Optische Steuereinrichtung an einer Wasserleitungsarmatur, insbesondere Waschbecken-Armatur Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Steuereinrichtung an einer Wasserleitungsarmatur, ins besondere Waschbecken-Armatur.
Mit einer solchen optischen Steuereinrichtung wird die Möglichkeit geschaffen, berührungsfrei einen Was serhahn zu öffnen, was insbesondere in den Arbeits räumen von Ärzten oder in öffentlichen Waschräumen usw. als unumgänglich notwendig erscheint.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird das Steuersignal zum Einschalten des Wasserzulaufes mit tels einer Lichtschranke erzeugt. Solche Anordnungen eignen sich aber nur schlecht zum nachträglichen Ein bau, da hierfür in der Regel eine Unterputzverlegung erforderlich ist. In vielen Fällen müssten auch zusätzliche Säulen zur Begrenzung der Lichtstrecke aufgebaut wer den, wenn der Abstand von Wand zu Wand oder zwischen Decke und Fussboden für eine Lichtschranke zu gross ist.
Bei einer anderen optischen Steuereinrichtung wird im Armaturenkopf neben dem Wasserauslauf eine Licht quelle und ein Streulichtempfänger eingebaut, wobei sich letzterer ausserhalb des von der Lichtquelle aus gehenden Lichtbündels befindet und wobei das ver stärkte Ausgangssignat des Streulichtempfängers zum Einschalten des Wasserzulaufes herangezogen wird. Be kannte Steuereinrichtungen dieser Art haben sich aber als sehr empfindlich gegen Fremdlicht, etwa Einstrah lung und Reflexion durch Beleuchtungskörper, erwiesen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaf fung einer optischen Steuereinrichtung der letztgenann ten Art, welche unempfindlich gegen die Einwirkung von Fremdlicht und somit funktionssicher ist und eine im Armaturenkopf neben dem Wasserauslauf eingebaute Lichtquelle und einen an der gleichen Stelle eingebauten, ausserhalb des von der Lichtquelle ausgehenden Licht bündels angeordneten Streulichtempfänger aufweist, wo bei das verstärkte Ausgangssignal des letzteren dazu bestimmt ist, auf Mittel zum Einschalten des Wasser zulaufes zu wirken.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch bewirkt, dass Modulationsmittel vorgesehen sind, um die Lichtquelle mit einer von der Netzfrequenz abweichenden Frequenz zu modulieren, so dass sie ein moduliertes Licht emit tiert, und dass dem Streulichtempfänger Selektionsmittel zugeordnet sind, um eine selektives Ansprechen auf die Modulationsfrequenz zu bewirken.
Zweckmässig kann hierbei sowohl der Lichtquelle wie auch dem Streulichtempfänger ein optisches System vorgeschaltet sein, welche Systeme nebeneinander ange ordnet sind und deren optische Achsen parallel ver laufen. Vergleichsweise zu Anordnungen etwa mit sich schneidenden optischen Achsen kann hierbei die Un terbrechung des von der Lichtquelle emittierten Licht bündels, etwa durch Eintauchen der Hand, mit irgend einem Abstand von der Lichtquelle bzw. dem Streu lichtempfänger erfolgen, ohne dass nur ein ungenügender Anteil des diffus reflektierten Lichtes auf letzteren ge langt.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes soll anhand der Zeichnung nach folgend näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wasch becken-Armatur mit optischer Steuereinrichtung, Fig. 2 eine Armatur der Anlage gemäss Fig. 1 im Schnitt und Fig. 3 ein Schaltschema der Anlage gemäss Fig. 1 in Block-Form.
Über einem Waschbecken 1 ist eine Wasserauslauf armatur 2 angeordnet, in deren Kopf neben dem Wasser auslauf 3 noch eine Lichtquelle 4 mit vorgeschaltetem optischen System 5 und ein Streulichtempfänger 6 mit vorgeschaltetem optischem System 7 angeordnet sind, wie Fig. 2 mehr im einzelnen zeigt.
Der Wasserauslauf der Armatur 2 steht mit einer thermischen Mischbatterie 8 in Strömungsverbindung, die an einen Kaltwasserzulauf 9 und an einen Warm wasserzulauf 10 angeschlossen ist. Beide Zuläufe 9 und 10 sind je mit einem Magnetventil 11 versehen, die auf ein Steuersignal vom Streulichtempfänger 6 her einschaltbar sind, wie das nachfolgend noch näher be schrieben wird. Selbstverständlich könnte auch nur ein Magnetventil 11 vorgesehen sein, das dann zwischen Armatur 2 und, soweit vorhanden, thermischer Misch batterie 8 anzuordnen wäre.
Die nachfolgend noch näher zu erläuternden Steuer- und Verstärkermittel der Anlage sind zweckmässig zu einer Baueinheit 12 zu sammengefasst, so dass sich gemäss Fig. 1 eine die Baueinheit 12, die Mischbatterie 8 und die Magnet ventile 11 umfassende Baugruppe ergibt, die sich ohne weiteres platzsparend und insbesondere auch ohne wei teren Aufwand nachträglich unter dem Waschbecken 1 anordnen lässt. Lediglich ein Netzanschluss 13 ist dann erforderlich, um die Anlage in betriebsbereiten Zustand zu bringen.
Wie das Blockschema gemäss Fig. 3 mehr im ein zelnen zeigt, ist der Lichtquelle 4, welche eine Glüh lampe sein kann, ein transistorisierter Modulator oder Oszillator 14 vorgeschaltet, so dass die Lichtquelle ein moduliertes Licht mit einer Frequenz emittiert, welche von der Netzfrequenz und zweckmässig auch von den Harmonischen der Netzfrequenz abweicht.
Für ein auf die Modulationsfrequenz selektives Ansprechen des Streulichtempfängers 6, der eine Photozelle oder ein Halbleiterelement umfassen kann, ist diesem eine Fre- quenzselektionsstufe 15 und ein Verstärker 16 nachge schaltet. Diese selektive Verstärkeranordnung 15, 16 verstärkt nur diejenigen Signale, die vom durch die Lampe 4 emittierten modulierten Licht herrühren.
Ein derartiger frequenzselektiver Empfang des modulierten Lichtes schliesst Fehlschaltungen durch Fremdlichtein- fluss völlig aus.
Wie sich der Fig. 3 ferner entnehmen lässt, bewirkt das verstärkte, durch Streulichteinfall auf den Streuficht- empfänger 6 verursachte Signal eine Erregung eines elektromagnetischen Schalters 17, dessen Kontakte 18 die vorgenannten Magnetventile 11 einschalten, worauf das Wasser aus der Armatur 2 austreten kann.
Wie bereits vorbeschrieben, sind die Steuer- und Verstärkermittel 14, 15, 16, 17 und 18 zu einer Bau einheit 12 zusammengefasst, welche beliebig entfernt von der Armatur 2 angeordnet sein kann. Die elek trische Verbindung zwischen dieser Baueinheit 12 einer seits und Lichtquelle 4 bzw. Streulichtempfänger 6 an derseits kann durch einen dem Wasserdurchströmkanal in der Armatur 2 parallelen Kanal erfolgen, wie Fig. 1 und 2 deutlich erkennen lassen.
Ferner wurde bereits erwähnt, dass der Licht quelle 4 ein optisches System 5 und dem Streulicht empfänger 6 ein optisches System 7 vorgeschaltet ist. Diese optischen Systeme 5 und 7 weisen hierbei par allel verlaufende optische Achsen auf, wobei das von der Lichtquelle ausgehende Licht gebündelt und als Bündel mit parallelen Strahlen nach unten geworfen wird. Auf diese Weise können in jeder beliebigen Höhe zwischen Armaturenkopf und Waschbecken etwa die Hände einer Person in das Lichtbündel eingetaucht wer- den, wobei die Unregelmässigkeiten der Hautoberfläche durchaus in der Lage sind, genügend Streulicht zum Streulichtempfänger 6 zurückzuwerfen, dessen verstärk tes Ausgangssignal den Wasseraustritt auslöst.
Dieses Signal bleibt erhalten, bis das diffus reflektierende Ob jekt (etwa die Hände) aus dem Strahlengang des von der Ouelle 4 emittierten Lichtbündels entfernt wird.
Optical control device on a water pipe fitting, in particular a wash basin fitting The present invention relates to an optical control device on a water pipe fitting, in particular a wash basin fitting.
With such an optical control device the possibility is created to open a water faucet without contact, which appears to be inevitable, especially in the work rooms of doctors or in public washrooms, etc.
In known devices of this type, the control signal for turning on the water supply is generated with means of a light barrier. Such arrangements are only poorly suited for subsequent installation, since this usually requires concealed installation. In many cases, additional pillars would have to be installed to limit the light path if the distance from wall to wall or between ceiling and floor is too great for a light barrier.
In another optical control device, a light source and a scattered light receiver is installed in the faucet head next to the water outlet, the latter being located outside the light beam emanating from the light source and the increased output signal of the scattered light receiver being used to switch on the water inlet. Be known control devices of this type have proven to be very sensitive to extraneous light, such as Einstrah treatment and reflection by lighting fixtures.
The present invention aims to create an optical control device of the last mentioned type, which is insensitive to the effects of extraneous light and is therefore functionally reliable and has a light source built into the faucet head next to the water outlet and one built into the same place outside of the light source emanating from Has light bundle arranged scattered light receiver, where in the amplified output signal of the latter is intended to act on means for switching on the water inlet.
According to the invention, this is achieved in that modulation means are provided in order to modulate the light source with a frequency deviating from the mains frequency so that it emits a modulated light, and that selection means are assigned to the scattered light receiver in order to produce a selective response to the modulation frequency .
Appropriately, both the light source and the scattered light receiver can be preceded by an optical system, which systems are arranged next to one another and whose optical axes run parallel ver. Compared to arrangements with intersecting optical axes, the interruption of the light bundle emitted by the light source, for example by immersing the hand, can take place at any distance from the light source or the scattered light receiver, without only an insufficient proportion of the diffuse The reflected light reaches the latter.
An example embodiment of the subject invention will be explained in more detail with reference to the drawing according to the following. 1 shows a schematic representation of a wash basin fitting with an optical control device, FIG. 2 shows a fitting of the system according to FIG. 1 in section, and FIG. 3 shows a circuit diagram of the system according to FIG. 1 in block form.
A water outlet fitting 2 is arranged over a sink 1, in the head of which in addition to the water outlet 3 a light source 4 with an upstream optical system 5 and a scattered light receiver 6 with an upstream optical system 7 are arranged, as shown in more detail in FIG.
The water outlet of the fitting 2 is in flow connection with a thermal mixer tap 8, which is connected to a cold water inlet 9 and a hot water inlet 10. Both inlets 9 and 10 are each provided with a solenoid valve 11 which can be switched on to a control signal from the scattered light receiver 6, as will be described in more detail below. Of course, only one solenoid valve 11 could be provided, which would then be arranged between the fitting 2 and, if any, thermal mixer 8.
The control and amplifier means of the system to be explained in more detail below are expediently combined into a unit 12, so that according to FIG. 1 there is an assembly comprising the unit 12, the mixer 8 and the solenoid valves 11, which is easily space-saving and in particular can be arranged subsequently under the sink 1 without further effort. Only one network connection 13 is then required in order to bring the system into an operational state.
As the block diagram according to FIG. 3 shows in more detail, the light source 4, which can be an incandescent lamp, is preceded by a transistorized modulator or oscillator 14 so that the light source emits a modulated light at a frequency that depends on the mains frequency and expediently also deviates from the harmonics of the mains frequency.
For a selective response of the scattered light receiver 6, which can comprise a photocell or a semiconductor element, to the modulation frequency, a frequency selection stage 15 and an amplifier 16 are connected downstream of this. This selective amplifier arrangement 15, 16 amplifies only those signals which originate from the modulated light emitted by the lamp 4.
Such a frequency-selective reception of the modulated light completely rules out incorrect switching due to the influence of external light.
As can also be seen from FIG. 3, the amplified signal caused by the incidence of scattered light on the scattered light receiver 6 excites an electromagnetic switch 17, the contacts 18 of which switch on the aforementioned solenoid valves 11, whereupon the water can escape from the fitting 2.
As already described above, the control and amplifier means 14, 15, 16, 17 and 18 are combined into a construction unit 12, which can be arranged at any distance from the fitting 2. The electrical connection between this structural unit 12 on the one hand and light source 4 or scattered light receiver 6 on the other hand can take place through a channel parallel to the water throughflow channel in the fitting 2, as can clearly be seen in FIGS. 1 and 2.
It has also already been mentioned that the light source 4 is preceded by an optical system 5 and the scattered light receiver 6 is preceded by an optical system 7. These optical systems 5 and 7 here have parallel optical axes, the light emanating from the light source being bundled and thrown downwards as a bundle with parallel rays. In this way, for example, a person's hands can be immersed in the light beam at any height between the faucet head and the wash basin, the irregularities of the skin surface being able to reflect enough scattered light back to the scattered light receiver 6, whose amplified output signal triggers the water leakage .
This signal is retained until the diffusely reflective object (such as the hands) is removed from the beam path of the light beam emitted by the source 4.