CH664439A5

CH664439A5 - Vorrichtung zur messung und anzeige eines oder mehrerer physikalischer parameter des den auslauf einer sanitaerarmatur durchstroemenden wassers und sanitaerarmatur.

Info

Publication number: CH664439A5
Application number: CH3816/84A
Authority: CH
Inventors: Ulrich Dr Ostertag; Reinhard Dr Ostertag
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1988-02-29
Also published as: DE3328782A1; GB2144831A; NO158195C; AT393723B; GB2144831B; FR2550648B1; FR2550648A1; NO158195B; IT1176597B; NO843190L; IT8422282A0; ATA258584A; US4630940A; GB8420189D0; DE3328782C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für die verschiedensten Zwecke, insbesondere aber zur Temperaturmessung, ist es von grossem Vorteil, wenn der Wert eines physikalischen Parameters des aus einer Sanitärarmatur ausfliessenden Wassers direkt noch in der Sanitärarmatur bzw. bei deren Verlassen ermittelt und angezeigt werden kann. Dies gilt insbesondere für die Bestimmung der Wassertemperatur beim Wäschewaschen im Handwaschbecken, wo der Hersteller der Textilien bestimmte Waschtemperaturen vorgeschrieben hat. Ähnliches gilt für Wan-neneinlauf- und Duscharmaturen, bei denen die Temperatur des austretenden Wassers mit Rücksicht auf die Gesundheit und zu therapeutischen Zwecken häufig auf einen sehr genau bestimmten Wert eingestellt werden soll. Die nachträgliche Kontrolle der Temperatur des bereits ausgelaufenen, sich etwa im Handwaschbecken oder der Badewanne ansammelnden Wassers ist unzureichend, da sie zum einen erst dann möglich ist, wenn sich bereits eine bestimmte Menge Wasser angesammelt hat, und darüber hinaus nicht gewährleistet ist, dass sich innerhalb des Handwaschbeckens bzw. der Badewanne nacheinander mit unterschiedlicher Temperatur eingelassenes Wasser bereits richtig vermischt hat, so dass also an unterschiedlichen Bereichen des Handwaschbek-kens bzw. der Badewanne unterschiedliche Temperaturen gemessen werden können. Auch ist die nachträgliche Korrektur der Temperatur des bereits in das Handwaschbecken bzw. die Badewanne eingelaufenen Wassers nur schwer möglich, da im allgemeinen nicht korrekt abgeschätzt werden kann, welche Menge anders temperierten Wassers

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zugegeben werden muss, damit die richtige Temperatur erzielt wird. Wenn das aus der Sanitärarmatur ausströmende Wasser überhaupt nicht gesammelt wird, also beispielsweise beim Händewaschen, ist eine Messung mit einem im Handwaschbecken bzw. in der Badewanne angebrachten schwimmenden Thermometer ohnehin nicht möglich. Gleichwohl wäre aber auch in diesen Fällen eine Temperaturanzeige ausserordentlich sinnvoll, insbesondere auch deshalb, weil sich die Temperatur des aus einer Sanitärarmatur ausfliessenden Wassers im Laufe der Zeit ändern kann. Wenn also zunächst eine nach dem Gefühl angenehme Temperatur eingestellt worden ist, kann - etwa nach dem Einseifen der Hände -beim Rückkehren der Hände unter den Wasserhahn die Wassertemperatur so stark angestiegen sein, dass eine Verbrühungsgefahr droht.

Aus dem DE-GM 8 302 054 ist es daher bekannt, in der Nähe des Mischraumes eines Thermostatventiles einen Temperatursensor anzuordnen, der mit einer Sichtanzeige in der Stirnseite des Betätigungsgriffes elektrisch verbunden ist. Die Ankopplung des Temperatursensors an das in der Mischkammer befindliche Wasser ist jedoch ausserordentlich problematisch ; bei den meisten Sanitärarmaturen ist es zudem schwierig, eine elektrische Verbindung zwischen einem im Mischraum der Armatur angeordneten Sensor und dem Betätigungsgriff herzustellen, der ja verschiedene Bewegungsarten gegenüber dem stillstehenden Armaturengehäuse ausführen soll. In jedem Falle handelt es sich bei derartigen bekannten Sanitärarmaturen mit Sichtanzeige für die Temperatur immer um Sonderanfertigungen, die mit hohen Kosten verbunden sind und sich jeweils nur für die konkrete Armaturenart eignen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten bzw. anzugeben, dass eine problemlose Ankopplung an die Temperatur des den Auslauf der Sanitärarmatur durchströmenden Wassers sowie eine gute Erkennbarkeit des angezeigten Wertes unabhängig vom jeweiligen Armaturentyp sowie vom Hersteller der jeweiligen Armatur gewährleistet ist.

Die oben geschilderte Aufgabe wird für die Vorrichtung zur Messung und Anzeige eines oder mehrerer physikalischer Parameter des den Auslauf einer Sanitärarmatur durchströmenden Wassers dadurch gelöst, dass sie baueinheitlich zusammengefasst umfasst:

a) ein Gehäuse;

b) einen das Gehäuse von einer Einlauföffnung zu einer Auslauföffnung durchsetzenden, vom Wasser durchströmbaren Kanal;

c) mindestens einen im Kanal angeordneten Sensor für den physikalischen Parameter;

d) einen im Gehäuse neben dem Kanal angeordneten Hohlraum;

e) eine in einem Fenster einer Stirnseite des Gehäuses wasserdicht befestigte Sichtanzeige;

f) im Hohlraum angeordnete elektronische Bauelemente, welche in elektrischer Verbindung mit dem Sensor und der Sichtanzeige stehen;

g) einen Anschlussnippel.

In der erfindungsgemässen Vorrichtung sind somit auf engstem Raum in kleinem Gehäuse sowohl die eigentliche Sichtanzeige als auch der bzw. die Sensoren und die ggfs. erforderliche Elektronik untergebracht. Die Vorrichtung wird von aussen dort an die Sanitärarmatur angesetzt, wo das auslaufende Wasser leicht zugänglich ist, nämlich an die Auslauföffnung. Sie ist für alle Arten von Sanitärarmaturen, also für Ein- ebenso wie für Zweihandarmaturen, Thermo-state, Wannenausläufe usw. geeignet, und zwar unabhängig vom Hersteller. Die Vorrichtung ist so in grossen Stück3

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zahlen herstellbar. Armaturenspezifische Probleme mit der Zugänglichkeit des Mischraumes und der Verbindung zwischen dem Temperaturfühler und der Sichtanzeige bestehen nicht.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung handelt es sich um einen ausgesprochenen «Nachrüstartikel», der nicht nur bei Neuausstattungen Verwendung findet, sondern auch für die allgemein im Gebrauch befindlichen Armaturen eingesetzt werden kann. Die elektronischen Komponenten sind handelsüblich und preiswert erhältlich.

Sanitärarmaturen sind heute allgemein am Auslauf mit einem sogenannten Luftsprudler ausgestattet, welcher den ausströmenden Wasserstrahl weicher macht. Sie besitzen zur Befestigung des Luftsprudlers an der Auslauföffnung ein Gewinde. Derartige Armaturen werden nun erfindungsge-mäss vorteilhaft so ausgestaltet, dass am Gehäuse der Vorrichtung ein mit Aussengewinde versehener Anschlussnippel angeordnet ist, der in das Gewinde der Auslauföffnung des Auslaufs eingeschraubt ist. Der Luftsprudler kann dann -nur um wenige Millimeter nach unten versetzt - wiederum in eine entsprechende Gewindeöffnung am Ende des wasserdurchströmten Kanales eingeschraubt werden. Die gesamte Sanitärarmatur ist dann in exakt dergleichen Weise wie üblich benutzbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind folgende:

Das Gehäuse kann ein Metallgussteil oder auch ein Kunststoffspritzteil sein.

Da der wichtigste physikalische Parameter, der von der Vorrichtung gemessen und angezeigt werden soll, die Temperatur des den Auslauf durchströmenden Wassers ist, ist zweckmässigerweise einer der Sensoren ein Temperaturfühler. Dieser kann ein Thermoelement sein.

Wenn der Sensor fluchtend in der Wand des Kanals untergebracht ist, wird die Durchströmung des Kanals durch den Sensor nicht behindert; es ergeben sich hierdurch auch keine störenden Geräusche.

In anderen Fällen kann es zur besseren Ankopplung des Sensors auch nötig oder empfehlenswert sein, wenn der Sensor radial in den Kanal hineinragt.

Einer der Sensoren kann auch ein Mengendurchflussmesser sein, also eine Vorrichtung, welche die Menge des in der Zeiteinheit durch den Kanal der Vorrichtung fliessenden Wassers erfasst.

Zweckmässigerweise umgibt der Hohlraum den Kanal ringartig. Auf diese Weise steht in ihm verhältnismässig viel Raum zur Verfügung, ohne dass die Vorrichtung an irgendeiner Seite weit über den Auslauf, an dem sie angebracht wird, hinausragt.

Die Stirnseite, an welcher die Sichtanzeige angeordnet ist, sollte mit der Achse des Kanals einen Winkel einschliessen, der nicht grösser als 90° ist. Zweckmässigerweise liegt dieser Winkel zwischen 40° und 70°, vorzugsweise etwa bei 45°. Bei den geschilderten Winkelangaben ergibt sich unter Berücksichtigung der üblichen Achsenstellungen der Auslauföffnungen von Sanitärarmaturen eine Lage der die Sichtanzeige enthaltenden Stirnseite, in welcher die Sichtanzeige vom Benutzer gut erkennbar ist, gleichwohl Spritz- oder Waschwasser, welches sich auf dieser Stirnseite angesammelt hat, noch ablaufen kann.

Bei der Sichtanzeige kann es sich um ein Drehspulinstrument handeln. Wenn in diesem Falle als Temperaturfühler ein Thermoelement eingesetzt wird, können die im Hohlraum angeordneten elektronischen Bauelemente ausschliesslich aus Verbindungsleitern bestehen. Zusätzliche elektronische Bauteile, insbesondere integrierte Schaltkreise und Stromquellen, können entfallen.

Bevorzugt wird jedoch, dass die Sichtanzeige eine Digitalanzeige ist und dass die elektronischen Bauteile im Hohlraum eine Stromquelle und mindestens einen integrierten Schaltkreis, der das Ausgangssignal eines Sensors für die Sichtanzeige aufbereitet, umfasst. Derartige Digitalanzeigen sind vom Benutzer auch aus der üblichen Entfernung zwischen Auge und Auslauf, an dem die Vorrichtung ja angebracht ist, noch gut zu erkennen und abzulesen, selbst wenn die Grösse der angezeigten Zahlen und Buchstaben deutlich unter einem Zentimeter liegt.

Bei der Stromquelle kann es sich um eine Knopfbatterie oder um eine in einem Fenster einer Stirnwand des Gehäuses angeordnete Solarzelle handeln.

Ist der Sensor, der im Kanal der Vorrichtung eingebaut ist ein Mengendurchflussmesser, so können die elektronischen Bauteile im Hohlraum einen rückstellbaren Integrator umfassen, welchem das Ausgangssignal des Mengendurchflussmessers zugeführt wird und dessen Ausgangssignal wahlweise auf der Sichtanzeige darstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich an der Sichtanzeige nicht nur die augenblicklich abgegebene Literleistung, sondern auch die gesamte seit der letzten Rückstellung des Integrators ausgeflossene Wassermenge ablesen.

Wenn sowohl ein Mengendurchflussmesser als auch ein Temperaturfühler im Kanal der Vorrichtung vorhanden sind, können die elektronischen Bauteile im Hohlraum eine Multiplikatorschaltung sowie einen rückstellbaren Integrator umfassen, wobei die Ausgangssignale des Temperaturfühlers und des Mengendurchflussmessers der Multiplikatorschaltung als Eingangssignale und das Ausgangssignal der Multiplikatorschaltung dem Integrator als Eingangssignal zugeführt werden und wobei das Ausgangssignal des Integrators wahlweise auf der Sichtanzeige darstellbar ist. Dieses Ausgangssignal ist dann proportional der gesamten Wärmemenge, die seit der letzten Rückstellung des Integrators vom ausfliessenden Wasser mitgeführt wurde.

Bevorzugt wird, dass die Sichtanzeige eine Flüssigkristallanzeige ist. Derartige Flüssigkristallanzeigen haben bekanntlich einen ausserordentlich geringen Stromverbrauch, so dass die Lebensdauer von als Stromquelle benutzten Batterien sehr lang wird.

Als weitere Massnahme zur Verlängerung der Lebensdauer von Stromquellen kann im Kanal ein Schalter angeordnet sein, der auf den Druck und/oder die Strömungsbewegung des dort fliessenden Wassers anspricht und bei fliessendem Wasser die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle und den anderen elektrisch betriebenen Einrichtungen schliesst. Auf diese Weise wird also die Vorrichtung nur dann in Betrieb gesetzt, wenn ihre Funktion tatsächlich benötigt wird.

Der Anschlussnippel kann ein Aussengewinde aufweisen, dessen Abmessung und Gestaltung mit den Abmessungen und der Gestaltung von Normaussengewinden von Luft-sprudlern übereinstimmt. Auf diese Weise kann die Vorrichtung an allen solchen Armaturen eingesetzt werden, die bisher mit Luftsprudlern ausgestattet waren.

Zweckmässigerweise ist der Anschlussnippel ein ringartiges Teil, welches auf einem zylindrischen Kragen des Gehäuses axialfixiert, aber verdrehbar angeordnet ist, wobei zwischen der Innenmantelfläche des Anschlussnippels und der Aussenmantelfläche des Kragens mindestens ein O-Ring angeordnet ist. Der Sinn dieser Massnahme besteht darin, dass so die Orientierung der Sichtanzeige gegenüber dem Auslauf unabhängig von dem mehr oder weniger zufälligen Auslaufen der Gewinde am Anschlussnippel sowie an der Auslauföffnung des Auslaufes eingestellt werden kann. Der bzw. die O-Ringe übernehmen dabei sowohl eine abdichtende Funktion als auch die Wirkung einer Reibungsbremse, mit welcher eine unbeabsichtigte, zu leichte Verdrehung der

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an der Armatur befestigten Vorrichtung verhindert wird.

Zusätzlich kann der O-Ring sowohl in einer Nut der Innenmantelfläche des Anschlussnippels als auch in einer Nut an der Aussenmantelfläche des Kragens einsitzen. Er übernimmt auf diese Weise gleichzeitig die Axialfixierung des Anschlussnippels auf dem ringförmigen Kragen.

Wenn der Anschlussnippel gegenüber dem Kragen nur begrenzt verdrehbar ist, kann das Einschrauben des Anschlussnippels in die Auslauföffnung der Sanitärarmatur so geschehen, dass die Hand am Gehäuse angreift. Sobald die relative Verdrehbarkeit zwischen Anschlussnippel und Gehäuse bzw. Kragen erschöpft ist, wird die von der Hand auf das Gehäuse ausgeübte Drehkraft auf den Anschlussnippel übertragen, der dann in das Gewinde der Auslauföffnung eingeschraubt wird. Die Demontage der Vorrichtung kann in entsprechender Weise unter Einhaltung des entgegengesetzten Verdrehsinnes erfolgen. Gleichwohl ist eine nahezu beliebige Ausrichtung der Sichtanzeige gegenüber dem Auslauf möglich.

Eine Möglichkeit, die begrenzte Verdrehbarkeit zwischen Anschlussnippel und Kragen zu bewirken, besteht darin,

dass an der Innenmantelfläche des Anschlussnippels und/ oder der Aussenmantelfläche des Kragens eine Nut eingeformt ist, die einen nicht ganz geschlossenen Ririg bildet, derart, dass die Enden der Nut durch eine Wand voneinander getrennt sind, und dass an der benachbarten Mantelfläche des jeweils anderen Teiles (des Kragens oder des Anschlussnippels) ein komplementärer radialer Vorsprung ausgebildet ist, der in die Nut eingreift.

Wenn die Auslauföffnung des Kanals mit einem Nörmge-winde zum Anschluss eines handelsüblichen Luftsprudlers versehen ist, kann der sonst direkt an der Auslauföffnung des Auslaufes angesetzte Luftsprudler, um die Länge des Kanals im Gehäuse versetzt, etwas weiter unten in im übrigen üblicher Weise angebracht werden.

Von Vorteil ist ferner, wenn auf der oberen Fläche des Gehäuses ein elastisches Polster oder eine Manschette aus Gummi oder Kunststoff aufliegt, welches bzw. welche vom Anschlussnippel durchstossen wird. Dieses elastische Polster bzw. diese Manschette legt sich von unten gegen den Auslauf der Sanitärarmatur an, wenn die Vorrichtung hieran befestigt ist, und kompensiert unterschiedliche Armaturenformen bei unterschiedlichen Sanitärarmaturenarten.

Schliesslich kann die Sichtanzeige ein besonders auffälliges Signal abgeben, beispielsweise mittels einer gesonderten Leuchtdiode oder durch ein Blinkzeichen, wenn die Temperatur des Wassers einen bestimmten Wert übersteigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert ; es zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht des Auslaufes einer Sanitärarmatur mit angesetzter Mess- und Anzeigevorrichtung;

Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1 ;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Mess- und Anzeigevorrichtung;

Fig. 4 einen senkrechten Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Mess- und Anzeigevorrichtung;

Fig. 5 einen Schnitt gemäss Linie V-V von Fig. 4;

Fig. 6 einen axialen Schnitt durch eine abgewandelte Mess-und Anzeigevorrichtung; und

Fig. 7 eine seitliche Ansicht einer weiteren, abgewandelten Mess- und Anzeigevorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist der teilweise dargestellte Auslauf einer Sanitärarmatur mit dem Bezugszeichen 2 versehen. Die eigentliche Auslauföffnung des Auslaufes 2 ist üblicherweise und so auch hier mit einem (nicht sichtbaren) Gewinde versehen, in welches bei herkömmlichen Armaturen ein Luftsprudler eingeschraubt ist. Bei der dargestellten Sanitärarmatur dient jedoch dieses Gewinde dazu, eine Mess- und Anzeigevorrichtung 1 zu befestigen und anzuschliessen, die von dem aus dem Auslauf 2 ausfliessenden Wasser durchströmt wird. Ein herkömmlicher Luftsprudler 4 ist, wenige Millimeter gegenüber seiner herkömmlichen Position nach unten versetzt, in die Mess- und Anzeigevorrichtung 1 eingeschraubt.

Die Mess- und Anzeigevorrichtung 1 misst im Durchlaufverfahren einen physikalischen Parameter des durchströmenden Wassers und zeigt den Wert dieses Parameters an, bei dem es sich vorzugsweise um die Temperatur oder auch um die Strömungsgeschwindigkeit oder dergl. des Wassers oder um einen hieraus abgeleiteten Wert (Gesamtmenge des in einer bestimmten Zeit durchgeströmten Wassers, Wärmeinhalt des in einer bestimmten Zeit durchgeströmten Wassers) handeln kann. Die Mess- und Anzeigevorrichtung 1 ist hierzu an einer nach vorne zeigenden Stirnfläche 6 mit einer Sichtanzeige 7 versehen.

Der innere Aufbau der Anzeigevorrichtung 1 ist denkbar einfach und wird nachfolgend anhand der Fig. 3 beschrieben.

Als Ausführungsbeispiel dient dabei eine Temperatur-Mess- und Anzeigevorrichtung. Sie ist als kompakte, gekapselte, insgesamt montierbare Einheit ausgeführt und umfasst in einem Gehäuse 9 alle zur Funktion erforderlichen Bauelemente und -teile. Ein mit Gewinde versehener Anschlussnippel 3 dient zur Montage und zum Anschluss an dem oben erwähnten Gewinde des Auslaufes 2, wobei - in genauer Entsprechung zur dort sonst üblichen Montage des Luftsprudlers - eine Flachdichtung (nicht gezeigt) zwischengelegt wird. Vom Anschlussnippel 3 verläuft ein kurzer, geradliniger Kanal 8 durch das aus Metall gegossene oder aus Kunststoff gespritzte Gehäuse 9 zu einer Gewindeöffnung 5. Dieses ist in genau derselben Weise wie die erwähnte Gewindeöffnung des Auslaufes 2 ausgebildet und dimensioniert, so dass in ihr der (herkömmliche) Luftsprudler 4 - wiederum unter Zwischenschaltung einer Flachdichtung - montiert werden kann.

In einem ringförmigen, den Kanal 8 umgebenden Hohlraum 10 befinden sich die zum Betrieb der Sichtanzeige 7 erforderlichen elektronischen Bauelemente. Dabei handelt es sich um eine Knopfbatterie 11 sowie einen von dieser gespeisten integrierten Schaltkreis 12. Ein in die Wand zwischen Hohlraum 10 und Kanal 8 eingelassener Temperatursensor 16 misst die Temperatur des dort vorbeiströmenden Wassers und gibt Signale an den Schaltkreis 12 ab, der sie dann seinerseits für die Sichtanzeige 7 aufarbeitet. Bei letzterer handelt es sich um eine digitale Flüssigkristallanzeige, deren Stromverbrauch bekanntlich gering ist. Die Knopfbatterie 11 ist über eine Öffnung 14 zugänglich, die durch ein Schraubteil 13 verschlossen ist. Die Sichtanzeige 7 ist in einem Fenster 15 des Gehäuses 9 abgedichtet befestigt, z.B. verklebt und von aussen durch einen Klarlack oder dergl. geschützt.

Ein Polster 17 aus weichem Gummi oder Kunststoff oder eine elastische Manschette ist auf die in Fig. 3 obere Seite des Gehäuses 9 aufgelegt und wird vom Anschlussnippel 3 durchstossen. Es legt sich bei der Montage der Mess- und Anzeigevorrichtung 1 von unten her gegen den Auslauf 2 an und ermöglicht so den Einsatz bei unterschiedlichen Armaturenformen.

Die Stirnfläche 6, an welcher die Sichtanzeige 7 angeordnet ist, schliesst mit der Achse des Kanals 8 einen Winkel von etwa 45° ein. Da in den meisten Fällen die Achse der Gewindeöffnung des Auslaufes 2, wie in Fig. 1 gezeigt, einen spitzen Winkel mit der Vertikalen einschliesst,

bedeutet dies, dass die Sichtanzeige 7 in der Montagestellung leicht nach vorne und unten geneigt ist, so dass eventuell hier

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auftreffendes Spritz- oder Waschwasser ablaufen kann und gleichwohl für den Benutzer eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist.

Ausgehend von dem oben beschriebenen Grundgedanken ist eine Vielzahl von abgewandelten Ausführungsbeispielen möglich, von denen in den Fig. 4 und 5 eine zeichnerisch dargestellt ist. Entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 wie beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 versehen.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hängt die Position der montierten Anzeigevorrichtung 1 vom (zufälligen) Auslaufen der zusammenwirkenden Gewinde am Anschlussnippel 3 und am Auslauf 2 ab, so dass in ungünstigen Fällen die Sichtanzeige 7 nicht nach vorne, also auf den Benutzer zu, zeigt, wenn der Anschlussnippel 3 richtig festgezogen ist (die Orientierung der Mess- und Anzeigevorrichtung 1 gegenüber dem Auslauf 2 kann nur in engen Grenzen durch unterschiedliche Pressung der zwischen diesen Teilen liegenden Flachdichtung variiert werden). Aus diesem Grunde ist beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 der Anschlussnippel 103 ein vom Gehäuse 109 getrenntes, gegenüber diesem verdrehbares, ringförmiges Teil mit Aussengewinde.

Zwei O-Ringe 118,119 liegen in benachbarten Nuten 120, 121, 122,123 an der Innenmantelfläche des Anschlussnippels 103 bzw. an der Aussenmantelfläche eines mit dem Gehäuse 109 einstückigen, zylindrischen Kragens 124. Sie erfüllen eine mehrfache Funktion : zum einen besorgen sie die Abdichtung zwischen Anschlussnippel 103 und Kragen 124. Zum anderen sichern sie den Anschlussnippel 103 axial auf dem Kragen 124 und schliesslich bilden sie eine Reibungsbremse, die durch Wahl der Härte der O-Ringe 118,119 sowie der Dimensionierungen der O-Ringe 118,119 und der Nuten 120-123 so eingestellt wird, dass eine zu leichte, insbesondere unbeabsichtigte Verdrehung des Gehäuses 109 gegenüber dem Anschlussnippel 103 (und damit gegenüber dem Auslauf 2) vermieden wird.

Im Bereich oberhalb der O-Ringe 118, 119 ist in die Aussenmantelfläche des Gehäusekragens 124 eine weitere Nut 125 (Fig. 5) eingearbeitet, die jedoch nicht vollständig zum Kreis geschlossen ist. Vielmehr sind die gegenüberliegenden Enden der Nut 125 durch eine Wand 126 getrennt. Eine achsparallele Nut 127 (Fig. 4) in der Aussenmantelfläche des Kragens 124 verbindet die Nut 125 mit der oberen Stirnseite des Kragens 124.

Der Anschlussnippel 103 ist an der Innenmantelfläche mit einem Vorsprung 128 versehen, der beim Aufschieben des Anschlussnippels 103 auf den Kragen 124 über die achsparallele Nut 127 in die Nut 125 eingeführt wird.

Die aus der Nut 125 der Wand 126 und dem Vorsprung 128 bestehende Einrichtung hat folgende Aufgabe:

Da die Oberseite der Anzeigevorrichtung 1 bzw. das dort angeordnete Polster 17 bei der Montage in dichte Anlage an die Unterseite des Auslaufes 2 gebracht werden soll, kann am Anschlussnippel 103 selbst kein Eindrehwerkzeug ansetzen. Stattdessen wird die Anzeigevorrichtung 1 beim Einschrauben in die Gewindeöffnung des Auslaufes 2 mit der Hand am Gehäuse 9 gehalten. Der Anschlussnippel 103 wird an der Gewindeöffnung angesetzt. Nun wird das Gehäuse 9, von unten gesehen, im Uhrzeigersinn verdreht. Dies hat zunächst eine Relativverdrehung zwischen dem Gehäusekragen 124 und dem Anschlussnippel 103 zur Folge, bis dessen Vorsprung 128 an einem Ende der Nut 125 angelangt . ist und an der Wand 126 anliegt. Beim weiteren Verdrehen des Gehäuses 109 wird nun der Anschlussnippel 103 mitgenommen und in die Gewindeöffnung des Auslaufs 2 eingeschraubt, bis die zwischenliegende Flachdichtung richtig gepresst ist. Nun wird bedarfsweise das Gehäuse 109 in entgegengesetzter Richtung bei feststehendem Anschlussnippel 103 wieder zurückgedreht, bis die Stirnseite 6 und damit die Sichtanzeige 7 in die gewünschte Richtung zeigt.

Die Demontage der Anzeigevorrichtung 101 erfolgt in entsprechender Weise: das Gehäuse 109 wird mit Hand, von unten gesehen, gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dabei findet zwischen Gehäuse 109 und Anschlussnippel 103 im allgemeinen zunächst eine Relativverdrehung statt, bis der Vorsprung 128 des Anschlussnippels 103 am zweiten Ende der Nut 125 angekommen ist und an der Wand 126 anliegt. Beim weiteren Verdrehen des Gehäuses 109 wird dann der Anschlussnippel 103 aus der Gewindeöffnung des Auslaufs 2 ausgeschraubt.

Bei einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Mess- und Anzeigevorrichtung 1, ähnlich dem von Fig. 1, ragt der Temperaturfühler 16 in den Kanal 8 radial hinein, so dass eine bessere thermische Ankopplung an das dort fliessende Wasser und Umspülung gewährleistet ist. Zusätzlich befindet sich an der Wand des Kanals 8 ein Mikro-schalter, der ggfs. auch ein auf Druck ansprechender Membranschalter sein kann. Dieser gibt den Stromweg zwischen der Batterie 11 und dem integrierten Schaltkreis 12 erst dann frei, wenn der Kanal 8 vom Wasser durchströmt wird. Hierdurch wird die Lebensdauer der Knopfbatterie 11 verlängert.

Zur Abschirmung gegen die vom Wasser auf das Gehäuse 9 übertragene Wärme sind die elektronischen Bauelemente 11,12, insbesondere die Knopfbatterie 11, durch eingelegten oder eingespritzten, schlecht wärmeleitenden Kunststoff von den Wänden des Gehäuses 9 getrennt.

Die Sichtanzeige 7 enthält ein zusätzliches, besonders auffälliges optisches Signal, welches beim Überschreiten einer der Verbrühgrenze entsprechenden Wassertemperatur aktiviert wird. Dieses optische Signal kann von einer Leuchtdiode abgegeben werden, kann aber auch darin bestehen,

dass die Sichtanzeige 7 nunmehr blinkt. Die elektronische Schaltung enthält in diesem Falle einen Komparator, der das von dem Temperatursensor 16 abgegebene Signal mit einem voreingestellten Referenzwert vergleicht.

Ein weiteres, nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel der Mess- und Anzeigevorrichtung 1, ähnlich dem von Fig. 1, enthält als zusätzlichen Sensor einen Durchflussmengen-messer bekannter Bauart, dessen Signal - vom integrierten Schaltkreis 12 verarbeitet - nach Art eines Multifunktionsge-rätes wahlweise auf der Sichtanzeige 7 dargestellt werden kann. Zusätzlich umfasst die elektronische Schaltung einen Integrator, der das Signal des Duchflussmengenmessers aufintegriert und ein Signal bereitstellt, welches der gesamten, seit einer bestimmten Zeit durchgeflossenen Wassermenge entspricht. Der Integrator wird durch einen Taster, der von aussen oder nur von innen her zugänglich ist, zurückgestellt.

Wahlweise lässt sich auch das Ausgangssignal des Temperatursensors mit dem Ausgangssignal des Durchflussmen-genmessers multiplikativ verknüpfen und einem (weiteren) Integrator der elektronischen Schaltung zuführen. Dessen Ausgangssignal, das wiederum durch Knopfdruck auf der Sichtanzeige 7 dargestellt werden kann, ist proportional der Wärmemenge, die von dem seit einem bestimmten Zeitpunkt ausgeströmten Wasser mitgeführt wurde. Auch dieser zweite Integrator lässt sich durch Tastendruck zurückstellen.

Statt einer Knopfbatterie findet bei diesem Ausführungsbeispiel als Stromquelle eine Solarzelle Verwendung, die ebenfalls in einem Fenster einer Gehäusewand angeordnet ist.

Ein weiteres, nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel schliesslich verwendet als Sichtanzeige statt einer Digitalanzeige ein Drehspulinstrument und als Temperatursensor ein Thermoelement. In diesem Falle kann auf eine gesonderte

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Stromquelle und eine Verarbeitungselektronik verzichtet werden.

Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind Bauteile, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 schon beschrieben wurden, wieder mit den selben Bezugszeichen versehen und werden nicht noch einmal detailliert beschrieben.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist im Anschluss-Gehäuse 9 eine Ausnehmung 30 vorgesehen, welche abgesehen von einem Durchgang 31 strömungsmässig vom Kanal 8 getrennt und zur Umfangsfläche des Gehäuses 9 hin offen ist.

Die Ausnehmung 30 ist abgesetzt, und der Durchgang 31 mündet in den hinten liegenden Bodenabschnitt. Ein Messgehäuse 32 aus Kunststoff passt formschlüssig in die Ausnehmung 30 und erstreckt sich mit einem stabförmigen Ansatz 33 durch den Durchgang 31. Der Ansatz 33 ist mit einem Aussengewinde versehen, auf welchem eine Mutter 34 läuft. Zwischen letzterer und der Wand des Kanals 8 liegt eine Scheibe 35 mit einer planen und einer der Wandkrümmung des Kanals 8 angepassten Stirnfläche.

Auf diese Weise ist das Messgehäuse 32 am Anschluss-Gehäuse 9 befestigt, wobei eine O-Ring-Dichtung 36 die Ausnehmung 30 gegen den Kanal 8 abdichtet. Die Dichtung 36 ist weich und kann in axialer Richtung über eine grössere Strecke verformt werden.

In das Messgehäuse 32 sind der integrierte Schaltkreis 12 und die Sichtanzeige 7 eingebettet. In der Unterseite hat das Messgehäuse 32 eine Batteriekammer 37, in welchen mit der Umfangswand und dem Bodenabschnitt der Knopfbatterie

11 zusammenarbeitende Kontaktfedern 38,39 hineinragen. Diese halten die Knopfbatterie auch dann noch in der Batteriekammer, wenn das Messgehäuse 32 zum Auswechseln der Batterie nach Lösen der Mutter 34 ähnlich wie eine Schub-5 lade aus dem Anschluss-Gehäuse 9 herausgezogen wird.

Eine nach unten gezogene Schürze 40 des Messgehäuses 32 erleichtert ein solches Herausziehen und bildet zugleich eine Traufkante für auf die Stirnfläche 6 gelangendes Spritzwasser.

10 In das Material des Messgehäuses 32 sind auch die Verbindungsleitungen zwischen dem integrierten Schaltkreis 12 und der Batterie bzw. der Sichtanzeige eingebettet, wie durch Linien angedeutet.

Die Verbindungsleitungen zu dem vom Ansatz 33 getragenen Temperatursensor 16 erstrecken sich durch einen axialen Kanal 41 des Ansatzes 33, welcher durch Aufkleben des Temperatursensors 16 dicht verschlossen ist.

Fig. 7 zeigt eine weiter abgewandelte Ausführungsform, 20 bei welcher der innere Aufbau mit zwei Ausnahmen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entspricht: Die Mutter 34 und die Batteriekammer 37 fehlen. Stattdessen sind an das Messgehäuse 32 zwei seitliche Arme 42 angeformt, welche auf der Aussenseite mit Solarzellen 43 bestückt sind. Die von 25 diesen erzeugte Spannung ersetzt die Batteriespannung. Das freie Ende der federnden Arme 42 trägt auf der Innenseite eine Rastrippe 44, welche mit einer Rastnut 45 in der Seitenfläche des quaderförmigen Anschluss-Gehäuses 9 zusammenarbeitet. Auf diese Weise ist das Messgehäuse 32 leicht 30 ohne Werkzeug auf dem Anschluss-Gehäuse 9 anbringbar.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

664439 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Messung und Anzeige eines oder mehrerer physikalischer Parameter des den Auslauf einer Sanitärarmatur durchströmenden Wassers, dadurch gekennzeichnet, dass sie baueinheitlich zusammengefasst umfasst:

a) ein Gehäuse (9; 109);

b) einen das Gehäuse (9 ; 109) von einer Einlauföffnung (30 ; 130) zu einer Auslauföffnung (5) durchsetzenden, vom Wasser durchströmbaren Kanal (8; 108);

c) mindestens einen im Kanal (8; 108) angeordneten Sensor (16) für den physikalischen Parameter;

d) einen im Gehäuse (9; 109) neben dem Kanal (8; 108) angeordneten Hohlraum (10; 110);

e) eine in einem Fenster (15) einer Stirnseite (6) des Gehäuses (9; 109) wasserdicht befestigte Sichtanzeige (7);

f) im Hohlraum (10; 110) angeordnete elektrische Bauelemente (11, 12), welche in elektrischer Verbindung mit dem Sensor ( 16) und der Sichtanzeige (7) stehen ;

g) einen Anschlussnippel (3; 103).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9; 109) ein Metallgussteil ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9; 109) ein Kunststoffspritzteil ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Sensoren (16) ein Temperaturfühler ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler ( 16) ein Thermoelement ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( 16) fluchtend in der Wand des Kanals (8 ; 108) untergebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( 16) radial in den Kanal (8 ; 108) hineinragt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Sensoren ein Mengendurch-flussmesser (Menge in der Zeiteinheit) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (10; 110) den Kanal (8; 108) ringartig umgibt.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (6) mit der Achse des Kanals (8) einen Winkel einschliesst, der nicht grösser als 90° ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Stirnseite (6) mit der Achse des Kanals (8) einschliesst, zwischen 40° und 70° liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Stirnseite (6) mit der Achse des Kanals (8) einschliesst, etwa 45° beträgt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtanzeige (7) ein Drehspulinstrument ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Hohlraum (10; 110) angeordneten elektrischen Bauelemente ausschliesslich aus Verbindungsleitern bestehen.

15

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtanzeige (7) eine Digitalanzeige ist und dass die elektronischen Bauteile im Hohlraum ( 10 ; 110) eine Stromquelle ( 11 ) und mindestens einen integrierten Schaltkreis (12), der das Ausgangssignal eines Sensors (16) für die Sichtanzeige (7) aufbereitet, umfassen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle eine Knopfbatterie (11) ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle eine in einem Fenster einer Wand des Gehäuses (9; 109) angeordnete Solarzelle ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile im Hohlraum (10; 110) einen rückstellbaren Integrator umfassen, welchem das Ausgangssignal des Mengendurchflussmessers zugeführt wird und dessen Ausgangssignal wahlweise auf der Sichtanzeige (7) darstellbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile im Hohlraum (10; 110) eine Multiplikatorschaltung sowie einen rückstellbaren Integrator umfassen, wobei die Ausgangssignale des Temperaturfühlers und des Mengendurchflussmessers der Multiplikatorschaltung als Eingangssignal und das Ausgangssignal der Multiplikatorschaltung dem Integrator als Eingangssignal zugeführt werden und wobei das Ausgangssignal des Integrators wahlweise auf der Sichtanzeige (7) darstellbar ist.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtanzeige (7) eine Flüssigkristallanzeige ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Kanal (8 ; 108) ein Schalter angeordnet ist, der auf den Druck und/oder die Strömungsbewegung des dort fliessenden Wassers anspricht und bei fliessendem Wasser die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle (11) und den anderen elektrisch betriebenen Einrichtungen (7,12)schliesst.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (3 ; 103) ein Aussengewinde aufweist, dessen Abmessungen und Gestaltung mit den Abmessungen und der Gestaltung von Normaussengewinden von Luftsprudlern (4) übereinstimmen.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (103) ein ringartiges Teil ist, welches auf einem zylindrischen Kragen

(124) des Gehäuses (109) axial fixiert, aber verdrehbar angeordnet ist, wobei zwischen der Innenmantelfläche des Anschlussnippels (103) und der Aussenmantelfläche des Kragens (124) mindestens ein O-Ring (118,119) angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring (118,119) sowohl in einer Nut (120, 122) der Innenmantelfläche des Anschlussnippels (103) als auch in einer Nut (121,123) an der Aussenmantelfläche des Kragens (124) einsitzt.

25

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (103) gegenüber dem Kragen (124) nur begrenzt verdrehbar ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenmantelfläche des Anschlussnippels ( 103) und/oder der Aussenmantelfläche des Kragens

( 124) eine Nut (125) eingeformt ist, die einen nicht ganz geschlossenen Ring bildet, derart, dass die Enden der Nut

(125) durch eine Wand ( 126) voneinander getrennt sind, und dass an der benachbarten Mantelfläche des jeweils anderen Teiles (des Kragens oder des Anschlussnippels) ein komplementärer radialer Vorsprung (128) ausgebildet ist, der in die Nut (125) eingreift.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslauföffnung (5) des Kanals (8 ; 108) mit einem Normgewinde zum Anschluss eines Luftsprudlers (4) versehen ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass auf der oberen Fläche des Gehäuses (9) ein elastisches Polster (17) oder eine Manschette aus Gummi oder Kunststoff aufliegt, welches bzw. welche vom Anschlussnippel (3; 103) durchstossen wird.

29. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn2

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile (7, 11,12) von den Wänden des Gehäuses (9) durch eine schlecht wärmeleitende Kunststoffschicht getrennt sind.

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zeichnet, dass die Sichtanzeige (7) ein besonders auffälliges Signal abgibt, wenn die Temperatur des Wassers einen bestimmten Wert übersteigt.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtanzeige (7) und die elektrischen Bauelemente (11,12) in ein schubladenähnliches Messgehäuse (32) integriert sind, welches formschlüssig in eine Ausnehmung (30) des Gehäuses (9) einschiebbar ist, und dass der Sensor (16) von einem stabför-migen Ansatz (33) des Messgehäuses (32) getragen ist, welcher durch einen von dem Boden der Ausnehmung (30) ausgehenden Durchgang (31) hindurch zum oder in den Kanal (8) verläuft.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass an das Messgehäuse (32) mindestens ein seitlicher Arm (42) angeformt ist, welcher eine Seitenfläche des Gehäuses (9) überdeckt und auf dieser lösbar verriegelt (44, 45) ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der stabförmige Ansatz (33) ein Gewinde trägt, auf welchem eine an der Wand des Kanales (8) abgestützte Befestigungsmutter (34) läuft.

34. Sanitärarmatur mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (3 ; 103) zur Befestigung des Gehäuses (9 ; 109) am Auslauf (2) der Sanitärarmatur und zum wassermässigen Anschluss des Kanals (8; 108) an der Auslauföffnung der Sanitärarmatur in das Gewinde der Auslauföffnung des Auslaufes (2) eingeschraubt ist.