CH629558A5 - Wasserhahnarmatur mit beruehrungsloser steuerung des absperrmechanismus. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserhahnarmatur, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist.

Bekannt sind Wasserhahnarmaturen, die berührungslos in ihrer Betriebsweise gesteuert werden, d.h. geöffnet und wieder geschlossen werden. Die berührungslose Steuerung erfolgt über Lichtsignal- oder Ultraschall-Signalgabe, wobei ein Lichtstrahl oder ein Ultraschall-Strahl unterbrochen oder reflektiert wird. Der zugehörige Absperrmechanismus ist im Regelfall ein elektromagnetisches Ventil.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wasserhahnarmatur der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 allgemein angegebenen Art derart zu verbessern, dass der Detektionsort nicht nur in unmittelbarer Nähe, sondern praktisch im Wasserstrahl liegt, jedoch keine Störungen des Betriebes der Wasserhahnarmatur durch das auslaufende Wasser auftreten, und zwar ohne dass deshalb eine komplizierte Schaltung erforderlich wird. Darüber hinaus soll diese neue Wasserhahnarmatur in einfacher Weise fehlerfrei montierbar sein und zudem ein gefälliges Aussehen haben.

Diese vorgenannte Aufgabe und deren Teilaspekte werden bei einer wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Wasserhahnarmatur erfindungsgemäss so gelöst, wie dies im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben ist. Weitere Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Bei bekannten Wasserhahnarmaturen mit berührungsloser Steuerung ist es üblich, den Detektionsort - d.h. den Ort, an dem sich das Objekt befinden muss, damit die Detektionsein-richtung der Wasserhahnarmatur anspricht - ausserhalb des Wasserstrahles zu legen. Damit wird erreicht, dass ein

Ansprechen auf das Vorhandensein des Wasserstrahles selbst ausbleibt. Anderenfalls würde nämlich eine solche Armatur sich nicht mehr selbst ausschalten. Um den Detektionsort in den Wasserstrahl legen zu können, ohne dass der voranstehend erwähnte Nachteil eintritt, hat man die elektronische Schaltung so ausgebaut, dass sie zwischen einem Objekt, auf das die Wasserhahnarmatur ansprechen soll, vom Wasserstrahl selbst unterscheidet.

Für die Detektion sind an sich bekannte Doppler-Systeme mit Ultraschall verwendet worden, die insbesondere nur auf Bewegung eines Objekts ansprechen. Eine derartige Ultra-schall-Bewegungs-Detektionseinrichtung ist z.B. aus der älteren CH-PS 625 635 und 614 052 bekannt, die in diesen Patentschriften für den speziellen Fall einer Einbruchssicherung beschrieben worden ist.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, dass die Ultraschall-Sendestrahlung in einem Winkel ß zur Auslaufrichtung des Wasserstrahles derart schräg auf diesen gerichtet ausgesandt wird, dass am Wasserstrahl selbst reflektierte Ultraschall-Strahlung in beliebige Richtungen, jedoch nicht auf den als Empfänger vorgesehenen Ultraschall-Empfangswandler reflektiert bzw. gestreut wird. Dadurch, dass die Sende-Ultraschall-Strahlung in den Wasserstrahl selbst gerichtet ist, ist es möglich, diese Wasserhahnarmatur auch dazu zu verwenden, um einen relativ kleinen Gegenstand, etwa ein Messer oder eine Gabel, abspülen zu können, ohne mit der Hand in den Detektionsbereich, insbesondere in den Wasserstrahl, kommen zu müssen.

Selbst dann, wenn die Strahlungskeule des Ultraschall-Sendestrahles (wie bekannt) so gerichtet ist, dass sie dicht am Wasserstrahl vorbei oder entlang verläuft, gelangt ein nur kleiner Gegenstand, der z.B. wenigstens nicht wesentlich breiter als der Wasserstrahl selbst ist, nicht notwendigerweise in den Detektionsbereich. Man muss nämlich berücksichtigen, dass es auch Linkshänder gibt. Ein ähnliches Problem kann sich auch ergeben, wenn der Benutzer der Wasserhahnarmatur nur eine seiner Hände abwaschen will, und zwar insbesondere dann, wenn sich der Detektionsbereich rechts oder links vom Wasserstrahl befindet.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.

Mit 1 ist die gesamte Wasserhahnarmatur bezeichnet, die auf einen in der ausschnittsweise dargestellten Wand 2 befindlichen Wasserrohrstutzen 3 aufgeschraubt ist. Die Bohrung 11 verläuft durch die Armatur 1 hindurch. Das elektromagnetische Absperrventil ist in der Figur nicht dargestellt. Im Regelfall ist ein solches Absperrventil in die Rohrleitung 3 an passender Stelle in der Wand bzw. in einer Ausnehmung derselben eingebaut.

Mit 12 ist der Bereich der Wasserhahnarmatur bezeichnet, der in dieser Erfindungsbeschreibung mit «Anschlussteil» benannt ist. Die Wasserauslauföffnung ist mit 13 und der (im Betrieb) auslaufende Wasserstrahl ist mit 14 bezeichnet.

Der oben erwähnte Ansatz ist mit 21 bezeichnet und in der Darstellung der Figur in ganz allgemeiner Weise wiedergegeben. Dieser Ansatz kann auch andere Gestalt haben, z.B. die eines von der Wasserhahnarmatur 1 abgehenden, schräg gerichteten Rohransatzes. Wichtig ist, dass dieser Ansatz einen solchen Innenraum 22 hat und eine solche Öffnung 23 aufweist, die es ermöglichen, dass in diesen Innenraum 22 ein Ultraschall-Wandler eingebaut werden kann, dessen Abstrahlfläche schräg auf den auslaufenden Wasserstrahl 14 gerichtet sein kann. In der Darstellung der Figur ist dieser Ultraschall-Wandler mit 31 und seine Abstrahloberfläche mit 32 bezeichnet.

Der Wandler 31 kann auch in einem Zusatzteil angebracht sein, das z.B. zusammen mit dem Anschlussteil der Armatur 1

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montiert wird.

Einzelheiten einer Schaltung für den Betrieb eines einzigen Wandlers zum Senden und Empfangen sind in einer parallelen Patentanmeldung (VPA 77 P 7046) beschrieben. In der vorliegenden Erfindungsbeschreibung kann deshalb auf eine Wiedergabe von Einzelheiten einer derartigen Schaltung verzichtet werden.

Für die vorliegende Erfindung interessieren noch Angaben für den einzubauenden Ultraschall-Wandler 31. Dieser besteht aus einem Piezokeramikmaterial, wie z.B. Bleizir-konat-Titanat. Im Regelfall hat er die Form einer kreisrunden Scheibe, an der jedoch noch weitere Teile angebracht sein können. Einzelheiten für einen derartigen Ultraschall-Wandler können der Patentanmeldung P 2 346 722.3 (VPA 75 P 7150) entnommen werden. Für die erfindungsgemässe Wasserhahnarmatur besonders interessierende Abmessungen eines zu verwendenden Ultraschall-Wandlers 31 betragen beispielsweise 18 mm Durchmesserund 9 mm Dicke als Gesamtmasse desselben.

Mit den Linien 41 und 42 ist die Ultraschall-Strahlungskeule, die scharf gebündelt ist und einen Öffnungs winkel a hat, schematisch kenntlich gemacht. Das Objekt selbst ist nicht dargestellt und befindet sich bei Reflexion eines Anteils (Linie 42) im Detektionsbereich 43, der durch einen gestrichelt dargestellten Kreis schematisch kenntlich gemacht ist. Mit 44,144 und 244 sind Anteile der Ultraschall-Sendestrahlung 41 angedeutet, die am auslaufenden Wasserstrahl reflektierte Anteile der Ultraschall-Sendestrahlung 41 darstellen.

Wie aus der Darstellung der Figur ersichtlich, gelangen diese Anteile 44,144 und 244 nicht auf den Ultraschall-Wandler 31 zurück und werden dementsprechend nicht als ein solches Objekt detektiert, auf das die Wasserhahnarmatur, genauer s ihr Ultraschall-Bewegungsdetektor, anspricht, zu dem der in dem Raum 22 des Ansatzes 21 eingebaute Ultraschall-Wandler 31 gehört. Mit 33 ist eine Bohrung bezeichnet, die dazu dient, ein mit 34 schematisch angedeutetes Zuleitungskabel aufzunehmen, das den Ultraschall-Wandler 31 mit der zugehörigen elektronischen Schaltung 35 verbindet, die als Kästchen dargestellt ist und die sich z.B. in einem Hohlraum 5 befindet, der hinter der Kachelwand vorgesehen ist.

Eine wie in der Figur dargestellte Wasserhahnarmatur 1 lässt sich in sehr einfacher Weise problemlos montieren. Sie hat ein äusserst gefälliges Aussehen, und zwar insbesondere auch deshalb, weil die für die Detektionseinrichtung, insbesondere für den Ultraschall-Wandler, vorgesehenen Einrichtungen für das Auge des Benutzers relativ verdeckt angeordnet sind. Diese verdeckte Anordnung Hess sich bei der Erfindung vorteilhafterweise mit dem Gedanken gut kombinieren, die Aussendung der Ultraschall-Strahlung zum auslaufenden Wasserstrahl schräg gerichtet vorzunehmen.

Die erfindungsgemässe Wasserhahnarmatur kann - etwa im Gegensatz zu einer solchen, bei der die Ultraschall-Ein-richtung in der Kachelwand selbst befestigt ist - auch bei einem Schwenkhahn vorgesehen sein, weil die in der eigentlichen Armatur angebrachte Ultraschall-Einrichtung mitgeschwenkt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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2. 2. Wasserhahnarmatur nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Wandler (31) in einem Zusatzteil angebracht ist.

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   PATENTANSPRÜCHE " 1. Wasserhahnarmatur mit einer Wasserauslauföffnung und einem Anschlussteil zum Anschliessen der Armatur an die Wasserleitung, wobei zu dieser Armatur ein elektro-mechanischer Absperrmechanismus gehört, der von einem Ultraschall-Bewegungsdetektor mit einem Ultraschall-S îiidewandler und einem Ultraschall-Empfangswandler gesteuert ist, gekennzeichnet dadurch, dass der Sendewandler (3 i ) auch als Empfangswandler vorgesehen ist, dass der Wandler (31 ) mit seiner Sende- und Empfangs-Strahlungs-keuie (41,42) in einem Winkel ß zum auslaufenden Wasserstrahl (14) derart schräg nach unten und durch den Wasserstrahl (14,43) hindurchgerichtet ist, dass für eine scharfge-richtete Strahlungskeule (41,42) mit dem Öffnungswinkel a gilt:

   ß kleiner als 90° - •
3. 3. Wasserhahnarmatur nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Armatur (1) zwischen dem Anschlussteil (12) und der Wasseraüslauföffnung (13) einen nach unten und mit seiner Öffnung (23) schräg zum Auslaufwasserstrahl (14) gerichteten Ansatz (21) hat, in dem sich eine Ausnehmung (22) zur Aufnahme des Ultraschall-Wandlers (31) befindet.
4. 4. Wasserhahnarmatur nach Anspruch 1,2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, dass sie eine Bohrung (33) zur Aufnahme eines Verbindungskabels (34) hat.
5. 5. Wasserhahnarmatur nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Armatur (1) schwenkbar ausgebildet ist.