Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spülventil, insbesondere für Toiletten-Spülkasten, mit einem heb- und senkbaren Schliesskörper.
Die bekannten Spülventile sind in ihrem Aufbau kompliziert, daher teuer und störanfällig. Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines einfachen, betriebssicheren Spülventils.
Das erfindungsgemässe Spülventil ist gekennzeichnet durch einen mit dem Schliesskörper hydraulisch wirkverbundenen Steuerkörper, dessen Bewegen bei Spülbereitschaft ein Anheben des Schliesskörpers bewirkt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen in rein schematischer Darstellung:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Toiletten-Spülkasten mit einem Spülventil,
Fig. 2 ein Spülventil im Längsschnitt analog Fig. 1, als Variante in vergrösserter Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Spülkasten 1 ersichtlich, wie solche insbesondere bei Toilettenspülungen Verwendung finden. Er weist eine Ausfluss-Leitung 3 auf, in die der untere Teil eines Halters 5 mit Längsrippen eingesteckt ist. Dieser Halter 5 besteht aus zwei Teilen 6 und 7, die je mit einer Querplatte 8 bzw. 9 versehen sind. Zwischen diesen Querplatten 8, 9 ist eine Membran 10 mittels Hohlnieten 11 befestigt, welche gleich- zeitig die vier Teile 6, 7, 8 und 9 zu einer Einheit verbinden.
Der Membranrand 13 steht über die Querplatten 8, 9 vor.
Die Membran 10 ist von einem Schliesskörper 15 mit einem Unterteil 16 und einem Oberteil 17 umgeben. Diese Teile 16 und 17 weisen sich gegenüberliegende Flansche 18 und 19 auf (Fig. 2), mit deren Hilfe und einem Klemmflansch 21 die beiden Teile 16 und 17 unter Dazwischenklemmung des äussersten Membranrandes 13 miteinander zum Schliesskörper 15 verbunden sind. Der obere Teil des einsteckbaren Halters 5 dient einem als Heberohr ausgebildeten Steuerkörper 23 als Führung. Der Steuerkörper 23 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, mit einer Hebeeinrichtung 24 versehen, oder mit einem Handgriff 26 zu dessen direktem Anheben.
Das in Fig. 2 dargestellte Spülventil weist auf seinem Oberteil 17 Stützen 27 mit einem Auflageflansch 28 auf. Am Steuerkörper 23 ist ein weiterer Auflageflansch 30 befestigt.
Zwischen diesen beiden Flanschen 28 und 30 befindet sich ein aufblasbares Element, beispielsweise ein aus Kunststofffolie geschweisstes Element 32, welches über einen Druckluftanschluss 33 mit Druckluft beaufschlagt werden kann.
In den Fig. sind ferner die Wasserspiegel 35, 36 im Spülkasten 1 bzw. im Steuerkörper 23 für eine bestimmte Lage des Ventils eingezeichnet. In Fig. 2 ist ein beim Spülvorgang sinkender Wasserspiegel 38 dargestellt sowie ein Einströmquerschnitt 40 zum Oberteil 17 des Schliesskörpers 15 und ein Ausströmquerschnitt 42 bei gehobenem Schliesskörper 15.
Ferner sind die am Schliesskörper 15 bzw. den gebildeten Kammern 22, 20 des Oberteils 17 bzw. Unterteils 16 wichtigen ringförmigen Wirkflächen 44, 46 und 48 bezeichnet.
Das beschriebene Spülkasten-Ventil funktioniert folgendermassen:
Die spülbereite Ruhelage ist in Fig. 1 ersichtlich. Zum Auslösen des Spülvorganges wird der Steuerkörper 23 kurz angehoben, sei dies durch die Einrichtung 24, den Handgriff 26 oder durch Beaufschlagung des aufblasbaren Elementes 32 mittels Fernsteuerung. Dadurch wird der Einströmquerschnitt 40 geöffnet, Wasser strömt aus dem Kasten 1 ein und füllt die Kammer 22 sowie praktisch gleichzeitig den Steuerkörper 23 an. Der Oberteil 17 füllt sich mit Wasser, welches auch im Steuerkörper 23 ansteigt. Dabei wirkt vorerst der äussere Wasserdruck entsprechend der Höhe des Wasserspiegels 35 auf die Aussenflächen des Schliesskörpers 15, d. h.
auf die Ringflächen 44 und 48 senkrecht zur Hubrichtung des Schliesskörpers 15. Da die Fläche 44 grösser ist als die Fläche 48, überwiegt die Schliesskraft auf den Schliesskörper 15, welche diesen in die in Fig. 2 linke Seite dargestellte Lage presst.
Mit steigender Flüssigkeitssäule im Steuerkörper 23 wird die auf den freien Teil des Membranrandes 13 wirkende Schliesskraft ansteigen, aber ebenso, und wegen der grösseren Innenfläche 44, die auf die Fläche 44 im Innern der Kammer 22 wirkende Öffnungskraft. Wenn der Schliesskörper 15 in seiner Schliesslage (linke Bildhälfte Fig. 2) verbliebe, stiege der Wasserspiegel im Körper 23, bis er mit demjenigen im Behälter 1 kommunizieren würde. Bevor dieser Zustand erreicht ist, hebt sich der Schliesskörper 15; denn die Öffnungskraft wird grösser als die Summe der Schliesskräfte (Schliesskörpergewicht, Kräfte auf den freien Membranrand 13 und die Differenz aus den Kräften auf die beiden Wirkflächen 44 und die Fläche 48). Bei entsprechender Dimensionierung der Fläche 46 des Membranrandes 13 sowie der Flächen 44 und 48 ist dies z.
B. kurz nach dem Anheben des Steuerkörpers 23 der Fall. Es öffnet sich das Ventil (Querschnitt 42) und es schliesst sich der Querschnitt 40. Die Flüssigkeit im Spülkasten 1 strömt durch diesen Querschnitt 42 aus. Der Wasserspiegel 35, etwas höher als im Körper 23, sinkt dabei rasch ab und unter denjenigen im Körper 23, wie dies z. B. die Wasserstände 38 (H1) und 36 (H2) in dieser Lage zeigen (Differenz H3). Je langsamer der Abfluss des Wassers aus dem Steuerkörper 23 und dem Oberteil 17 durch die Hohlnieten 11 erfolgt, um so grösser bleibt die den Schliesskörper 15 offenhaltende resultierende Kraft.
Der Schliesskörper 15 beginnt sich bei entsprechendem Wasserstand in der Kammer 22 bzw. im Körper 23 in seine Schliesslage zu senken, wenn die Resultierende aus der Offenhaltungskraft, die im Innern des Oberteiles 17 des Schliesskörpers 15 angreift, gegebenenfalls vektoriell vermehrt um weitere am Schliesskörper wirkende hydraulische Kräfte, kleiner wird, als das Eigengewicht des Schliesskörpers 15 und Steuerkörpers 23. Bei weiterem Absinken des Spiegels H2 im Steuerkörper 23 überwiegt das Gewicht noch mehr und der Schliesskörper 15 wird auf seinen Sitz im Gehäuse 1 gepresst, wie dies aus Fig. 2 (linke Hälfte) ersichtlich ist. Durch entsprechende Dimensionierung der Hohlnieten-Querschnitte ist es möglich, den Schliesskörper 15 derart zu dimensionieren, dass dessen Schliessbewegung dann vor sich geht, wenn das letzte Wasser den Spülkasten durch den Ausströmquerschnitt 42 verlassen hat.
Es ist aber auch möglich, einen Restwasserspiegel stehen zu lassen, was in der Anwendung eines derartigen Spülventils auf andern Gebieten erwünscht sein kann.
Nach dem Absenken des Schliesskörpers 15 entleert sich der Oberteil 17 des Körpers 15 durch die Hohlnieten 11 praktisch vollständig. Der Schliesskörper 15 verschliesst die Ausflussleitung 3 des Spülkastens 1. Sobald der Wasserspiegel 35 einen Schwellenwert erreicht, öffnet in bekannter Weise, beispielsweise mittels eines Schwimmerventils, der Zufluss des Wassers zum Spülkasten 1. Nach dem Auffüllen des Spülkastens 1 kann ein nächster Spülvorgang in der dargelegten Weise ausgelöst werden.
Auf die beschriebene Weise ist es möglich, ein Spülventil zu erstellen, dessen Schliesskörper hydraulisch mit einem Steuerkörper, hier als Heberohr ausgebildet, wirkverbunden ist, wobei das Bewegen, z. B. Anheben des Steuerkörpers, den Schliesskörper zur Freigabe des Auslaufquerschnittes bringt.
The present invention relates to a flush valve, in particular for toilet cisterns, with a closing body that can be raised and lowered.
The known flushing valves are complicated in their structure, therefore expensive and prone to failure. The present invention aims to provide a simple, reliable flush valve.
The flushing valve according to the invention is characterized by a control element which is hydraulically operatively connected to the closing element and whose movement causes the closing element to be raised when it is ready to flush.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention will then be explained with reference to figures. It shows in a purely schematic representation:
1 shows a longitudinal section through a toilet cistern with a flush valve,
FIG. 2 shows a flush valve in longitudinal section analogous to FIG. 1, as a variant in an enlarged view.
In Fig. 1, a cistern 1 can be seen, such as are used in particular in toilet flushing. It has an outflow line 3 into which the lower part of a holder 5 with longitudinal ribs is inserted. This holder 5 consists of two parts 6 and 7, which are each provided with a transverse plate 8 and 9, respectively. A membrane 10 is fastened between these transverse plates 8, 9 by means of hollow rivets 11, which at the same time connect the four parts 6, 7, 8 and 9 to form a unit.
The membrane edge 13 projects beyond the transverse plates 8, 9.
The membrane 10 is surrounded by a closing body 15 with a lower part 16 and an upper part 17. These parts 16 and 17 have opposite flanges 18 and 19 (FIG. 2), with the aid of which and a clamping flange 21 the two parts 16 and 17 are connected to one another to form the closing body 15 with the outermost membrane edge 13 clamped in between. The upper part of the insertable holder 5 serves as a guide for a control body 23 designed as a lifting tube. As shown in FIG. 1, the control body 23 is provided with a lifting device 24 or with a handle 26 for its direct lifting.
The flushing valve shown in FIG. 2 has supports 27 with a support flange 28 on its upper part 17. A further support flange 30 is attached to the control body 23.
Between these two flanges 28 and 30 there is an inflatable element, for example an element 32 welded from plastic film, to which compressed air can be applied via a compressed air connection 33.
In the figures, the water levels 35, 36 in the cistern 1 and in the control body 23 for a specific position of the valve are also shown. FIG. 2 shows a water level 38 falling during the flushing process, as well as an inflow cross section 40 to the upper part 17 of the closing body 15 and an outflow cross section 42 with the closing body 15 raised.
Furthermore, the annular active surfaces 44, 46 and 48 that are important on the closing body 15 or the chambers 22, 20 formed of the upper part 17 and lower part 16 are identified.
The cistern valve described works as follows:
The ready-to-wash rest position can be seen in FIG. To initiate the flushing process, the control body 23 is briefly raised, be this by the device 24, the handle 26 or by applying the inflatable element 32 by means of a remote control. As a result, the inflow cross section 40 is opened, water flows in from the box 1 and fills the chamber 22 and practically at the same time the control body 23. The upper part 17 fills with water, which also rises in the control body 23. First of all, the external water pressure acts on the outer surfaces of the closing body 15, i.e. corresponding to the height of the water level 35. H.
onto the annular surfaces 44 and 48 perpendicular to the stroke direction of the closing body 15. Since the surface 44 is larger than the surface 48, the closing force predominates on the closing body 15, which presses it into the position shown on the left in FIG. 2.
As the column of liquid in the control body 23 rises, the closing force acting on the free part of the membrane edge 13 will increase, but also, and because of the larger inner surface 44, the opening force acting on the surface 44 inside the chamber 22. If the closing body 15 remained in its closed position (left half of FIG. 2), the water level in the body 23 would rise until it would communicate with the one in the container 1. Before this state is reached, the closing body 15 rises; because the opening force is greater than the sum of the closing forces (closing body weight, forces on the free membrane edge 13 and the difference between the forces on the two active surfaces 44 and the surface 48). With appropriate dimensioning of the surface 46 of the membrane edge 13 and the surfaces 44 and 48, this is z.
B. the case shortly after lifting the control body 23. The valve (cross section 42) opens and the cross section 40 closes. The liquid in the cistern 1 flows out through this cross section 42. The water level 35, slightly higher than in the body 23, drops rapidly and below that in the body 23, as z. B. show the water levels 38 (H1) and 36 (H2) in this position (difference H3). The slower the outflow of the water from the control body 23 and the upper part 17 through the hollow rivets 11, the greater the resulting force that keeps the closing body 15 open.
The closing body 15 begins to lower itself into its closed position at a corresponding water level in the chamber 22 or in the body 23, if the resultant of the hold-open force acting on the inside of the upper part 17 of the closing body 15, possibly vectorially increased by further hydraulic ones acting on the closing body Forces, becomes smaller than the dead weight of the closing body 15 and control body 23. If the level H2 in the control body 23 falls further, the weight outweighs even more and the closing body 15 is pressed onto its seat in the housing 1, as shown in FIG. 2 (left Half) is visible. By appropriately dimensioning the hollow rivet cross-sections, it is possible to dimension the closing body 15 in such a way that its closing movement takes place when the last water has left the cistern through the outflow cross-section 42.
But it is also possible to leave a residual water level, which can be desirable in other areas when using such a flush valve.
After the closing body 15 has been lowered, the upper part 17 of the body 15 is practically completely emptied through the hollow rivets 11. The closing body 15 closes the outflow line 3 of the cistern 1. As soon as the water level 35 reaches a threshold value, the inflow of water to the cistern 1 opens in a known manner, for example by means of a float valve Way to be triggered.
In the manner described, it is possible to create a flush valve, the closing body of which is hydraulically operatively connected to a control body, here designed as a lifting tube, wherein the movement, for. B. Raising the control body, brings the closing body to release the outlet cross-section.