichtung für ein eine Schüssel aufweisendes Wasserklosett. Für die Spülung von Wasserklosetts wird weltweit täglich sehr viel und vielfach teures Trinkwasser verwendet. Seit vielen Jahren wird deshalb mit hohem Forschungsaufwand versucht, den Wasserverbrauch zum Spülen von Wasserklosetts zu senken. Ein wesentlicher Beitrag dazu sind Spülkästen mit unterbrechbarer Spülung oder mit einer wahlweise auslösbaren Teilspülung.
Bei der Teilspülung wird nach einem kleinen Geschäft wesentlich weniger Wasser zur Spülung verwendet als sonst üblich. Bekannt sind auch Spülvorrichtungen, bei denen mittels einer Wasserdüse während des Spülvorganges im Siphon Wasser beschleunigt wird. Eine solche Spülvorrichtung ist beispielsweise in der WO 95/04196 des Anmelders offenbart.
Der minimale Wasserverbrauch beträgt aber auch hier mit vergleichsweise hohem operativem Aufwand mindestens drei Liter. In ähnlicher Weise arbeitet der Druckspüler nach der EP-A-0 352 712.
Weiter sind Spülvorrichtungen bekannt, bei denen mittels einer Vakuumpumpe und einer Saugleitung während einer Spülung aus dem Siphon des Wasserklosetts Wasser abgesaugt wird. In Eisenbahnwagen sind Toiletten bekannt, die ein
<Desc/Clms Page number 2>
Becken mit einer Öffnung und unter dieser eine wegschwenk- bare Klappe aufweisen. Da hier ein wirksamer Geruchsver- schluss nicht vorhanden und auch nicht erforderlich ist, eignen sich solche Toiletten nicht für den Hausgebrauch.
Schliesslich sind Klosetts bekannt, bei denen die Exkremen- te verbrannt, kompostiert oder verpackt werden. Diese Klo- setts arbeiten ohne Spülvorrichtung und haben sich bisher nur für besondere Anwendungen, beispielsweise in Fahrzeugen oder Campingplätzen, bewährt. Bei den bekannten Spülvor- richtungen ist aber nicht nur der hohe Wasserverbrauch, sondern auch die Geräuschbildung nachteilig. Die ideale Spülvorrichtung würde somit ohne Wasser und geräuschlos ar- beiten und wäre zudem keimfrei. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Spülvorrichtung der genannten Gat- tung zu schaffen, die dieser idealen Ausführung näher kommt als die bisher bekannten Spülvorrichtungen.
Die Erfindung ist bei einer gattungsgemässen Spülvorrich- tung gemäss Anspruch 1 gelöst. Bei der erfindungsgemässen Spülvorrichtung ist somit vorgesehen, dass ein Spülmodul im Exkrementen-Auffangbereich der Schüssel angeordnet ist. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird damit im Prinzip nicht wie bisher von oben, sondern von unten und mit einem unten an der Schüssel anzubringenden Modul gespült. Wesent- lich ist nun, dass damit der bisher unvermeidlich hohe Energieverlust durch Reibung des Spülwassers im Spülkasten, im Ablaufbogen und in der Schüssel vermieden wird. Das Spülwasser kann im Spülmodul direkt und mit weniger Ener- gieverlust eingesetzt werden. Vermieden wird auch die Ge- räuschbildung im Spülkasten, im Ablaufrohr sowie in der Schüssel.
Da die Spülung unterhalb der Schüssel im Modul erfolgt, lässt sich die Geräuschbildung wesentlich wirksa- mer dämmen als bisher.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung wird auch darin gese- hen, dass die Montage wesentlich vereinfacht werden kann.
<Desc/Clms Page number 3>
Dies beruht darauf, dass die heutigen mehrfachen Schnittstellen zwischen dem Wasserklosett und dem Gebäude oft nur durch eine steckbare Schnittstelle reduzierbar sind. Das Spülmodul wird beispielsweise mit einer Montageplatte auf dem Gebäudeboden montiert und anschliessend wird die Klosettschüssel darauf befestigt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Spülmodul an einem oberen Ende einen ersten Auffangbereich zur Aufnahme von Spülwasser und Exkrementen auf und es sind Mittel vorgesehen, mit denen der Auffangbereich in einen unter diesem angeordneten Raum entleerbar ist. Die Exkremente fallen in diesen ersten Auffangbereich und werden anschliessend in einen unter diesem angeordneten Raum, beispielsweise in einen Sammelbehälter, entleert. Das Entleeren ist dann besonders wirksam, wenn dies durch Wegdrehen oder Wegkippen erfolgt. Das Wegdrehen erfolgt gemäss einer Weiterbildung der Erfindung durch Drehen des Aufnahmebereichs- Die Entleerung erfolgt somit ähnlich wie bei bekannten Aschenbechern, bei denen beim Drücken einer Taste ein Auffangteller gedreht und damit die Asche radial weggeschleudert wird.
Die Exkremente verlassen dann den Auffangbereich zusammen mit dem im diesem Auffangbereich vorhandenen Spülwasser. Die Entleerung ist dann besonders wirksam, wenn gleichzeitig mit einer Drehbewegung eine nach unten gerichtete Bewegung des Aufnahmebereichs erfolgt. Für beide Bewegungen ist vorzugsweise ein hydraulischer Antrieb vorgesehen. Konstruktiv ist das dann besonders einfach und kostengünstig, wenn der Auffangbereich mit einem hydraulischen Zylinder verbunden ist. Durch Bewegung des Kolbens des Zylinders wird dann der Auffangbereich nach unten bewegt. Geeignete Führungsmittel üben bei dieser nach unten gerichteten Bewegung auf den Auffangbereich gleichzeitig eine Drehbewegung aus.
Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Spülmodul
<Desc/Clms Page number 4>
mit einem im Abstand zu diesem angeordneten Teil der Schüs- sel einen Geruchsverschluss bildet, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Spülmodul und diesem Teil mit Wasser gefüllt ist. Damit wird konstruktiv sehr einfach und kostengünstig als auch zuverlässig ein Geruchsverschluss gebildet. Wird nach einer Spülung der Auffangbereich wieder mit Spülwasser gefüllt, so wird dieser Geruchsverschluss sofort wirksam und verhindert einen Geruchsdurchtritt vom Innern des Mo- duls in die Schüssel. Wesentlich ist nun, dass ein solcher Geruchsverschluss vergleichsweise wenig Wasser benötigt.
Eine besonders effektive Reinigung ergibt sich dann, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung im Auffangbereich etwa mittig Düsenoffnungen angeordnet sind, durch die Spul- wasser radial nach aussen spritzbar ist. Die Entleerung des Auffangbereiches wird somit durch das durch die Düsenöff- nungen austretende Spülwasser unterstützt. Der Austritt dieses Spülwassers kann durch eine nach unten gerichtete Bewegung des Auffangbereiches ausgelöst werden.
Sind nach einer Weiterbildung der Erfindung unterhalb des Auffangbereichs im genannten Raum Zerkleinerungsmittel an- geordnet, mit denen Fakalien beispielsweise mechanisch zer- kleinerbar sind, so können die Exkremente in einem zweiten Auffangbereich als grobe Brühe gesammelt werden. Vorzugs- weise kann dieser Bereich mit den Zerkleinerungsmitteln vorzugsweise mit Hochdruck- oder Dampfdüsen gereinigt und is nach unten zur Kanalisation hin hermetisch abgedichtet werden.
Zum Montieren wird vorzugsweise das Spülmodul als Gesamtge- rät auf einer Normschnittplatte mit Schnellverschluss befe- stigt. Auf dieser Platte befinden sich der Abfluss, ein Druckwasseranschluss sowie vorzugsweise auch ein Stroman- schluss. Ohne weitere Installationskosten kann nun die WC- Schüssel auf die Schnittstelle gesteckt werden und ist so- fort betriebsbereit.
<Desc/Clms Page number 5>
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Spülen eines Wasserklosetts. Bei diesem werden die Exkremente in einem unteren Bereich einer Klosettschüssel angeordneten und im mit Wasser wenigstens teilweise gefüllten Auffangbereich aufgefangen und anschliessend aus diesem Bereich in einen darunterliegenden weiteren Bereich entleert. Wie bei der Vorrichtung ist auch beim erfindungsgemässen Verfahren der Grundgedanke wesentlich, dass die Exkremente in einem Auf- fangbereich gesammelt und anschliessend hier gespült wer- den.
Weitere vorteilhafte Merkmale geben sich aus den abhängigen Patentanspruchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an- hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figu 1 schematisch eine teilweise geschnittene
Ansicht einer erfindungsgemässen Spül- vorrichtung, Fig einen vertikalen Schnitt durch eine er- findungsgemässe Spülvorrichtung, Fig und 4 schematisch einen Teilschnitt durch ei- ne erfindungsgemässe Spülvorrichtung, Figu und 6 schematisch einen Teilschnitt durch die erfindungsgemässe Spülvorrichtung zur
Erläuterung des Entleervorganges, Fig 7 schematisch eine Ansicht einer Norm- schnittstelle, Fig 8 einen Schnitt durch die Normschnitt- stelle gemäss Figur 7, Fig 9 einen Teilschnitt durch die erfindungs- gemässe Spülvorrichtung, und Fig 10 und 11 schematisch einen Teilschnitt durch ei- ne Variante der erfindungsgemässen
Spülvorrichtung.
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
boden 52 steht und an einer Gebäudewand 13 abgestützt ist.
Sie besteht im wesentlichen aus einem Becken 2, das aus Ke- ramik, Kunststoff oder Metall hergestellt ist und eine Schüssel 4 mit einer oberen Öffnung 67 sowie einem Spülmo- dul 5 und einer Anschlussplatte 45. Die Anschlussplatte 45 verbindet das Spülmodul 5 mit einer Ablaufleitung .7, die im Fussboden 52 verlegt sein kann. Das Spülmodul 5 ist über eine Wasserleitung 6 eine Kupplung 49 (Fig. der An- schlussplatte 45 mit einer Versorgungsleitung 48 der Hau- sinstallation verbunden. Über der Öffnung 67 ist auf dem Becken 2 ein Sitzring 3 angeordnet.
Wie die Figur 2 zeigt, weist die Schüssel 4 an seinem unte- ren Ende eine beispielsweise kreisrunde Öffnung 10 auf.
Über dieser Öffnung 10 befinden sich kreisförmig angeordnet mehrere Öffnungen 9, die mit einer Ringleitung 15 verbunden sind. Diese Ringleitung 15 ist hier durch ein nicht gezeig- tes Ventil mit der Versorgungsleitung 48 verbunden. Bei ge- öffnetem Ventil strömt Wasser durch die Öffnungen 9 auf die Innenseite der Schüssel 4 und reinigt diese.
Unterhalb der Öffnung 10 befindet sich eine vergleichsweise flache Schale 12, die einen Auffangbereich bildet. Die Schale 12 kann ebenfalls aus Keramik hergestellt sein. Es sind hier jedoch auch andere Werkstoffe möglich, beispiels- weise Kunststoff oder Metall, wobei diese vorzugsweise auf ihrer Oberseite 11 zur Haftungsverminderung beschichtet sind. Ein geeignetes Material zur Haftungsminderung ist beispielsweise Tetrafluorethylen. An der Unterseite der Sch 12 ist ein vertikales Rohr 18 befestigt, das mit einem Kolben 23 eines Wasserzylinders 16 verbunden ist. Mit diesem Wasserzylinder 16 kann die Schale 12 nach unten be- wegt werden.
<Desc/Clms Page number 7>
Der Wasserzylinder 16 befindet sich in einem zylindrischen Sammelbehälter 14, der an seinem oberen Rand 68 fest an der Aussenseite der Schüssel 4 verbunden ist.
Zur Verbindung eignet sich beispielsweise ein Renk- oder Bajonettverschluss. Der Verschluss ist gasdicht ausgebildet und weist beispielsweise einen hier nicht gezeigten Dichtungsring auf.
Im unteren Bereich des Sammelbehälters 14 befindet sich eine Zerkleinerungsvorrichtung 26. Diese besteht im wesentlichen aus einem Propeller 84, der am Rohr 18 befestigt ist.
Wird das Rohr 18 wie oben erläutert nach unten bewegt, so wird beispielsweise mit der in Figur 9 gezeigten Drehvorrichtung 71 gleichzeitig der Propeller 84 gedreht. Unterhalb des Propellers 84 ist zudem am Rohr 18 eine Dichtungsplatte 17 angeordnet, die bei nicht gesenkter Schüssel 12
EMI7.1
an einem nach innen gerichteten @ des Sammelbehäl- ters 14 anliegt, wie die Fig 3 zeigt.
Der Sammelbehälter 14 ist an seinem unteren Rand 78 an ei- nem Rand 46 (Fig. 7) der Anschlussplatte 45 gasdicht ver- bunden. Die Verbindung ist beispielsweise eine Renk- oder Bajonettverbindung, die am Sammelbehälter 14 gemäss Fig3 seitlich vorstehende Ansätze 43 aufweist, die in korrespon- dierende Ausnehmungen 44 (Figur 7) der Anschlussplatte 45 eingreifen. Das Modul 5 ist somit an seinem oberen Ende mit der Schüssel 4 und an seinem unteren Ende mit der An- schlussplatte 45 jeweils lösbar und gasdicht verbunden.
Wie die Fig 5 zeigt, ist die Schale 12 mit Wasser 38 ge- füllt. Die Schale 12 ist so ausgebildet, dass ihr oberer Rand 72 über dem Rand 73 der Öffnung 10 liegt. Die Schüssel 12 ist sodann so positioniert, dass zwischen der Unterseite der Schlüssel 4 und der Innenseite der Schale 12 ein Zwi- schenraum 37 besteht, der mit wasser weingstens teilweise gefüllt ist. Dieser Zwischenraum 37 bildet mit dem Wasser 3 8 einen Geruchsverschluss, welcher die Schüssel 4 und die
<Desc/Clms Page number 8>
Schale 12 gasdicht gegeneinander abdichtet. Im Innenraum des Sammelbehälters 14 befindliches Gas kann somit nicht in das Innere der Schüssel 4 gelangen.
In der Schale 12 befindet sich mittig und oberseitig wenig- stens eine Spritzdüse 19, die gemäss Fig 9 mit einem In- nenraum 58 des Rohres 18 verbunden ist. Wie noch weiter un- ten näher erläutert wird, kann durch diese Spritzdüse 19 Wasser in das Innere der Schale 12 geleitet werden, um die- se zu reinigen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Spülvorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig 3 und 4 näher erläu- tert. Wie bereits oben erwahnt, bildet die Schale 12 einen Auffangbereich. Nach der Benützung der WC-Anlage 1 befinden sich die Exkremente 74 in der Schale 12 und damit im Wasser 38. Zur Auslösung einer Spülung wird die hier schematisch gezeigte Taste 76 betätigt und damit ein Wasserventil 75 geöffnet. Das Ventil 75 befindet sich in der Leitung 6. Bei geöffnetem Ventil 75 strömt Wasser unter Druck in einen oberen Druckraum 21 des Wasserzylinders 16. Eine Einström- düse 77 ist so gerichtet, dass sie auf eine am Rohr 18 be- festigte Turbine 25 gerichtet ist. Der Druckraum 21 wird somit mit Wasser gefüllt und der Kolben 23 wird mit dem Rohr 18 gegen die rückwirkende Kraft der Feder 22 in Rich- tung des Pfeiles 30 nach unten bewegt.
Die Schale 12 bewegt sich entsprechend nach unten in die in Fig gezeigte Lage.
Bei einer Öffnung 24 im Rohr 18 strömt gleichzeitig Wasser in das Rohr 18 und durch die Spritzdüse 19 in die Schale 12. Ebenfalls gleichzeitig wird das Rohr 18 mit der Schale 12 durch die Wirkung des Wassers auf die Turbine 25 ge- dreht. Die Schale 12 bewegt sich somit unter Rotation von der in Fig 3 gezeigten in die in Fig 4 gezeigte Lage.
Ist die in Fig 4 gezeigte Position des Kolbens 23 er- reicht, so schliesst ein hier nicht gezeigter Sensor das Ventil 75. Die gespannte Feder 22 bewegt nun den Kolben 23 mit dem Rohr 18 sowie der Schale 12 wieder in die in Fig
<Desc/Clms Page number 9>
3 gezeigte Position nach oben. Das im Druckraum 21 vorhan- dene Wasser wird durch die Öffnung 24 und die Düse 19 in die Schale 12 verdrängt, die dadurch wieder gefüllt wird.
Gleichzeitig strömt über die Ringleitung 15 und die Öffnun- gen 9 Spülwasser in die Schüssel 4 und reinigt diese innen- seitig.
Durch die Rotation der Schale 12, die nach unten gerichtete Bewegung sowie durch das durch die Spritzöffnung 19 einge- leitete Wasser wird die Schale 12 entleert, wie die Fig 6 illustriert. Die Schale 12 ist hier etwas nach unten bewegt und rotiert in Richtung des Pfeils 40 um die Achse des Rohrs 18. Diese Rotation erzeugt auf das Wasser 38 und die Exkremente 74 eine Zentrifugalkraft und befördert diese in Richtung der Pfeile 42 über den Rand der Schale 12 in den Sammelbehälter 14. Diese Bewegung wird unterstützt durch das aus der Düse is herausspritzende Wasser. Das so aus der Schale 12 herausgeschleuderte wasser sowie die Exkremente 74 fallen im Sammelbehälter 14 nach unten in einen Zerklei- nerungsraum 28 (Fig 3). In Fig 4 ist dieses Herunter- fallen durch die Pfeile 33 und 34 angedeutet.
Im Zerkleine- rungsraum 28 angelangt, werden die Exkremente 74 durch den mit dem Rohr 18 mitdrehenden Propeller 84 zerstückelt. Die splatte 17 ist nun mit ihrem Dichtungsrand 17a vom Dichtungsflansch 27 abgehoben, so dass das Wasser und die zerstückelten Exkremente 74 in Richtung des Pfeiles 35 wei- ter nach unten in den in Fig 8 gezeigten Auffangraum 80 gelangen. Das Wasser und die zerkleinerten Exkremennte bil den eine Brühe.
Im Auffangraum 80 können das Wasser und die Exkremente von mehreren, beispielsweise drei bis fünf, Spülungen gesammelt werden. Eine Spülung benötigt beispielsweise etwa einen Li- ter Wasser. Ist der Auffangraum 80 beispielsweise mit drei bis fünf Litern Brühe gefüllt, so wird beispielsweise
<Desc/Clms Page number 10>
über einen hier nicht gezeigten Sensor, der einen An- trieb 54 einschaltet, ein Schieber 53 betätigt, der eine runde Öffnung 55 freigibt. Die Brühe gelangt dann durch die Öffnung 55 in die Ablaufleitung 7. Nach der Entleerung schliesst der Schieber 53 die Öffnung 55 wieder und bildet einen Geruchsverschluss.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 26 sowie der Auffangraum 80 können mit hier nicht gezeigten Hochdruck- oder Dampfdüsen gereinigt werden.
Das Rohr 18 wird wie erläutert durch die Turbine 25 ge- dreht. Denkbar ist jedoch auch alternativ zur Turbine 25 eine Drehvorrichtung 71 gemäss Fig 9. Bei dieser weist das Rohr 18 auf seiner Aussenseite schraubenförmige Rip- pen 59 auf, die in korrespondierende Ausnehmungen 60 eines Flansches 57 des Zylindergehäuses 20 eingreifen. Wird das Rohr 18 nach unten bewegt, so dreht das Rohr 18 zwangsläu- fig im Flansch 57. Wird das Rohr 18 durch die Feder 22 wie- der nach oben geschoben, so dreht die Schale 12 entspre- chend in der Gegenrichtung. Diese Drehbewegung bewirkt mit dem aus der Düse 19 herausströmenden Wasser ebenfalls einen Reinigungseffekt, durch den dei 11 der Schale 12 gereinigt wird. Die Reinigung wird unterstützt durch eine nicht oder wenig haftende seite 11 der Schale 12. We- nig haftende Werkstoffe sind in bekannter Weise beispiels- weise Keramik.
Die Haftung kann aber auch durch geeignete Kunststoffe vermindert werden.
Beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Schale 12 beim Spülvorgang nach unten bewegt und gleichzeitig ge- dreht. Bei dem in den Fig 10 und 11 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel wird die Schale 12 nach unten bewegt und ge- kippt. Dazu ist eine untenseitig an der Schale 12 ange- brachte Führungsstange 62 über ein Gelenk 61 mit dem Kol- ben 23 des Wasserzylinders 16 verbunden. Am unteren Ende der abgewinkelten Stange 62 befindet sich eine Führungsrol-
<Desc/Clms Page number 11>
le 81, die in einer festen Führungsrille 63 verschiebbar angeordnet ist. Wird die Stange 62 in Richtung des Pfeils 64 nach unten bewegt, so bewegt die Führungsrolle 81 in Richtung des Pfeils 65 und kippt die Stange 62 mit der Schale 12 im Uhrzeigersinn um das Gelenk 61 in die in Fig 11 gezeigte gekippte Lage.
Das Wasser 38 und die Exkremente 74 werden dadurch aus der Schale 12 herausgekippt und gelangen genau wie oben erläutert im Sammelbehälter 14 nach unten und zur Verkleinerungsvorrichtung 26. Gleichzeitig kann über die Spritzdüse 19 Wasser in die Schale 12 geleitet und damit diese innenseitig gereinigt werden. Nach dem Spülvorgang bewegt die Feder 22 den Kolben 23 nach oben.
Die Stange 62 wird dann wieder in die in Fig 10 gezeigte Position bewegt. Gleichzeitig wird uber die Spritzdüse 19 die Schale 12 wieder mit Wasser gefüllt. Beim Füllen der Schale 12 mit Wasser wird wie oben erläutert der Geruchsverschluss zwischen der Schale 12 und der Schüssel 4 gebildet. Die Klosettanlage 1 ist dann sofort wieder für eine Benutzung bereit- Wie erläutert, bildet die Anschlussplatte 45 eine einzige Schnittstelle zwischen der WC-Anlage 1 und dem Gebäude. Das Modul 5 wird nach dem Montieren der Anschlussplatte 45 auf den Rand 46 aufgesteckt und mit der erwähnten Bajonettverbindung verbunden. Gleichzeitig wird über die Kupplung 49 ein Wasseranschluss hergestellt. Gleichzeitig kann über einen Stecker 51 eine elektrische Leitung 50 mit dem Modul 5 verbunden werden. Über diese elektrische Leitung 50 können beispielsweise Sensoren und Ventile versorgt werden.
Denkbar ist auch eine Versorgung von weiteren Geräten. Die Befestigung der Anschlussplatte 45 erfolgt beispielsweise mittels einer Platte 47, die mit vier Löchern 47' versehen ist. Von diesen Löchern 47' wird-mit hier nicht gezeigten Bolzen die Anschlussplatte 45 am boden 52 befestigt. Die Verbindung der Anschlussplatte 45 mit der Ablaufleitung 7 erfolgt beispielsweise über einen Flansch 82, der untenseitig an der Platte 47 angebracht ist.
<Desc/Clms Page number 12>
Bei der erfindungsgemässen Spülvorrichtung wird somit nicht wie üblich durch Schwemmen gespült, sondern es werden ge- zielt Reinigungsdüsen eingesetzt und damit der Wasserdruck ausgenutzt. Der Wasserverschluss zur Kanalisation wird mit einer vergleichsweise dünnen Wasserschicht 38 erreicht.
Vergleichsweise grosse Wassermassen müssen deshalb bei der Spülung nicht bewegt werden. Nach dem Zerkleinern liegen im wesentlichen keine Festkörper mehr vor. Damit ist vermie- den, dass wie bisher vergleichsweise viel Wasser benötigt wird, um eine Bugwelle für den Festkörpertransport zu er- zeugen. Die Spülvorrichtung kann im wesentlichen auf ein Spülmodul reduziert werden, das eine schnelle und einfache Montage ermöglicht.