CH505948A - Innerhalb eines Spülkastens anzuordnende Steuervorrichtung für den Wasserzulauf zum Spülkasten, insbesondere für WC - Google Patents

Description

  
 



   Innerhalb eines Spülkastens anzuordnende Steuervorrichtung für den Wasserzulauf zum Spülkasten, insbesondere für WC
Die Erfindung betrifft eine innerhalb eines Spülkastens anzuordnende Steuervorrichtung für den Wasserzulauf zum Spülkasten, insbesondere für WC, mit einem Schwimmer, der über ein Gestänge und eine Untersetzung mit einem beweglichen Schliesskörper eines Wasser Zulaufventils verbunden ist.



   Im folgenden sollen kurz die Probleme solcher Steuervorrichtungen erläutert werden, Probleme, die teilweise aus Wünschen, aber auch aus gesetzlichen Vorschriften entstehen. Es wird gefordert, dass ein Spülkasten sehr schnell auf das vorgeschriebene Wasserniveau gefüllt wird. Dabei soll der Füllvorgang auch mit möglichst wenig Geräuschen erfolgen.



   Des weiteren ist erwünscht, dass das Wasserniveau im Spülkasten verschieden gewählt werden kann, dass also das Wasserniveau regulierbar ist. Es wird weiterhin gefordert, dass das Wasser-Zulaufventil sicher auch gegen einen hohen Gegendruck schliesst. So können   z.B.   



  die gesetzlichen Vorschriften so sein, dass ein Schliessdruck von 10 atm gehalten werden muss.



   Es wird bezweckt eine verbesserte Steuervorrichtung zu schaffen, mit der die erwähnten Probleme gut gelöst werden können.



   Die erfindungsgemässe Steuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schwimmer innerhalb eines Schwimmergehäuses befindet und dass das Schwimmergehäuse ein Ablaufventil mit einem beweglichen, schwimmfähigen Schliesskörper und eine höher als dieser liegende Wasserzulaufstelle zum Gehäuseinnern hat.



   Dadurch, dass sich der Schwimmer innerhalb eines Schwimmergehäuses befindet, und nicht mehr direkt im Spülkasten, wie bei bekannten Steuervorrichtungen.



  bleibt der Schwimmer beim Füllen des Spülkastens anfänglich unbeeinflusst.



   Das Wasser kann also im Spülkasten steigen ohne Beeinflussung des Schwimmers, so dass also das Wasser Zulaufventil auch nicht allmählich in die Schliessstellung bewegt wird. Der Querschnitt der Wasserzulaufleitung bleibt somit unverändert. Das Ablaufventil am Schwimmergehäuse ist vom schwimmfähigen Schliesskörper geschlossen worden. Erst wenn das Wasser über die Wasserzulaufstelle ins Innere des Schwimmergehäuses fliessen kann, wird der Schwimmer und damit das Wasserzulaufventil beeinflusst. Durch diese Massnahme kann der Schliessvorgang erst kurz vor Erreichen des maximalen Wasserniveaus eingeleitet werden. Dieser eingeleitete Schliessvorgang kann nun aber auch sehr schnell beendet werden, weil ja der maximale Wasserstand nach Beginn des Schliessvorgangs gleich erreicht ist. Aus diesem Grunde braucht der Schwimmer auch nur einen sehr kurzen Weg zurückzulegen.

  Dies hat wieder zur Folge, dass mit der Steuervorrichtung ein sehr grosser Regelbereich des Wasserniveaus im Spülkasten ermöglicht wird. Der Schwimmerweg kann also im Verhältnis zum Gesamtwasserstand im Spülkasten sehr klein gehalten werden.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands im Längsschnitt dargestellt.



   In der Zeichnung ist die Steuervorrichtung etwa in natürlicher Grösse dargestellt.



   Die Vorrichtung weist ein kastenförmiges längliches Schwimmergehäuse 1 auf, das nach der Montage im Spülkasten steht und oben offen ist. Am Boden des Schwimmergehäuses 1 befindet sich ein Wasser-Ablaufventil 2 und oben am Schwimmergehäuse ist ein Wasser Zulaufventil 3 befestigt. Im Schwimmergehäuse 1 liegt ein heb- und senkbarer Schwimmer 4, der über ein Gestänge 5 mit einem beweglichen Schliesskörper 6 des Ventils 3 verbunden ist.



   Seitlich des Gehäuses 1 liegt ein Überlaufkanal 7 mit einer Wasserüberlaufkante 8. Dieser Kanal 7 steht über eine Öffnung 9 mit dem Innern des Gehäuses 1 in Verbindung. Eine am Boden des Gehäuses 1 vorhandene Öffnung 10 ist durch einen Schwimmer 11 verschliessbar.



  Letzterer ist in einem Käfig 12 mit Spiel heb- und senkbar gehalten. Der Kanal 7 weist zwei ineinander verschiebbare Rohre auf, wobei das obere Rohr 13 zur Höhenverstellung der Überlaufkante 8 in verschiedene Höhen verschiebbar ist. Der quaderförmige Schwimmer 4 wird in vorteilhafter Weise mit einer seitlichen wannenförmigen Rinne 14 versehen, damit durch die öffnung 9 einströmendes Wasser mit möglichst geringem Wider  stand ins Schwimmergehäuse 1 einfliessen und den Schwimmer 4 umgeben kann.



   Das Wasser-Zulaufventil 3 ist mit in der Zeichnung ganz rechts liegenden und nicht mehr dargestellten Teilen an einer seitlichen Wand eines Spülkastens befestigbar.



  Hierzu ragt ein rohrförmiger Ansatz 15 in nicht gezeigter Weise von der Figur aus nach rechts und dieser Ansatz 15 ragt durch eine öffnung der Spülkastenwand und wird mit einer nicht dargestellten Mutter unter Zwischenlage von schalldämmenden Unterlagscheiben, z.B. aus Gummi, an der Spülkastenwand festgeschraubt. An der flanschartigen Innenseite des rohrförmigen Ansatzes 15 ist ein O-Ring eingebettet, an dem ein Ventilsitz 16 abdichtend anliegt. Der Ventilsitz 16 hat eine weitere ringförmige Dichtfläche 17. Das Ventilgehäuse weist eine Metallbüchse 18 und eine diese im Abstand umgebende Wand 19 auf. Zwischen der Metallbüchse 18 und der Wand 19 liegt ein Mantelstrom-Ringraum 22.

  Im einen Teil des letzteren strömt das Zulaufwasser zum Spülkasten und der andere Teil steht mit der Aussenluft in   Verbindung,    so dass bei eventuell in der Zuleitung auftretendem Unterdruck nicht Wasser aus dem Spülkasten in das Trinkwassernetz gesaugt wird. An die Wand 19 schliesst   sidl    ein Abflusszapfen 20 an, an dem ein biegsamer Schlauch 21 befestigt ist. Eine öffnung der Wasserzuleitung zur umgebenden Aussenluft kann natürlich auch an irgendeiner anderen Stelle der zum Spülkasten führenden Wasserleitung angebracht sein. Mittels einer Schraubhülse 23 können die vorerwähnten Bauteile des Ventils 3 von einem am Schwimmergehäuse 1 befestigten Grundkörper 24 abgenommen werden.



   Der Grundkörper 24 weist ein Aussengewinde 25 zum Verschrauben mit der Hülse 23 auf. Im Innern des Grundkörpers 24 ist der als zylindrischer Kolben ausgebildete Schliesskörper 6 horizontal verschiebbar gelagert.



  In einer Ringnut des Schliesskörpers 6 liegt ein O-Ring zur Abdichtung gegenüber dem Grundkörper 24. In der vorderen Stirnfläche des Schliesskörpers 6 ist ein gummiartiger Abdichtkörper 26 eingebettet. Dieser ist zur abdichtenden Anlage an die Mündung 17 bestimmt. Am beweglichen Schliesskörper 6 ist das zum Schwimmer 4 führende Gestänge 5 schwenkbar angelenkt.



   Das Gestänge 5 besteht aus einer am Schwimmer 4 befestigten, im wesentlichen geradlinig bewegbaren, als Stössel wirkende Stange 27 und einer kulissengeführten Pleuelstange 28. An der Pleuelstange 28 ist eine Rolle 29 drehbar gelagert. Letztere ist in einer nierenförmigen Kulisse 30 geführt. Die Führungsbahn der Kulisse 30 ist im oberen Teil gekrümmt und verläuft im unteren Teil vertikal.



   Die Bewegungsrichtungen von Stange 27 und Schliesskörper 6 liegen im wesentlichen rechtwinklig zueinander. Durch die von der Kulisse 30 erzwungene Bewegungsumkehr von der Stange 27 zum Schliesskörper 6 wird eine über den Winkel   cc    vorhandene veränderliche Untersetzung erzielt. In der dargestellten Vorrichtung ist das Wasser-Zulaufventil 3 ganz geöffnet und die Rolle 29 befindet sich am unteren Ende der Kulisse 30. Der Winkel   sc    beträgt hierbei etwa 300. In dieser Stellung wird der Weg des Schwimmers 4 nach oben etwa um das 3.7fache untersetzt auf den Schliesskörper 6 übertragen.



  Befindet sich während des Schliessvorgangs die Pleuelstange   28    in einem Winkel   S    zur Horizontalen, so ist eine Untersetzung vom Schwimmer 4 zum Schliesskörper 6 von etwa 9,5 vorhanden. Die Untersetzung vom Beginn bis zum Schliessende des   Wasser-Zulaulvenüls    3 ist somit progressiv ausgelegt, wobei eine mittlere Untersetzung vom Beginn bis zum Schliessende im wesentlichen von   7:1    vorhanden ist.



   In der dargestellten offenen Stellung des Wasser Zulaufventils 3 fliesst das Wasser über eine nicht dargestellte Zulaufleitung durch den Ventilkörper 16 über den Schlauch 21 in den nicht dargestellten Spülkasten. Beim Ansteigen des Wassers im Spülkasten wird der Schwimmer 11 abdichtend an die Gehäuseöffnung 10 angedrückt. Das Wasser steigt nunmehr im Spülkasten bei unverändert gebliebener Stellung des Ventils 3 an. Sobald der Wasserstand im Spülkasten bis zur überlaufkante 8 gelangt, was kurz vor Erreichen des maximal gewünschten Wasserniveaus im Spülkasten der Fall ist, fliesst Wasser über den Kanal 7 ins Innere des Schwimmergehäuses 1. Der Schwimmer 4 hebt sich und infolge der geringeren Untersetzung des Gestänges 5 wird der Schliesskörper 6 anfänglich schnell gegen die Mündung 17 zu bewegt.

  Bis zum Erreichen der Stellung, in der die Pleuelstange 28 um einen Winkel   9    zur Horizontalen geneigt ist, wird die Rolle 29 auf einer geraden. vertikalen Bahn der Kulisse 30 geführt. Von dieser Stelle aus verläuft die Bahn der Kulisse 30 gekrümmt. Der Schliesskörper 16 ist hierbei abdichtend an die Mündung 17 des Ventilsitzes angedrückt worden. Die Untersetzung vom Weg des Schwimmers 4 zum Weg des Schliesskörpers 6 ist hierbei stark angewachsen, auf z.B. 9 bis 10, wodurch eine starke Übersetzung des Schwimmerauftriebs zur Schliesskraft des Schliesskörpers 6 vorhanden ist. Durch eine solche Auslegung des Gestänges 5 kann, trotz Auslegung eines verhältnismässig kleinen Schwimmers 4, eine sehr grosse Schliesskraft am Ventil 3 erzielt werden.



  Das Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, dass das Ventil 3 bis zu einem Wasserdruck von 10   atm    abdichtend schliesst. Der ab Winkel   p    zur Horizontalen vorgesehene gekrümmte Verlauf der Kulisse 30 wurde aus dem Grund vorgesehen, damit trotz Bearbeitungstoleranzen   zwiscen    den Bauteilen des Ventils in jedem Fall der Schliesskörper 6 abdichtend an die Mündung 17 angepresst wird.



   Dadurch dass das Wasserzulaufventil 3 bis kurz vor Erreichen des maximalen Wasserstandes im Spülkasten unverändert offen bleibt, wird der Leitungsquerschnitt nicht verändert und die Füllung des Spülkastens kann unverändert schnell erfolgen. Da der Schwimmer 4 vom Wasser erst kurz vor Erreichen des Maximalwasserstandes im Spülkasten beeinflusst wird, ist nur ein kleiner Schwimmerweg erforderlich. Durch diesen im Verhältnis zum Gesamtwasserstand im Spülkasten sehr geringen Schwimmerweg wird ein sehr grosser Regulierbereich der Wasserüberlaufkante 8 erzielt. Das Gestänge 5 ist so ausgelegt, dass bei Beginn der Bewegung des Schwimmers 4 eine kleine Untersetzung des Schliesskörpers 6 schnell gegen die Mündung 17 zu bewegt wird, eine grosse Kraft muss hierbei nicht ausgeübt werden. 

  Kurz vor dem Ende des Schliessvorgangs bewegt sich der Schliesskörper 6 sehr langsam an die Mündung 17, wodurch ein Ventilschlag vermieden wird und dann infolge der sehr grossen Schliesskraft der Ventilkörper 6 an die Mündung 17 abdichtend angepresst wird. Fertigungstoleranzen werden hierbei, wie bereits erwähnt, durch den gekrümmten Verlauf der Kulisse 30 überbrückt. Der Schliessvorgang beginnt, nachdem das Wasser über die Überlaufkante 8 fliesst und ist in etwa drei Sekunden abgeschlossen. Durch die verstellbare Überlaufkante 8 kann das gewünschte Wasserniveau im Spülkasten verändert werden, so dass z.B. acht oder zehn Liter Wasser im Spülkasten vorhanden sind.  

 

   Die Vorrichtung ist einfach im Aufbau, nicht störanfällig, kann leicht montiert und ebenfalls leicht demontiert werden. Die im Schliesskörper 6 eingebettete Gummidichtung 26 kann z.B. leicht mittels eines in den Schlitz 31 einzuführenden Werkzeugs herausgenommen und durch eine andere ersetzt werden. Das Ventil 3 kann durch eine einzige Schraubstelle, nämlich der Schraubhülse 23, auseinandergenommen werden.



   Wird beim Entleeren des Spülkastens das Wasser mittels einer nicht dargestellten Einrichtung vom Spülkasten abgelassen, so fliesst erst das das Schwimmergehäuse 1 umgebende Wasser vom Spülkasten ab und dann erst wenn der Schwimmer 11 nach unten gelangt, fliesst die geringe Wassermenge aus dem Schwimmergehäuse 1 nach aussen ab. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Innerhalb eines Spülkastens anzuordnende Steuervorrichtung für den Wasserzulauf zum Spülkasten, insbesondere für WC, mit einem Schwimmer, der über ein Gestänge und eine Untersetzung mit einem beweglichen Schliesskörper eines Wasser-Zulaufventils verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schwimmer (4) innerhalb eines Schwimmergehäuses (1) befindet und dass das Schwimmergehäuse ein Ablaufventil (10, 11) mit einem beweglichen, schwimmfähigen Schliesskörper (11) und eine höher als dieser liegende Wasserzulaufstelle (8, 13) zum Gehäuseinnern hat.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwimmergehäuse (1) länglich ist und stehend anzuordnen bestimmt ist.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzulaufstelle (8) zum Schwimmergehäuse (1) auf verschiedene Höhen des Gehäuses (1) einstellbar ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersetzung (27 bis 30) vom Bewegungsbeginn des Schliesskörpers bis zum Schliessende des Wasser-Zulaufventils (3) progressiv ausgelegt ist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Untersetzung vom Beginn bis zum Schliessende im wesentlichen 7:1 ist.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (5) eine im wesentlichen geradlinig bewegbare, am Schwimmer (4) befestigte, als Stössel wirkende Stange (27) aufweist, die zur Änderung der Bewegungsrichtung am einen Ende einer kulissengeführten Pleuelstange (28) angelenkt ist, und die Pleuelstange am anderen Ende an dem geradlinig bewegbaren kolbenartigen Schliesskörper (6) des Wasser-Zulaufventils (3) angelenkt ist.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Führung der Pleuelstange (28) dienende Kulisse (30) eine gekrümmte Führungsbahn aufweist.

   7. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Führung der Pleuelstange (28) dienende Kulisse (30) einen zu Beginn der Schliessbewegung des Zulaufventil-Schliesskörpers (6) benutzten geradlinigen Bahnteil und einen daran anschliessenden bis zum Ende dieser Schliessbewegung benutzten gekrümmten Bahnteil aufweist.

   8. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bewegungsrichtungen von Stange (27) und Zulaufventil-Schliesskörper (6) im wesentlichen rechtwinklig zueinander liegen.