Heberventil für einen Flüssigkeitsbehälter Die Erfindung bezieht sich auf ein Heberventil für einen Flüssigkeitsbehälter und insbesondere auf ein sich selbst korrigierendes Heberventil, beispielsweise für Spül vorrichtungen von Toiletten oder ähnlichem.
Es wurden bereits verschiedene Versuche gemacht, Heberventile zu schaffen, bei denen der Heberstrom in irgendeiner Weise durch eine Luftblase unterbrochen wird. Diese Vorrichtungen waren im allgemeinen nicht brauchbar, da sie sehr unterschiedlichen Betriebsbedin gungen ausgesetzt sind und sich diesen im allgemeinen nicht anpassen können. Ein besonderes Problem bei den bisher bekannten Vorrichtungen ist, dass sie bei einer einmaligen fehlerhaften Funktion oder einem vom vorge sehenen Ablauf abweichenden Vorgang nicht in der Lage sind, sich selbst zu korrigieren, um den normalen Be triebsablauf wieder herzustellen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Heberventil für einen mittels eines Einlassventils mit vorbestimmter Geschwindigkeit füllbaren ersten Flüssigkeitsbehälter, das ein erstes und ein zweites Heberrohr mit jeweils einem Einlass- und einem Auslasskanal aufweist und bei dem Auslasskanal des ersten Heberrohres mit dem Einlasskanal des zweiten Heberrohres einen Strömungs weg bildend verbunden ist, zu schaffen, das beim Auftre ten eines fehlerhaften Betriebsablaufes in der Lage ist, den normalen Betriebsablauf selbsttätig wieder herzustel len.
Ausserdem sollen in dem Heberventil ausser einem Luftentlastungsknopf keine bewegten Teile vorhanden sein, so dass eine grosse Lebensdauer sichergestellt und praktisch keine Wartung erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Heberventil der ge nannten Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch ein drittes Heberrohr mit einem in dem zweiten Heberrohr angeordneten Einlasskanal und einer unteren Auslass- öffnung, dessen Querschnitt den genannten Strömungs weg vergrössert, durch eine im oberen Teil des ersten Heberrohres vorgesehene und mit einem Luftentlastungs- ventil verbundene erste Luftöffnung, die derart angeord net ist, dass bei einem vorbestimmten,
oberhalb des ersten Heberrohres liegenden Flüssigkeitsspiegel durch Betätigung des Luftentlastungsventils mindestens der grösste Teil der im ersten Heberrohr vorhandenen Luft aus diesem herausgedrückt wird, durch eine zwischen dem oberen und unteren Ende des ersten Heberrohres angeordnete und mit diesem verbundene zweite Luftöff nung und durch eine Verzögerungsanordnung zur verzö gerten Verbindung des ersten Heberrohres mit der umge benden Luft über die zweite Luftöffnung, nachdem der Flüssigkeitsspiegel im ersten Flüssigkeitsbehälter bis zur zweiten Luftöffnung abgesunken ist.
Zur Bildung einer eine Luftverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Heberrohr verhindernden Flüs sigkeitssperre kann der Einlass des dritten Heberrohres etwas oberhalb des Einlasskanals des zweiten Heberroh- res liegen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Ver zögerungsanordnung einen zweiten Flüssigkeitsbehälter mit einer angepassten Abflussöffnung enthalten, durch die sich der zweite Flüssigkeitsbehälter langsamer ent leert als der erste Flüssigkeitsbehälter durch das erste, zweite und dritte Heberrohr. Die zweite Luftöffnung kann im zweiten Flüssigkeitsbehälter angeordnet sein.
Ferner können das erste und das zweite Heber rohr zusammen M-förmig sein. Ihre Einlass- und Aus- lasskanäle sind dann jeweils über obere Krümmer und der Auslasskanal des ersten Heberrohres und der Ein- lasskanal des zweiten Heberrohres über einen Zwischen krümmer verbunden.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren.
Fig. 1 zeigt ein Heberventil gemäss der Erfindung in dem Wasserbehälter einer Toilette.
Fig.2 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung ge- mäss Fig. 1.
Fig.3 zeigt einen Schnitt der Linie 111-11I aus Fig. 2.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 2.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 2. Fig. 6A zeigt die Teilansicht des Auslasskanals des zweiten Heberrohres der Anordnung gemäss Fig. 1 und 2.
Fig.7 bis 12 zeigen verschiedene Betriebszustände der Anordnung gemäss Fig. 1.
Fig. 13 zeigt vergrössert einen Betätigungsknopf für die Anordnung gemäss Fig. 1, wobei Teile weggeschnit ten sind.
Fig. 14 zeigt einen Schnitt durch eine gegenüber der Anordnung aus Fig. 1 abgewandelte Anordnung.
Fig. 15 zeigt einen abgewandelten Betätigungsknopf für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch ein Heberventil im Wasserbehälter einer Toilette mit einem Betätigungs knopf gemäss Fig. 15.
Fig. 17 zeigt einen Schnitt durch ein anderes Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung, mit dem Gerüche aus dem Toilettenbehälter entfernt werden können.
Fig. 18 zeigt den Auslasskanal eines zweiten Heber rohres mit einem in diesem angeordneten Venturi- Rohr.
Fig. 1 zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel für ein selbst korrigierendes Heberventil 10 gemäss der Erfin dung. Das Ventil 10 ist in dem mit gestrichelten Linien 12 angedeuteten Wasserbehälter einer Toilette installiert. Der Wasserbehälter hat ein übliches Wassereinlaufrohr 14, ein Schwimmerventil 16, eine Behälterfüll-Leitung 17 (zum Wiederfüllen des Behälters nach einer Spülung), einen Schwimmerarm 18 und einen Schwimmer 20, um das Schwimmerventil in Abhängigkeit von Heben und Fallen des Schwimmers zu schliessen und zu öffnen.
Eine Beckenfüll-Leitung <B>132</B> führt vom Schwimmerventil 16 her und dient zum Füllen des Toilettenbeckens (nicht gezeigt), wie später beschrieben werden wird.
Das Heberventil 10 ist im wesentlichen M-förmig und hat drei Heberrohre (Fig.2), nämlich ein erstes Heber rohr 22, ein zweites Heberrohr 24 und ein drittes Heberrohr 26, das eine Wand gemeinsam mit dem zweiten Heberrohr 24 hat. Das erste Heberrohr enthält einen Einlasskanal 28 mit einem Einlass 30 am unteren Ende, einen im Abstand vom Einlasskanal 28 angeordne ten Auslasskanal 32 und einen oberen Krümmer 34, der Einlass- und Auslasskanal verbindet.
Das zweite Heberrohr 24 hat im wesentlichen die gleiche Form wie das erste Heberrohr. Es hat einen Einlasskanal 36, einen von diesem im Abstand angeord neten Auslasskanal 38 und einen oberen Krümmer 40, der Einlass- und Auslasskanal verbindet. Der Auslasska- nal 32 des ersten Heberrohres ist mit dem Einlasskanal 36 des zweiten Heberrohres über einen Zwischenkrüm mer 42 verbunden. Dieser enthält eine Strömungsleitflä- che 43, deren Aufgabe noch erklärt werden wird.
Das dritte Heberrohr 26 wird von einem Teil 44 begrenzt, das im Abstand von der inneren Wand des zweiten Heberrohres angeordnet ist und sich entlang dieser und über sie erstreckt. Wie gezeigt, hat das dritte Heberrohr einen Einlasskanal 46, mit einem Einlass 48, der eben oberhalb des oberen Teils des Zwischenkrüm mers 42 angeordnet ist. Der Auslasskanal 50 des dritten Heberrohrs hat einen Auslass 54, der auf gleicher Höhe wie der Auslass des zweiten Heberrohres liegt. Einlass und Auslasskanal sind über einen oberen Krümmer 52 verbunden.
Am oberen Krümmer des zweiten Heberrohres ist eine Beckenfüllrohr- und Wasserspiegelanzeigevorrich- tung 53 vorgesehen. Der Aufbau und die Arbeitsweise dieser Vorrichtung wird noch näher erklärt werden.
Die Querschnitte des ersten Heberrohres und der Einlasskanäle des zweiten und dritten Heberrohres sind im wesentlichen rechteckförmig (Fig.l und 3). Die Auslasskanäle 38, 50 des zweiten und dritten Heberroh- res sind im unteren Bereich 54 rund, so dass sie in die runde Standardöffnung 55 im Boden der üblichen Was serbehälter für Toiletten passen.
Der Querschnitt des Einlasskanals 28 des ersten Heberrohrs verjüngt sich vom Einlass 30 zu einem Punkt 56, der etwa in der Mitte des oberen Krümmers 34 liegt. Der übrige Teil des Krümmers 34 und der Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres haben im wesentlichen einen konstanten Querschnitt, wie bei A, in Fig. 3 gezeigt.
Die Querschnitte der Einlasskanäle 36 und 46 des zweiten und dritten Heberrohres sind mit A_ und A@ in Fig.2 bezeichnet. Die Querschnittsfläche A3 des Einlasskanals des dritten Heberrohres beträgt etwa 1/ bis der Fläche A._, des Einlasskanals 36 des zweiten Heberrohres. Die Flächen A, und A3 sind zusammen gleich der Fläche A,.
Die Querschnittsfläche des dritten Heberrohres bleibt, wie den Fig. 4 bis 6 zu entnehmen ist, über die gesamte Länge konstant. Die Querschnittsfläche des Auslasska- nals 38 nimmt jedoch unterhalb des oberen Krümmers 40 beginnend ab, so dass ein längliches Venturi-Rohr 56 entsteht (Fig. 4 bis 6A).
Das Venturi-Rohr 56 wird durch Abrunden der Ecken des Auslasskanals 38 des zweiten Heberrohres gebildet, so dass eine verringerte Fläche entsteht, die beispielsweise in den Fig. 4 und 5 mit dem Bereich As bezeichnet ist. Die gestrichelten Linien 57 in den Fig.4, 5 und 6 bezeichnen den Umfang, den der Auslasskanal 38 des zweiten Heberrohres hätte, wenn die Fläche A, konstant gehalten wäre, d.h. wenn kein Venturi-Rohr 56 gebildet wäre.
Die Linien 59 in Fig. 6A (und ebenfalls in den Fig.4 bis 6) kennzeichnen die Stellen, an denen die Abrundungen zur Bildung des Venturi-Rohres beginnen. Das Venturi-Rohr beginnt eben unterhalb des oberen Krümmers 40 und erstreckt sich, sich fortschreitend verjüngend, bis zum unteren Teil 54.
Um die Anordnung zu durchspülen, ist im oberen Krümmer des ersten Heberrohres eine erste Luftöffnung 58 vorgesehen, die von einem Rohrverbindungsstück 60 gebildet wird. Von diesem Rohrverbindungsstück führt eine Luftleitung 62 (Fig. 1) zu einem Luftentlastungs- knopf 64.
Ausserdem ist eine zweite Luftöffnung 66 vorgesehen, die von einer Öffnung im Unterteil einer Leitung 68 gebildet wird, welche mit dem Rohrverbindungsstück 60 verbunden ist, so dass die erste und die zweite Luftöff nung 58 und 66 miteinander verbunden sind.
Das Ventil 10 enthält weiterhin einen im Raum zwischen dem Ausgangskanal 32 des ersten Heberrohres und dem Einlasskanal 36 des zweiten Heberrohres ange ordneten zweiten Behälter 70. Dieser wird als zweiter Behälter bezeichnet, um ihn vom ersten oder Hauptbe hälter 12 zu unterschieden. Der Boden des zweiten Behälters wird von der oberen Fläche des Zwischen krümmers 42 gebildet, und als Seitenwände dienen ein Paar Platten 72, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Heberrohr erstrecken.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die zweite Luftöffnung 66 etwa auf halber Höhe des zweiten Behälters 70 angeordnet, d.h. in einer Höhe von h/2 oberhalb des Oberteils des Zwischenkrümmers 42, wenn h die Höhe vom Oberteil des Zwischenkrüm mers bis zum Oberteil der oberen Krümmer 34 und 40 ist.
Die Platten 72 des zweiten Behälters weisen eine verhältnismässig kleine Abflussöffnung 74 auf, durch die Wasser mit angepasster Geschwindigkeit in den zweiten Behälter hinein oder aus diesem herausströmen kann. Eine der öffnungen 74 kann ganz oder teilweise von einer drehbaren Scheibe 75 verschlossen sein, so dass die Strömungsgeschwindigkeit einstellbar ist.
Im folgenden wird die Betriebsweise der beschriebe nen Anordnung anhand der Fig.7 bis 12 näher erläu tert.
Es sei angenommen, dass die Anordnung in dem Behälter 12 installiert ist und dass der Wasserspiegel 76 in diesem Behälter die Höhe H (diese wird mittels des Schwimmerventils 16 eingestellt) erreicht hat. Der Schwimmer befindet sich in einer solchen Lage, dass der Wasserspiegel etwas weniger als h/2 oberhalb der Anord nung liegt, wobei h die Höhe vom oberen Teil des Zwischenkrümmers 42 bis zum oberen Teil der oberen Krümmer 34 und 40 ist. Ferner habe die Anord nung gerade einen Spül- und Füllzyklus durchlaufen und jetzt das Gleichgewicht erreicht. Es ergibt sich dann folgender Zustand (siehe Fig. 7): Im Einlasskanal 28 des ersten Heberrohres befindet sich bis zur Stauhöhe des oberen Krümmers 34 Wasser 78.
Im oberen Krümmer 34 und im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres befindet sich bis hinunter zum Zwi schenkrümmer 42 zusammengepresste Luft 80. Das Was ser der im Zwischenkrümmer vorhandenen Wassersperre 82 erstreckt sich in den Einlasskanal 32 des zweiten Heberrohres und in den Einlasskanal 46 des dritten Heberrohres bis etwas unterhalb des oberen Krümmers 52 des dritten Heberrohres. Im übrigen Teil des zweiten und dritten Heberrohres befindet sich Luft unter atmo sphärischem Druck.
Will ein Benutzer die Spülung der Toilette betätigen, so drückt er den Luftentlastungsknopf 64, wodurch die zusammengepresste Luft 80 freigesetzt wird (der Knopf 64 sollte mindestens V2 bis 1 Sekunde gedrückt werden, damit genug Luft freigesetzt wird, um die Spülung zu starten, und er kann etwa 4 Sekunden gedrückt gehalten werden, ohne dass die Spülung unterbrochen wird). Der Wasserspiegel oberhalb der Anordnung drückt Wasser des Behälters 12 in den Einlass 30 des ersten Heberroh- res, wodurch die Luft 80 herausgedrückt wird, und die Spülung beginnt. Strömt Wasser durch das erste, zweite und dritte Heberrohr, so fällt der Wasserspiegel im Behälter 12 sehr schnell.
Beim Sinken des Wasserspiegels 76 im Behälter 12 sinkt ebenfalls der Wasserspiegel 84 im zweiten Behälter 70. Dies erfolgt jedoch mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem Wasserspiegel im ersten Behälter (Fig. 8). Die Verzögerung wird durch das verhältnismässig langsa me Ausfliessen des Wassers aus dem zweiten Behälter durch die Abflussöffnung 74 hervorgerufen. Der zweite Behälter wird ausserdem etwas durch Absaugen in das erste Heberrohr durch die Luftöffnung 66 entleert, nachdem der Wasserspiegel 76 im ersten Behälter unter den unteren Teil des oberen Krümmers 34 abgesunken ist.
Ist der Wasserspiegel 76 im ersten Behälter nahezu bis zum Einlass 30 abgesunken (Fig.9), so sinkt der Wasserspiegel 84 im zweiten Behälter unter die zweite Luftöffnung 66, wodurch diese mit der umgebenden Luft von atmosphärischem Druck in Verbindung kommt. Da der Wasserspiegel 76 sich unterhalb des oberen Krüm mers 34 befindet, ist der Druck in diesem geringer als der atmosphärische Druck. Daher wird in die zweite Luftöff nung Luft gesaugt, wenn diese freikommt (S. Pfeil B). Die sich bildende Luftblase 86 unterbricht den Wasser strom und sperrt das Ventil.
Es hat sich gezeigt, dass eine auf diese Weise erfolgende Unterbrechung extreme Turbulenzen und Ge räusche vermeidet, die entstehen, wenn die Luft zur Unterbrechung einfach durch den Einlass 30 des ersten Heberrohres angesaugt wird.
Steht die zweite Luftöffnung 66 mit der Aussenluft in Verbindung, so fällt der Wasserspiegel im Einlasskanal 28 des ersten Heberrohres auf die Höhe des Wasserspie gels 76 des Behälters zurück. Das dritte Heberrohr 26, das noch angefüllt ist, zieht weiterhin Wasser aus dem Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres, dem Zwischen krümmer 42 und dem Einlasskanal 36 des zweiten Heberrohres, bis der Wasserspiegel im Zwischenkrüm mer 42 auf die Höhe des Einlasses des dritten Heberroh- res abgesunken ist. Dieser Vorgang im dritten Heberrohr benötigt nur ein bis zwei Sekunden.
Es ergibt sich dann der in Fig. 10 gezeigte Zustand.
Während des Spülvorganges wird über das Schwim merventil 16 dauernd Wasser in den Behälter 12 geleitet. Dies erfolgt natürlich wesentlich langsamer als das Abfliessen des Wassers. Ist jedoch der Spülvorgang beendet, so beginnt der Wasserspiegel im ersten Behälter zu steigen.
Steigt der Wasserspiegel im Behälter über die Ab- flussöffnung 74, so gelangt Wasser in den zweiten Behälter 70. Der Wasserspiegel im zweiten Behälter steigt etwas verzögert gegenüber dem im ersten Behälter 12 an. Diese Verzögerung ist jedoch weniger stark als während des Spülens, da die Einströmgeschwindigkeit des Wassers während des Füllvorganges geringer ist als die Ausström- geschwindigkeit während des Spülvorganges.
Erreicht der Wasserspiegel 76 im Behälter den unte ren Teil des oberen Krümmers 34 (s. Fig. 11), so ver- schliesst der Wasserspiegel 84 im zweiten Behälter die zweite Luftöffnung 66. Die im ersten Heberrohr einge schlossene Luft wird mit dem Steigen des Wassers im Behälter zusammengedrückt. Beim weiteren Steigen des Wassers im Einlasskanal 28 drückt die zwischen der Wassersperre im Zwischenkrümmer 42 und dem Was ser im Einlasskanal 28 zusammengepresste Luft den Wasserspiegel im Auslasskanal 32 nach unten bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers 42.
Beim weiteren Steigen des Wassers im Einlasskanal 28 fliesst dieses über den oberen Krümmer 34 und in den unteren Krümmer 42. Wegen der zusammengepressten Luft im Auslasskanal 32 kann in diesem kein Wasser steigen. Deshalb vergrössert das über den oberen Krüm mer 34 fliessende Wasser den Wasserspiegel in den Einlasskanälen 36 und 46 des zweiten und dritten Heberrohres. Erreicht der Wasserspiegel im ersten Behäl ter eine Höhe, bei der der Schwimmer das Schwimmer ventil verschliesst, so ist der in Fig. 7 dargestellte Zustand wieder hergestellt.
Bleibt der Schwimmer hängen oder hebt er sich nicht, um das Schwimmerventil zu schliessen, so steigt der Wasserspiegel im ersten Behälter 12 weiter an. Dadurch steigt der Wasserspiegel in den Einlasskanälen 36 und 46 des dritten und zweiten Heberrohres, und das dritte Heberrohr wird aufgefüllt und zieht Wasser. Es erfüllt damit die Funktion eines überlaufrohres.
Wie bereits erwähnt, beträgt die Querschnittsfläche des dritten Heberrohres 26 etwa 1/ bis V3 von der des zweiten Heberrohres 24. Dies entspricht etwa der Grösse eines überlaufrohres einer üblichen nordamerikanischen Toilette (ein übliches überlaufrohr hat eine Querschnitts- fläche von etwa 1/ der Austrittsfläche in derartigen Toiletten). Diese Fläche reicht aus, um einen grösseren Strom abzuführen als durch das Schwimmerventil 16 dem ersten Behälter 12 zugeführt wird.
Die Entleerung des ersten Behälters 12 durch das dritte Heberrohr erfolgt daher schneller als das Füllen des Behälters, und Wasserspiegel im Behälter sinkt. Dem Wasserspiegel im ersten Behälter folgt der Wasser spiegel im zweiten Behälter 70, da die Entleerung des ersten Behälters durch das dritte Heberrohr verhältnis mässig langsam erfolgt (im Vergleich zum Spülvorgang). Das erste Heberrohr bewirkt zu dieser Zeit einen Saug vorgang (obwohl eine grosse Luftblase in ihm vorhanden ist), indem es durch den Einlass 30 Wasser ansaugt, das das vom dritten Heberrohr 26 entfernte Wasser ersetzt.
Fällt der Wasserspiegel im ersten und zweiten Behäl ter unter die zweite Luftöffnung 66, so kommt diese mit der umgebenden Luft in Berührung und unterbricht das Ansaugen durch das erste Heberrohr. Das dritte Heber rohr zieht weiter Wasser aus dem Zwischenkrümmer 42 und belässt in diesem eine Wassersperre. Der erste Behälter 12 beginnt sich wieder zu füllen bis der Wasserspiegel hoch genug ist, um das dritte Heberrohr anzufüllen. Die sich ergebende Umwälzung des halben Behälterinhaltes ist eine sehr gute Möglichkeit, um ein fehlerhaftes Schwimmerventil anzuzeigen. Ausserdem ist es gelegentlich möglich, dass das Heben und Senken des Wassers im ersten Behälter das verklemmte Schwimmer ventil wieder löst.
Soll das im ersten Behälter 12 montierte Heberventil 10 zum ersten Mal in Betrieb gesetzt werden, so wird die Wasserzufuhr geöffnet. Im Zwischenkrümmer 42 befin det sich keine Wassersperre. Steigt daher das Wasser im zweiten Behälter 70 bis zu einer Höhe, bei der die zweite Luftöffnung 66 verschlossen wird, so wird die Luft im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres nicht zusammen- gepresst, bis genug Wasser über den oberen Krümmer 34 geflossen ist, um im Zwischenkrümmer eine Wassersper re aufzubauen.
Das in den Zwischenkrümmer 42 strömende Wasser füllt diesen bis zum oberen Teil und, wegen der Turbu lenzen, üblicherweise bis zur Spitze des Teiles 90 (Fig. 12). Durch die jetzt entstandene Wassersperre wird, in Abhängigkeit vom Wasserspiegel 76 im ersten Behäl ter, die Luft im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres zusammengepresst. Es ist jedoch nicht ausreichend zu- sammengepresste Luft vorhanden, um den Wasserspiegel im unteren Teil des Auslasskanals 32 bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers 42 herunterzudrücken.
Die zusätzliche Höhe des Wassers 90 im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres bewirkt eine entsprechende Vergrösserung der Höhe 92 des Wasserspiegels in den Einlasskanälen 36 und 46 des zweiten und dritten Heberrohres. Dadurch wird üblicherweise das dritte Heberrohr angefüllt, wodurch dieses Wasser zieht und den Spiegel im ersten Behälter absenkt bis die zweite Luftöffnung freikommt, um den Ansaugvorgang des ersten Heberrohres zu unterbrechen. Das dritte Heber rohr 26 saugt dann die richtige Wassermenge aus dem Zwischenkrümmer 42, und der erste Behälter füllt sich wieder, wie vorstehend bereits beschrieben.
Wird also die Anordnung neu montiert und die Wasserzufuhr geöffnet, so erfolgt ein Korrekturvor gang.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann ein Korrektur vorgang erforderlich sein, wenn am Schwimmerventil Störungen auftreten oder wenn die Anordnung nach der Montage in Betrieb gesetzt wird. Entsprechend ist ein Korrekturvorgang erforderlich, wenn der Luftentla- stungsknopf 64 zu kurz gedrückt wird (beispielsweise für weniger als V2 Sekunde), um etwas Luft aus dem oberen Krümmer 34 des ersten Heberrohres freizusetzen, jedoch nicht lange genug, um einen Spülvorgang einzuleiten.
Wird nur etwas von der Luft aus dem oberen Krümmer 34 freigesetzt und durch Wasser ersetzt, so steigt der Wasserspiegel im Auslasskanal 32 des ersten Heberroh- res. Damit steigt das Wasser in den Einlasskanälen 36 und 46 des zweiten und dritten Heberrohres und fliesst über den oberen Krümmer 52. Das dritte Heberrohr wird dadurch angefüllt, zieht Wasser und senkt den Wasser spiegel im ersten Behälter, bis die zweite Luftöffnung 66 freikommt, wodurch der erste Behälter, wie vorstehend bereits beschrieben, wieder gefüllt wird.
Es kann auch ein Korrekturvorgang erforderlich sein, wenn der Luftentlastungsknopf 64 während des Füllvor ganges und dem Zusammenpressen von Luft im oberen Krümmer 34 und im Auslasskanal 32 des ersten Heber rohres kurzzeitig gedrückt wird. Tritt etwas von dieser Luft aus, so steigt der Wasserspiegel im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres, wodurch der Wasserspiegel im Einlasskanal 46 des dritten Heberrohres zu hoch ansteigt und Wasser über den oberen Krümmer 52 fliesst. Das dritte Heberrohr 26 zieht dann Wasser, so dass der Wasserspiegel im ersten Behälter abgesenkt wird. Der Korrekturvorgang setzt sich dann, wie bereits vorstehend beschrieben, fort.
Falls erforderlich, kann der Spülvorgang auch unter brochen werden. Dies kann beispielsweise notwendig sein, wenn an Toilettenbecken Beschädigungen auftreten. Die Unterbrechung wird dadurch erreicht, dass der Luftentlastungsknopf 64 betätigt wird, wodurch Luft in das erste Heberrohr gelangt und der Saugvorgang unterbrochen wird. Es sei bemerkt, dass der Wasser strom durch das erste Heberrohr nur in dieser Weise unterbrochen werden kann, nachdem der Wasserspiegel im ersten Behälter unter den unteren Teil des oberen Krümmers 34 abgesunken ist.
Befindet sich der Wasser spiegel im ersten Behälter oberhalb dieser Höhe, so wird weiter Wasser durch die Heberrohre gedrückt, unabhän gig davon, ob die erste Luftöffnung 58 mit der umgeben den atmosphärischen Luft in Verbindung kommt.
An der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass das dritte Heberrohr 26 mehrere Aufgaben hat. Es dient in dem Fall als Überlaufrohr, in dem der Wasserspiegel im ersten Behälter zu hoch wird, so dass kein übliches Überlaufrohr mehr erforderlich ist. Aus diesem Grund sind die Abmessungen des dritten Heberrohres, wie vor stehend beschrieben, festgelegt, so dass das Wasser schneller aus dem ersten Behälter 12 entfernt wird als es durch das Schwimmerventil 16 zugeführt wird.
Für übliche nordamerikanische Toiletten beträgt die Quer schnittsfläche etwa j der Querschnittsfläche des zweiten Heberrohres. Diese Grössenverhältnisse können jedoch in Abhängigkeit vom Schwimmerventil und vom Wasser druck sowie der Grösse des zweiten Heberrohres (diese kann in Abhängigkeit von der gewünschten Ablassge- schwindigkeit geändert werden) geändert werden.
Das dritte Heberrohr dient ausserdem dazu, den Wasserspiegel im ersten Behälter 12 während des Kor rekturvorganges abzusenken. Dadurch wird der Wasser spiegel auf eine Höhe gebracht, in der die zweite Luftöffnung 66 freikommt, wodurch die Entleerung des ersten Behälters begrenzt und der Füllvorgang ermöglicht wird. Nach dem Füllvorgang fliesst so lange kein Wasser mehr, bis der Luftentlastungsknopf betätigt wird, es sei denn, dass das Schwimmerventil schadhaft ist.
Ferner hat das dritte Heberrohr die Aufgabe, Wasser aus dem Zwischenkrümmer 42 zu saugen, nachdem der Fördervorgang durch das erste Heberrohr unterbrochen wurde (durch Freilegung der zweiten Luftöffnung 66). Das dritte Heberrohr entfernt so viel Wasser, dass nur noch eine Wassersperre im unteren Teil des Zwischen krümmers 42 erhalten bleibt. Wie bereits beschrieben, wird während des Füllvorganges im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres weniger Luft zusammengepresst, wenn nach jedem Spülvorgang viel Wasser aus dem Zwischenkrümmer gesaugt wird.
Die Wasserspiegel stei gen dann auf die in Fig. 12 dargestellten Höhen, wodurch gleichmässige Zyklen entstehen. Dies kann durch Verrin gerung des Wasserspiegels oberhalb der Anordnung ausgeschaltet werden. In den meisten Fällen ist es jedoch erwünscht, einen möglichst hohen Wasserspiegel ober halb der Anordnung zu haben, um einen besseren Spülvorgang zu erreichen.
Der Grad, bis zu dem das dritte Heberrohr den Zwischenkrümmer 42 nach dem Spülvorgang entleert, ist veränderlich. Gelegentlich lässt das dritte Heberrohr mehr Wasser im Zwischenkrümmer 42 als in Fig. 10 dargestellt (infolge von durch Turbulenzen in den Einlass des dritten Heberrohres eintretender Luft, die den Saug vorgang unterbricht), und gelegentlich wird weniger Wasser zurückgelassen als dargestellt (infolge der Bewe- gungsgrösse des Wassers, die die Entleerung des Zwi schenkrümmers unterstützt).
Es ist jedoch erwünscht, den Wasserspiegel im Auslasskanal 32 des ersten Heber rohres bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers 42 (s. Fig. 7) herunterzudrücken, nachdem der erste Behäl ter wieder gefüllt ist, so dass die Füllung des Behälters auf den empfohlenen Wasserspiegel erfolgt, ohne dass das dritte Heberrohr überläuft.
Aus diesem Grunde sind die zweite Luftöffnung 66 und die vom Behälter 70 und der Öffnung 74 gebildeten Anpasseinrichtungen derart angeordnet, dass die Luft kompression normalerweise beginnt, bevor der Einlass- kanal 26 gefüllt ist (wie in Verbindung mit Fig.ll beschrieben). Die zusammengepresste Luft drückt dann den Wasserspiegel im Auslasskanal des ersten Heberroh- res auf die korrekte Höhe herunter. Die Anordnung wird so gewählt, dass im allgemeinen mehr zusammengepress- te Luft vorhanden ist als für diesen Zweck erforderlich.
Die überschüssige Luft sprudelt einfach um den Zwi schenkrümmer und ergibt eine sichtbare Anzeige dafür, dass die Anordnung richtig funktioniert.
Wie bereits beschrieben, verringert sich die Quer schnittsfläche des Einlasskanals 26 des ersten Heberroh- res vom Einlass 30 bis zur Mitte des oberen Krümmers. Dadurch ergibt sich ein gleichmässiger Wasserstrom in der Anordnung, und es wird ausserdem mehr Luft im oberen Krümmer 34 und im Auslasskanal 32 des ersten Heberrohres zusammengepresst, wenn die Luftkompres sion beginnt, d.h., wenn die zweite Luftöffnung mit Wasser bedeckt ist.
Die zusätzlich eingeschlossene Luft unterstützt das Absenken des Wasserspiegels im Auslass- kanal 32 der ersten Heberrohres auf die Höhe des oberen Teils des Zwischenkrümmers 42.
Die Anordnung der ersten Luftöffnung 58 unter einem Winkel von etwa 45 stromabwärts von der Mitte des oberen Krümmers 34 ist wichtig, da dies die beste Stelle zum Herauspressen aller oder der meisten der im ersten Heberrohr eingeschlossenen, zusammengepressten Luft ist. Die optimale Lage der ersten Luftöffnung 58 hängt bis zu einem gewissen Grad von der Spülgeschwin digkeit ab.
Die zweite Luftöffnung 66 hat verschiedene Aufga ben. Sie unterbricht den Fördervorgang im ersten Heber rohr, bevor der Wasserspiegel des ersten Behälters bis zum Einlass 30 absinkt, wodurch das Geräusche und Turbulenzen vermieden werden, die auftreten, wenn der Ansaugvorgang durch das Ansaugen von Luft durch den Einlass 30 unterbrochen wird. Diese Aufgabe würde in gleicher Weise gelöst werden, wenn die zweite Luftöff nung ausserhalb des zweiten Behälters 70 eben oberhalb des Einlasses 30 angeordnet wäre.
Wird die zweite Luftöffnung freigesetzt, so gelangt durch sie Luft in die Anordnung, wodurch das dritte Heberrohr 26 das Wasser bis auf die noch erforderliche Menge aus dem Zwischenkrümmer 42 absaugt. Auch hierfür könnte die zweite Luftöffnung im ersten Behälter 12 eben oberhalb des Einlasses 30 angeordnet sein und würde ihre Aufgabe erfüllen.
Ausserdem ermöglicht die zweite Luftöffnung 66 zusammen mit dem zweiten Behälter 70 die Selbstkorrek tur der Anordnung. Es hat sich gezeigt, dass bei Anord nung der zweiten Luftöffnung eben oberhalb des Einlas ses 30 des ersten Heberrohres der Wasserspiegel beim Korrekturvorgang bis auf eine untere Höhe fallen muss, ehe die zweite Luftöffnung freigelegt und der Füllvorgang für den ersten Behälter eingeleitet wird.
Ist der Wasser spiegel im ersten Behälter so niedrig, so arbeitet das dritte Heberrohr 26 nicht, weil die atmosphärische Luft durch den Auslasskanal 38 des zweiten Heberrohres nach unten in den Einlasskanal 36 des zweiten Heberrohres und in den Einlass 48 des dritten Heberrohres eindringt, wodurch der Ansaugvorgang unterbrochen wird.
Dies erfolgt nicht nach einer Spülung, wenn das dritte Heber rohr das Wasser aus dem Zwischenkrümmer 42 soweit entfernt, dass nur noch eine Wassersperre vorhanden ist, da dieser Einstellvorgang nur einen kurzen Zeitraum nach Vollendung des Spülvorganges benötigt und der Auslass des zweiten Heberrohres der Atmosphäre ausge setzt ist. Es erfolgt jedoch kein Lufteintritt in den Einlass 48 des dritten Heberrohres während des Korrekturvor ganges durch das dritte Heberrohr, ohne einen Spülvor gang, wenn der Wasserspiegel im ersten Behälter zu niedrig ist.
Eine derartige falsche Betriebsweise des dritten He berrohres bewirkt, dass zuviel Wasser im Zwischenkrüm mer zurückbleibt, wenn der erste Behälter 12 wieder gefüllt wird. Das Wasser im dritten Heberrohr 26 fliesst dann nämlich über den oberen Krümmer 52, und es erfolgt ein dauernder Umlauf. Dies ist ein Zustand, der bei den bisher bekannten Spülvorrichtungen auftrat. Diese waren nicht in der Lage, sich selbst zu korrigie ren.
Der zweite Behälter 70 mit der angepassten Öffnung 74 löst dieses Problem dadurch, dass das erste Heberrohr während des Korrekturvorganges unterbrochen wird, wenn der Wasserspiegel im ersten Behälter noch ziemlich hoch ist. Während des Spülvorganges, bei dem der Wasserspiegel im ersten Behälter sehr schnell sinkt, wird die zweite Luftöffnung 66, wie vorstehend bereits be schrieben, erst freigelegt, wenn der erste Behälter nahezu geleert ist.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die zweite Luftöff nung 66 in einer Höhe von h/2 oberhalb des oberen Teiles des Zwischenkrümmers angeordnet. Diese Höhe kann in Abhängigkeit von den Abmessungen der Anord nungen geändert werden. Ist jedoch die zweite Luftöff- nung zu weit unten angeordnet, so tritt während des Korrekturvorganges Luft in den Einlass 48 des dritten Heberrohres ein und verhindert dessen Arbeit.
Die zweite Luftöffnung 66 soll auch nicht zu weit oben angeordnet sein, da sie sonst zu früh während eines Spülvorganges freigesetzt wird, wenn die Abflussöffnung 74 nicht sehr klein ist. 1e kleiner die Abflussöffnung 74 ist, desto grösser ist aber auch die Gefahr, dass sie verstopft.
Um durch die Öffnung 58 schnell genug Luft zur schnellen und leisen Unterbrechung des ersten Heber rohres führen zu können und um eine wirksame Arbeit des dritten Heberrohres zu ermöglichen, sollen die zweite Luftöffnung 66 und die Leitung 68 von ausreichender Grösse sein, beispielsweise etwa 0,65 cm Durchmesser haben. Sie sollen jedoch auch nicht zu gross sein, da sie sonst während des letzten Teiles des Spülvorganges zu schnell Wasser aus dem zweiten Behälter 70 absaugen. Dadurch wird es schwierig, die für die Entleerung des zweiten Behälters erforderliche Zeitverzögerung zu erzie len, wenn nicht die Abflussöffnung 74 unverhältnismässig klein gemacht wird. Die zweite Luftöffnung 66 wird von einem erweiterten Mundstück der Leitung 68 gebildet.
Dies ist erforderlich, da beim Absinken des Wasserspie gels im zweiten Behälter 70 unter die zweite Luftöffnung 66 eine eindeutige Unterbrechung des Saugvorganges im ersten Heberrohr erfolgen soll. Ist das Mundstück der Leitung 68 nicht erweitert, so kann infolge von Oberflä chenspannungen Wasser am Mundstück der Leitung haften, wodurch gelegentlich eine Mischung von Luft und Wasser angesaugt wird, die eine undefinierte Unter brechung des Saugvorganges im ersten Heberrohr zur Folge hat.
Dies kann zu Störungen im dritten Heberrohr führen, so dass dieses nicht genug Wasser aus dem Zwischenkrümmer 42 heraussaugt. Mit einem vergrösser- ten Mundstück wird die Neigung der zweiten Luftöff nung in Verbindung mit Luft Wasser anzusaugen verrin gert, weil das grössere Mundstück die Eintrittsgeschwin digkeit verringert. Obwohl ein vergrössertes Mundstück bevorzugt wird, kann auch ein kleines Mundstück, d.h., eine gerade Fortsetzung der Leitung 68 benutzt werden. Auch hiermit wurden befriedigende Ergebnisse erzielt.
Falls erwünscht, können in der Leitung 68 die gestrichelt angedeuteten Stufen 94 (Fig. 2) vorgesehen sein. Diese Stufen verringern die durch die Leitung angesaugte Wassermenge.
Die Abflussöffnungen 74 im zweiten Behälter 70 müssen ausreichend gross sein, damit das Wasser im zweiten Behälter während des Füllvorganges mit ausrei chender Geschwindigkeit ansteigt. Steigt der Wasserspie gel im zweiten Behälter zu langsam an, so dauert es zu lange, bis die zweite Luftöffnung 66 mit Wasser bedeckt und so weit ins Wasser eintaucht, dass das Herausdrük- ken von Luft aus der Luftöffnung 66 während des Füllvorganges verhindert wird.
Dies hat zur Folge, dass die Luftkompression im ersten Heberrohr zu spät beginnt und dass nicht genug Luft vorhanden sein kann, um den Wasserspiegel im Auslasskanal 32 des ersten Heberroh- res bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers 42 herabzudrücken.
Es sei bemerkt, dass während eines Korrekturvorgan ges der erste Behälter nur zur Hälfte geleert und dann wieder gefüllt wird. Dadurch wird weniger Wasser ver braucht, als wenn der Tank vollständig geleert wird, und die Korrektur erfolgt schneller. Ein typischer Korrektur vorgang einschliesslich der für die Auffüllung des Tanks erforderlichen Zeit benötigt üblicherweise etwa 40 Sekun den bei einem typischen Heberventil gemäss der Erfin- dung, d.h., es wird etwa die gleiche Zeit wie für einen Spül- und Füllvorgang benötigt.
Die dargestellte Lage des zweiten Behälters ist sehr vorteilhaft, dass er keinen grossen Raum benötigt, was bei der Herstellung kleiner Wasserbehälter für Toiletten zu berücksichtigen ist. Die Anordnung hat ferner den Vorteil, dass der Behälter im wesentlichen V-förmig ist, d.h., sein Querschnitt verringert sich zum Boden hin. Dadurch fällt der Wasserspiegel im zweiten Behälter beim Entleeren des Behälters 12 vorteilhafterweise zuerst langsam und dann schneller, wenn er die zweite Luftöff nung 66 überlaufen hat.
Dadurch ergibt sich eine bessere und reproduzierbare Unterbrechung des Saugvorganges des ersten Heberrohres. Gleichzeitig ermöglicht das grosse Oberteil des zweiten Behälters die Aufnahme einer grös seren Wassermenge, so dass die Abflussöffnungen 74 nicht zu klein gemacht werden müssen.
Es sei jedoch bemerkt, dass der zweite Behälter statt zwischen dem ersten und dem zweiten Heberrohr auch irgendwo anders angeordnet werden kann. Er kann bei spielsweise die Form eines Bechers, etwa aus Polyäthylen, von irgendeinem gewünschten Querschnitt haben und in der Nähe des Luftentlastungsknopfes 64 aufgehängt sein. In diesem Fall führt die die zweite Luftöffnung im zwei ten Behälter bildende Leitung zum Rohr 62, d.h., das Rohr 62 ist gegabelt und ein Teil führt zum Luftent- lastungsknopf und der andere zur zweiten Luftöffnung.
Die Anordnung der Strömungsleitfläche 43 im Zwi schenkrümmer 42 und dem Venturi-Bereich 56 des Auslasskanals 38 des zweiten Heberrohres hat folgenden Grund. Es hat sich gezeigt, dass ohne diese Anordnung unter gewissen Bedingungen zu viel Wasser durch das dritte Heberrohr 26 und nicht genug Wasser durch das zweite Heberrohr 24 fliesst.
Dies kann eine Folge des unvollständigen Luftausstosses aus dem oberen Krüm mer 40 während eines Spülvorganges sein (üblicherweise bildet diese Luft eine Blase in dem oberen Teil des Auslasskanals 38 des zweiten Heberrohres). Die einge schlossene Luft verringert die Kraft des Spülvorganges.
Die Strömungsleitfläche 43 vergrössert den Strö mungsanteil vom ersten Heberrohr zum zweiten Heber rohr. Das Venturi-Rohr 56 vergrössert die Geschwindig keit des durch den Auslasskanal 38 hindurchtretenden Wasser, so dass dieses mehr Luft mitreisst und die nahe dem oberen Teil des Auslasskanals 38 eingeschlossene Luft entfernt.
Die dargestellte Anordnung kann besonders vorteil haft aus Plastik hergestellt werden. Wie den Fig. 3 bis 6 zu entnehmen ist, können zwei Hauptteile 100 und 102 im Pressgussverfahren hergestellt werden, deren verkleb bare Flansche 104 und 106 ausserhalb des Strömungswe ges liegen. Sie überlappende Wände 108 und 109 dienen zur Bildung des Teiles 44 für das dritte Heberrohr. Nach dem Verkleben oder anderweitigen Verbinden der beiden Hälften können die Seitenwände 72 des zweiten Behälters an diese Anordnung angeklebt werden.
Die dargestellte M-Form erleichtert die Druckprü fung der Anordnung zur Feststellung von Lecks im Heberventil. Diese geometrische Anordnung ist natürlich nicht wesentlich, so lange nur das erste und zweite Heberrohr strömungsmässig hintereinander geschaltet sind und im zweiten Strömungsrohr ein drittes Strö mungsrohr angeordnet ist. Die dargestellte Anordnung wird jedoch bevorzugt. Die Breite W der Anordnung wird derart gewählt, dass sie in einen üblichen Wasserbe hälter für Toiletten passt. Der dargestellte rechteckförmige Querschnitt der obe ren Krümmer des zweiten und dritten Heberrohres ist aus folgenden Gründen vorteilhaft.
Es ist erwünscht, dass der obere Krümmer 52 des dritten Heberrohres so hoch wie möglich angeordnet ist, damit ein hoher Wasserspie gel im ersten Behälter 12 erreicht wird, bevor das dritte Heberrohr überläuft. Die rechteckförmige Ausbildung des dritten Heberrohres verringert seine Abmessungen in Richtung des Pfeiles d (Fig.4), so dass die Höhe des unteren Teils des oberen Krümmers 52 vergrössert werden kann.
Andererseits ist es erwünscht, dass der obere Teil des oberen Krümmers 40 des zweiten Heberrohres so niedrig wie möglich unterhalb des Wasserspiegels im ersten Behälter liegt, so dass der Wasserspiegel während des Spülvorganges die Luft aus dem oberen Krümmer 40 herausdrückt. Dies wird in ähnlicher Weise dadurch erreicht, dass das zweite Heberrohr in seitlicher Richtung zu einem Rechteck gestreckt wird. Die seitliche Erstrek- kung der Anordnung wird von den Abmessungen des ersten Behälters 12 und den Möglichkeiten zur wirt schaftlichen Herstellung bestimmt.
Der Luftentlastungsknopf 64 kann irgend einen ge wünschten Aufbau haben. Ein typischer Aufbau ist in Fig. 13 dargestellt, bei dem der Luftentlastungsknopf 64 einen Ventilstössel 111 enthält, der von einer Feder 114 gegen einen Dichtring 112 gedrückt wird. Die Feder 114 ist in einer mit einer Luftleitung 72 verbundenen Kam mer<B>116</B> angeordnet. Der Ventilstössel wird von einer mit ihm verbundenen Ventilstossstange<B>118</B> verschoben, de ren abgesetzter Teil einen Teil der Kammer 120 bildet. In dieser sind in der Aussenwand Löcher 122 zur Zufüh rung von Luft vorgesehen, so dass beim Verschieben der Ventilstossstange 118 Luft aus der Kammer 116 in die Kammer 120 und durch die Löcher 122 in die Atmosphä re austreten kann.
Im folgenden wird die in Fig. 2 mit 53 bezeichnete Beckenfüllrohr- und Wasserspiegelanzeigevorrichtung beschrieben. Sie enthält ein nach oben gerichtetes Rohr 126, das sich von einer Öffnung 127 in der oberen Fläche des oberen Krümmers 40 des zweiten Heberrohres nach oben erstreckt. Die Öffnung 127 befindet sich etwas stromabwärts von der Mitte des oberen Krümmers. Der innere Durchmesser des Rohres 126 ist etwas konstant, beispielsweise 1,27 cm, und das Rohr erstreckt sich mehrere cm über die obere Fläche des oberen Krümmers 40.
Es wird von einer ebenen oberen Fläche 120 abge schlossen, von der sich ein kurzes Rohr 130 mit gerin gerem Durchmesser forterstreckt. Ein Beckenfüllrohr 132 führt vom Rohr 130 zum Schwimmerventil 16. Am Rohr 126 nahe seinem oberen Teil ist zur Anzeige des optimalen Wasserspiegels eine elliptische Wasserspiegel anzeigeplatte 136 befestigt.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: nach dem Spülvorgang, während des Auffüllens des ersten Behälters 12 muss das Toilettenbecken (nicht gezeigt) wieder gefüllt werden. Dies erfolgt über das Beckenfüll- rohr 132, das so lange Wasser in das Rohr 126 leitet, wie das Schwimmerventil betätigt wird, d.h. solange sich der Schwimmer 20 unterhalb des zum Schliessen des Schwimmerventils erforderlichen Wasserspiegels befin det. Das durch das Rohr 126 fliessende Wasser gelangt in den Auslasskanal 38 des zweiten Heberrohres und fliesst in das Toilettenbecken.
Gleichzeitig füllt das Schwimmer ventil 16 den Behälter 12 über das Behälterfüllrohr 17.
Da die Öffnung 127 unterhalb des Wasserspiegels 76 liegt, besteht die Neigung, dass im ersten Behälter vorhandenes Wasser in das Behälterfüllrohr gesaugt wird und durch das Rohr 132 und das Rohr<B>126</B> in den Auslasskanal 38 gelangt, wenn der erste Behälter bis zum Wasserspiegel 76 gefüllt ist. Ein derartiges Abfliessen des Wassers in das Becken würde ein Absinken des Schwim mers, eine Betätigung des Schwimmerventils 16 und damit einen dauernden Wasserstrom in der Toilette hervorrufen. Dies wird mittels eines Schwimmerventils 16 vermieden, das das Behälterfüllrohr vom Beckenfüllrohr 132 abtrennt, wenn das Schwimmerventil 16 geschlossen wird. Diese Lösung erfordert jedoch ein teueres Schwim merventil.
In der Vorrichtung 53 wird das Problem mittels eines Rohres 126 von verhältnismässig grossem Durchmesser gelöst, das sich bis oberhalb des normalen Wasserspiegels 76 erstreckt und auf dem ein Rohr mit geringerem Durchmesser angeordnet ist. Wegen der unterschiedli chen Durchmesser steigt nach einem Spülvorgang die Luft im Rohr<B>126</B> und unterbricht jeglichen Ansaugvor gang im Beckenfüllrohr 132. Das Wasser fliesst deshalb solange vom Schwimmerventil 16 durch das Rohr 132 wie das Ventil betätigt wird. Es wird jedoch kein Wasser durch das Rohr 132 befördert nachdem das Ventil geschlossen ist.
Die Lage des Rohres 126 und der Öffnung 127 hat noch eine weitere Aufgabe. Während des Spülvorganges wird Wasser vom Schwimmerventil durch das Rohr 132 und das Rohr 126 geleitet und trifft mit dem durch den oberen Krümmer 40 des zweiten Heberrohres fliessenden Wasser zusammen. Das durch das Rohr 126 geförderte Wasser steht unter erheblichem Druck und verstärkt daher den Spülvorgang, indem es das Entfernen der im oberen Krümmer 40 des zweiten Heberrohres einge schlossenen Luft unterstützt. Damit der Wasserstrahl durch das Rohr 126 den Spülvorgang unterstützt, ist die Kante 140 der Öffnung 127 abgerundet und die Kante 142 der Öffnung 127 spitzwinklig.
Dadurch schmiegt sich das durch die Öffnung 127 fliessende Wasser der strom abwärts liegenden Seite der oberen Fläche des oberen Krümmers 40 an, so dass der Spülvorgang verstärkt, statt abgeschwächt wird.
Die Grösse der Öffnung 127 hängt vom am Schwim merventil zur Verfügung stehenden Wasserdruck ab. Sie muss jedoch gross genug sein, damit durch sie Luft aufsteigen kann, um das Ansaugen vom Beckenfüllrohr 132 zu verhindern. Ausserdem soll sie klein genug sein, um einen Wasserstrahl zu erzeugen, wenn das Schwim merventil 16 betätigt wird, um dadurch den Spülvorgang zu verstärken. Das Rohr<B>130</B> kann sich, wie dargestellt, etwas unter den oberen Teil<B>128</B> erstrecken, so dass das durch das Rohr 130 strömende Wasser geringere Strö- mungsgeschwindigkeitsverluste hat, wenn es sich auf die Seiten des Rohres 126 verteilt.
Der Wasserspiegelanzeiger 136 ist derart angeordnet, dass die Bedienungsperson oder der Installateur die für den Betrieb des Heberventils 10 günstigste Wasserspie- gelhöhe feststellen kann. Die elliptische Form der Anzei- geplatte ist so gewählt, dass keine Störungen beim Heben oder Senken des Schwimmerarmes 18 auftreten.
Der Wasserspiegelanzeiger 136 wird auf einen für die Anordnung optimalen Wasserspiegel eingestellt und gibt die genaue Einstellung für den Schwimmer 20 und das Schwimmerventil 16 an. Dies ist insbesondere dann sehr nützlich, wenn das erfindungsgemässe Heberventil eine übliche Spülvorrichtung in einer zu reparierenden Toilet te ersetzt. Dann kann der optimale Wasserspiegel_ für die Anordnung anders sein als der bisher in dem Wasserbe hälter der Toilette benutzte Wasserspiegel.
Der Abstand zwischen dem oberen Teil des Anzeigers 136 und dem abgeflachten oberen Teil 128 des Rohres 126 bildet einen Sicherheitsspielraum. Erreicht der Was serspiegel den oberen Teil 128, so beginnt das dritte Heberrohr 26 überzulaufen, wenn man annimmt, dass die Anordnung mit einer ausreichenden Menge im ersten Heberrohr eingeschlossener Luft arbeitet. Steigt der Wasserspiegel auf irgendeine Weise bis zum oberen Teil des kurzen Rohres 130, so erfolgt ein vollständiger Spülvorgang, weil die Strömungsgeschwindigkeit gross genut ist, um praktisch alle Luft aus den oberen Krüm mern 34 und 40 mitzureissen und zu entfernen.
Der obere Teil 128 des Rohres 126 dient deshalb als Überlaufanzeiger, so dass der Benutzer sehr einfach die Wasserspiegelhöhe erkennen kann, bei der das dritte Heberrohr überläuft. Bei üblichen Toiletten ist der Überlaufpegel üblicherweise in einem überlaufrohr zu erkennen. In der erfindungsgemässen Anordnung ist jedoch kein überlaufrohr erforderlich, da das dritte Heberrohr diese Aufgabe mit übernimmt.
Der Wasserspiegel kann deshalb niemals über den oberen Teil des Rohres 130 ansteigen, und die Öffnung im Behälter 12 für den Luftentlastungsknopf 64 kann ohne Gefahr eben oberhalb dieses Pegels angeordnet werden.
Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des vorstehend be schriebenen Heberventils, wobei für die den Teilen aus den Fig. 1 bis 3 entsprechende Teile gleiche Bezugszei chen gewählt wurden.
Der Einlass 48' des dritten Heberrohres ist etwas aus der gleichmässigen Kurve der unteren Fläche des Zwi schenkrümmers weggeknickt (siehe 146). Der Knick 146 befindet sich in der Innenwand des zweiten Heberrohres 24 und erfüllt die gleiche Aufgabe wie die Strömungsleit- fläche 43, d.h. er vergrössert denjenigen Anteil der Strömung der vom ersten Heberrohr in das zweite Heberrohr geleitet wird.
In dem Heberventil gemäss Fig. 14 fehlt die Becken füllrohr- und Wasserspiegelanzeigevorrichtung 53; es ist nur die Öffnung 127' gezeigt. Diese kann mit einem Beckenfüllrohr 132 verbunden sein, wenn das Schwim merventil 16 im geschlossenen Zustand das Behäl_terfüll- rohr 134 vom Beckenfüllrohr 132 abtrennt.
Die Öffnung 127 kann auch verschlossen sein, und es können andere Einrichtungen zum Füllen des Beckens vorhanden sein, beispielsweise das bereits vorhandene überlaufrohr in einem üblichen Wasserbehälter für eine Toilette, wenn das erfindungsgemässe Heberventil nachträglich einge- s tzt worden ist.
Es ergibt sich, dass die Erfindung auf verschiedene Weise abgewandelt werden kann. Beispielsweise wurden die Stauhöhen des ersten und dritten Heberrohres gleich gross dargestellt, sie können jedoch auch unterschiedlich sein. Ferner kann das dritte Hebemohr 26, das in den beschriebenen Anordnungen eine Wand mit dem zweiten Heberrohr 24 gemeinsam hat, auch als getrenntes Rohr ausgebildet sein.
Wird eine derartige Anordnung in einer Toilette oder in anderen Fällen verwendet, so führt dieses Rohr im allgemeinen zum Auslass des zweiten Heberroh- res. Die Höhen des dritten und zweiten Heberrohres zueinander sollten jedoch beibehalten werden, da das dritte Heberrohr ansaugen soll, bevor das zweite Heber rohr überläuft, da sonst das dritte Heberrohr nicht gefüllt wird und das zweite Heberrohr überläuft, wenn der Wasserspiegel im ersten Behälter weiter steigt, nachdem das dritte Heberrohr ansaugt.
Falls erforderlich kann im Einlass 30 des ersten Heberrohres ein Sieb oder Gitter angeordnet sein, um den einfliessenden Flüssigkeitsstrom zu begradigen, d.h. nach oben zu richten. Die Gitterteile sollen eine vertikale Abmessung von etwa 1,3 cm haben. Sie können aus Flachstäben bestehen, die sich in einer Richtung über den Einlass 30 erstrecken, insbesondere in der gleichen Richtung wie die Wandteile 108 und 109 (Fig. 4 bis 6). Sie können zusammen mit dem Heberventil in einem Pressgussvorgang hergestellt werden.
Obwohl die Erfindung anhand von zwei in Reihe geschalteten Heberrohren, nämlich dem ersten und dem zweiten Heberrohr, beschrieben wurde, können auch drei Heberrohre in Reihe miteinander verbunden werden.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Spülvor richtungen für Toiletten beschränkt, sondern sie kann in vielen anderen Fällen angewendet werden, wo eine Steuerung von Flüssigkeiten erforderlich ist.
Die Fig.15 und 16 zeigen eine Abwandlung der Erfindung, wobei die den Teilen in den Fig. 1 bis 12 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen mit zwei Strichen versehen sind.
In diesem Ausführungsbeispiel fehlt der zweite Behäl ter 70 aus den Fig. 1 bis 12. Die während des Spülvorgan ges erforderliche Zeitverzögerung, durch die verhindert wird, dass die zweite Luftöffnung 66" den Ansaugvor gang im ersten Heberrohr zu früh unterbricht, wird mit Hilfe einer Zeitverzögerungsvorrichtung im Luftentla- stungsknopf 64" erreicht.
Der in Fig. 15 im Schnitt dargestellte Luftentlastungs- knopf 64" hat einen vorderen Bereich 200, der im wesentlichen dem des Luftentlastungsknopfes 64 aus Fig. 13 gleicht, so dass dieser Bereich nicht genauer beschrieben zu werden braucht. Der hintere Bereich 202 dieses Luftentlastungsknopfes enthält eine Verlängerung 204 der Ventilstossstange 118", die sich verschiebbar in eine Aussparung 206 in einer Achse 208 erstreckt.
Diese Achse ist mit einer üblichen Zeitverzögerungsvorrichtung 210, beispielsweise ein mechanischer Zeitgeber oder ein plastischer Regulierstreifen, verbunden, so dass beim Einschieben der Achse 208 infolge der Auslösung eines Spülvorganges diese nicht vor Ablauf von 10 Sekunden in die in Fig.15 gezeigte Stellung zurückkehrt. Die Ventilstossstange l18" kehrt jedoch infolge der Feder 114" sofort nach Freigabe wieder in die in Fig.15 gezeigte Stellung zurück.
Die Achse 208 enthält eine Durchführung 211, die eine Abzweigung 212 des Rohres 62" mit einem zweiten Rohr 214 verbindet. Das Rohr 214 (siehe Fig. 16) führt in den ersten Behälter 12 und hat am unteren Ende eine die zweite Luftöffnung 66" bildende Öffnung.
Ausserdem ist im Rohrverbindungsstück 60" eine Durchführung 68" vorgesehen, die sich bis eben oberhalb des Einlasses 30' erstreckt um eine weitere Luftöffnung 216 zu bilden.
Während eines Spülvorganges, bei dem das Wasser sehr schnell aus dem Behälter 12" ausfliesst, ist die zweite Luftöffnung 66" mittels der Achse 208 gesperrt, so dass das erste Heberrohr nicht mit der atmosphäri schen Luft in Verbindung kommt. Der Spülvorgang wird mit Hilfe der Leitung 68" und der Öffnung 216 unterbro chen, durch die der Saugvorgang im ersten Heberrohr beendet wird. Nach dem Spülvorgang oder im letzten Teil dieses Vorganges kehrt die Achse 208 in die in Fig.15 dargestellte Stellung zurück, und die zweite Luftöffnung 66" verbindet das erste Heberrohr wieder mit der umgebenden Luft. Das Auffüllen des Behälters erfolgt dann im wesentlichen wie vorstehend bereits beschrieben.
Während eines Korrekturvorganges ist der Luftentla- stungsknopf 64" nicht gedrückt. Daher verbindet die zweite Luftöffnung 66" nach dem Absinken des Wasser spiegels auf etwa die Hälfte das erste Heberrohr mit der umgebenden atmosphärischen Luft. Das dritte Heberrohr entfernt dann das Wasser aus dem Zwischenkrümmer 42" bis auf eine für eine Wassersperre erforderliche Menge. Der Behälter 12" wird in der vorstehend bereits beschriebenen Weise gefüllt.
In den Fig. 17 und 18 ist ein weiteres Ausführungsbei spiel dargestellt, das in einer Abzugsanordnung ver wendet werden kann. Mit einer Abzugsanordnung wird während der Benutzung der Toilette und vor dem Spülen ein Wasserstrahl durch ein Venturi-Rohr geleitet, um eine Saugkraft zu erzeugen, die Luft aus dem Toiletten becken absaugt und damit Gerüche entfernt.
In Fig. 17 ist das Venturi-Rohr bei 220 dargestellt. Ein von nicht dargestellten Einrichtungen ein- und ausschaltbarer Wasserstrahl wird durch das Rohr 222 in das Venturi-Rohr 220 geleitet und sprüht dann in ein grösseres Rohr 224, das in einen offenen Abfluss (nicht gezeigt) hinter der Toilette führt.
Das Rohr 224 ist mit einem U-förmigen Rohr 226 verbunden, das an einer Seite des Beckenfüllrohres 126 in den oberen Krümmer 40 des zweiten Heberrohres führt. Im Mundstück des Rohres 226 sind Prellplatten 228 angeordnet, um den Wasserstrom vom oberen Krümmer 40 in das Rohr 26 und umgekehrt zu verringern. Vom unteren Teil des U des Rohres 260 führt ein Rohr 230 mit geringem Durchmesser zu einer Düse 232, die an einer Stelle mit hoher Saugkraft am Venturi-Rohr 220 angeordnet ist.
Vor dem Benutzen der Toilette befindet sich im Rohr 226 normalerweise eine Wassersperre 234. Vor der Benutzung der Toilette schaltet der Benutzer den Was serstrahl durch das Rohr 222 ein. Die Saugkraft an der Venturidüse 232 saugt das Wasser im Krümmer des Rohres 226 durch das Rohr 230 an. Danach wird Luft aus dem Toilettenbecken durch den Auslasskanal 38 des zweiten Heberrohres, das Rohr 226 und das Rohr 224 in den offenen Abfluss gesaugt. Dadurch werden Gerüche entfernt.
Betätigt der Benutzer die Spülung der Toilette, so wird der Wasserstrahl durch das Rohr 220 von üblichen Einrichtungen oder mit einem getrennten Ventil abge stellt. Etwas von dem durch das Heberventil während des Spülvorganges fliessenden Wasser gelangt in das Rohr 226 und stellt in diesem die Wassersperre 234 her. Die Wassersperre ist erforderlich, da sonst der offene Abfluss am unteren Teil des Rohres 224 mit dem Auslasskanal 38 des zweiten Heberrohres und dem Toilettenbecken verbunden ist, so dass Klärgase in den Raum gelangen. Die Prellplatten 228 schwächen den Wasserstrom in das Rohr 226, damit nicht zu viel Spülwasser abgeleitet wird.
Während des letzten Teiles des Spülvorganges, bei dem der Wasserspiegel im Behälter niedrig ist, ist der Auslass kanal 38 bestrebt, etwas Wasser aus dem Rohr 226 anzusaugen. Der Krümmer im Rohr 226 liegt jedoch sehr tief, und die Prellplatten 228 erschweren das Ausfliessen des Wassers aus dem Rohr, so dass im Rohr 226 eine für die erforderliche Wassersperre ausreichende Menge Was sers zurückbleibt. Die Verwendung von Spülwasser, d.h. Wasser aus dem Behälter, anstatt Wasser aus dem Schwimmerventil 16 zum Füllen des Beckens stellt sicher, dass selbst bei Unterbrechung der Wasserzuführung zur Toilette beim Spülvorgang eine Wassersperre 234 hergestellt wird, wenn nur Wasser im Behälter vorhanden war.
Das Rohr 260 wird vorteilhafterweise durch getrenn tes Formpressen hergestellt und direkt mit dem Auslass- kanal 38 des zweiten Heberrohres verklebt oder ver- schweisst. Wie Fig.18 zu entnehmen ist, kann der Auslasskanal 38 des zweiten Heberrohres eingezogene Kanten 240 haben, und ein Kanal 226a des Rohres 226 ist in einer Kante 240 und der andere Kanal 226b des Rohres 226 in der anderen Kante 240 angeordnet.
Das kleine Rohr 230 ist im Rohr 226 angeordnet, wobei das mit der Düse 232 verbundene Ende locker und im Spiel gehalten ist, so dass es über die Düse geschoben und danach das Rohr 226 mit dem Rohr 224 verbunden werden kann.
Falls erforderlich, kann das Venturi-Rohr 220 auch derart angeordnet sein, dass es nach unten in den Kanal 226a gerichtet ist. Dann führt ein kleines Rohr vom unteren Teil des Krümmers zwischen den Kanälen 226a und 226b nach oben zum oberen Krümmer 40 und zu einem zweiten Venturi-Rohr, das sich nach unten in den Kanal 38 erstreckt. Das Venturi-Rohr 220 sprüht dann Wasser in den Kanal 226a, um Luft aus dem Kanal 38 abzusaugen. Das im Krümmer sich sammelnde Wasser wird über das genannte kleine Rohr mittels einer zweiten Venturidüse abgesaugt. Diese leitet den Strom gegen die Wand des Kanals 38, so dass keine Luft im Kanal 38 mitgerissen wird.