DE10148675C1 - Wasserarmatur mit Anwesenheitsdetektor - Google Patents

Abstract

Eine Wasserarmatur mit einem Armaturenkörper, der zulaufseitig einen hohlzylindrischen Abschnitt hat, in welchem ein Funktionsblock (1 bis 5) aufgenommen ist, der unter anderem ein Pilotventil und ein Ventil umfaßt, wobei ersteres über einen eingebauten Anwesenheitsdetektor mit zugeordneter Steuerelektronikplatine betätigt wird, kommt mit einem kostengünstig herstellbaren Armaturenkörper aus, wenn letzterer eine einzige Kammer umfaßt, gegen deren zylindrische Innenwand der Funktionsblock (1 bis 5) durch einen O-Ring (1.5) oberhalb der Öffnung (8.3) des Armaturenkörpers (8) für den Anwesenheitsdetektor (5) abgedichtet ist, und der Wasserauslauf (1.7) oberhalb des O-Ringes (1.5) in die Kammer mündet, wobei der oberhalb des O-Ringes (1.5) liegende Teil des Funktionsblocks (8) wasserumspült ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserarmatur, mit einem hohlen, einteiligen, einen Wasserauslauf umfassenden Armaturenkör­ per, der zulaufseitig einen hohlzylinderischen Abschnitt hat, in welchem ein im wesentlichen zylindrischer Funk­ tionsblock abgedichtet aufgenommen ist, der mindestens einen Wasserzulauf, ein Ventil und ein dieses steuerndes Pilotventil sowie einen in den Armaturenkörper mündenden Wasserauslaß umfaßt, und mit einer Steuerelektronikplatine für das Pilotventil, die ihrerseits mit einem Anwesenheits­ detektor verbunden ist, der hinter einer Öffnung des Arma­ turenkörpers sitzt.

Eine derartige Wasserarmatur ist aus der EP 0 688 909 B1 bekannt. Der Funktionsblock hat nahe der Basis der Armatur eine große Ausnehmung zur Aufnahme eines Einschubbauteiles, das den Anwesenheitsdetektor, die elektronische Steuerpla­ tine sowie eine die elektrische Energie liefernde Batterie umfaßt. Der Armaturenkörper hat in seiner Wandung eine entsprechend großdimensonierte Einführungsöffnung. Damit über den Spalt zwischen dem Rand dieser Öffnung und dem­ jenigen des Einschubbauteils kein Wasser eindringen kann, ist zwischen dem randnahen Bereich des Funktionsblocks und dem Einschubbauteil ein O-Ring angeordnet. Der elektro­ magnetische Antrieb für das Pilotventil in dem Funktions­ block ragt oben über diesen hinaus in eine wasserfreie Kammer des Armaturenkörpers, der deshalb im Inneren durch eine Längswand geteilt ist. Der wasserführende Raum steht über einen Durchbruch in dieser Längswand mit dem radial orientierten Wasserauslaß aus dem Funktionsblock in Ver­ bindung. Oberhalb und unterhalb dieses Wasserauslasses verhindern O-Ringe das Eindringen von Wasser einerseits in die den elektromagnetischen Antrieb enthaltende Kammer, andererseits in den das Einschubbauteil enthaltenden Be­ reich des Funktionsblocks.

Wegen der Längswand mit Durchbruch im Inneren des Armatu­ renkörpers kann letzterer nur als Gußteil hergestellt wer­ den und ist fertigungstechnisch aufwendig. Aus dem gleichen Grund sind der gestalterischen Formgebung Grenzen gesetzt. In der den elektromagnetischen Antrieb für das Pilotventil enthaltenden Kammer kann eine die Funktion des elektro­ magnetischen Antriebs beeinträchtigende Kondenswasser­ bildung nicht verhindert werden. Die Abdichtung des Funk­ tionsblocks über zwei O-Ringe ist nicht unproblematisch, weil deren korrekter Sitz nach dem Aufschieben des Armatu­ renkörpers von außen nicht kontrollierbar ist. Dasselbe gilt für die Abdichtung des Einschubbauteils, das zum Wech­ seln der Batterie entfernt und wieder eingesetzt werden muß.

Die sinngemäß gleichen Nachteile hat eine weitere, bekannte Wasserarmatur ähnlicher Konstruktion, bei der die Batterie oben auf dem Funktionsblock angeordnet ist. Damit das Was­ ser von der Batterie ferngehalten wird, ist der hohle Arma­ turenkörper durch eine Querwand in eine wasserlose Kammer und einen wasserführenden Raum geteilt. Mit dem wasserfüh­ renden Raum ist der axial gerichtete Wasserauslaß des Funk­ tionsblocks über ein die wasserlose Kammer durchquerendes Rohr verbunden, dessen Ende über einen O-Ring abgedichtet in einem Durchbruch in der Querwand aufgenommen ist. Ein weiterer O-Ring dichtet zwischen dem Funktionsblock und der Innenwand des Armaturenkörpers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasserarma­ tur der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die einen im Vergleich zu den bekannten Konstruktionen einfa­ cheren Armaturenkörper umfaßt, das Risiko einer Undichtig­ keit beim Zusammenbau von Funktionsblock und Armaturenkör­ per minimiert und Funktionsprobleme durch Kondenswasser­ bildung ausschließt.

Diese Aufgabe ist bei einer Wasserarmatur mit den einlei­ tend angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Armaturenkörper eine einzige Kammer umfaßt, gegen deren zylinderische Innenwand der Funktionsblock durch einen O-Ring oberhalb der Öffnung des Armaturenkörpers für den Anwesenheitsdetektor abgedichtet ist, daß der Wasser­ auslauf oberhalb des O-Ringes in die Kammer mündet, und daß der gesamte oberhalb der den O-Ring enthaltenden Ebene lie­ gende, obere Teil des Funktionsblocks wasserumspült ist.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, in Abkehr von den bekannten Konstruktionen auf die Schaffung einer abge­ dichteten, trockenen Kammer innerhalb des Armaturenkörpers zu verzichten und bewußt in Kauf zu nehmen, daß der Funk­ tionsblock nicht nur in seinem Inneren wasserdurchströmt ist sondern auch mit seinem oberen Teil in den wasserfüh­ renden Hohlraum des Armaturenkörpers eintaucht. Es versteht sich, daß zumindest dieser Teil des Funktionsblocks gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet ist.

Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sich der Arma­ turenkörper nicht nur als Gußteil wesentlich einfacher und damit kostengünstiger als bisher herstellen läßt, sondern auch nach anderen Verfahren und mit entsprechend größerer Gestaltungsfreiheit aus anderen Werkstoffen, die sich für einen Guß mit verlorenem Kern nicht eignen, z. B. Edelstahl, hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht dar­ in, daß nur ein einziger O-Ring zur Abdichtung gegen das wasserführende Innere des Armaturenkörpers benötigt wird, denn die Gefahr eines Verrutschens oder einer unzulässigen Quetschung beim Zusammenbau ist bei einem einzigen O-Ring wesentlich geringer als bei z. B. zwei voneinander beabstan­ deten O-Ringen.

Vorzugsweise besteht der Wasserauslauf aus zwei parallelen, axialen Bohrungen in dem Funktionsblock (Anspruch 2). Die axiale Orientierung des Wasserauslaufes ermöglicht es, den Durchmesser der Wasserarmatur schlank zu halten. Die Anord­ nung von zwei parallelen Bohrungen gewährleistet dabei gleichzeitig einen ausreichenden Durchflußquerschnitt.

Wenn die Bauhöhe der Armatur im eingebauten Zustand aus gestalterischen Gründen ein bestimmtes Maß nicht über­ schreiten soll, ist der für den Funktionsblock zur Verfü­ gung stehende Einbauraum beschränkt. Zur bestmöglichen Ausnützung des Raums trägt der obere Teil des Funktions­ blocks die Steuerelektronikplatine, die über durch eine Bohrung in dem Funktionsblock geführte elektrische Leitun­ gen mit dem Anwesenheitsdetektor verbunden und wasserdicht gekapselt ist (Anspruch 3). Dabei sitzt der Anwesenheits­ detektor wie üblich nahe dem Fuß der Armatur.

Die Steuerelektronikplatine befindet sich vorzugsweise unter einer Abdeckhaube und der Raum unter der Abdeckhaube ist vollständig mit Vergußmasse ausgefüllt (Anspruch 4).

Grundsätzlich könnte in den Funktionsblock auch eine Batte­ rie integriert sein, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Bei Verwendung eines bistabilen Pilotventils ist der Energieverbrauch der Wasserarmatur so gering, daß heute verfügbare Lithiumbatterien oder künftig verfügbare Batte­ rien anderer Konstruktion eine Energieversorgung der Was­ serarmatur für deren gesamte Lebensdauer gewährleisten können, es sei denn, die Armatur wird im Objektbereich eingesetzt. Im letzteren Fall ist allerdings von Zeit zu Zeit ein Batteriewechsel erforderlich. Zumal wenn dieser von Laien durchgeführt wird, besteht dann das Risiko, daß die Armatur nicht mehr fachgerecht zusammengebaut wird. Jedenfalls baut der Funktionsblock mit Batterie und damit auch die Armatur insgesamt deutlich größer als ohne Batte­ rie. Aus diesen Gründen ist eine Ausführungsform zu bevor­ zugen, bei der die Steuerelektronikplatine aus einer außer­ halb der Armatur angeordneten Stromquelle gespeist ist (Anspruch 5). Diese Stromquelle kann dann statt einer Bat­ terie auch ein Netzgerät sein.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die ex­ tern angeordnete Stromquelle mit der Steuerelektronikpla­ tine über das Anschlußkabel verbunden, das die Steuerelek­ tronikplatine mit dem Anwesenheitsdetektor verbindet (An­ spruch 6). Dies vermeidet eine zusätzliche Leitungsführung durch den Funktionsblock hindurch.

Eine sowohl fertigungstechnisch als auch montagetechnisch einfache Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Anwesenheitsdetektor in einer Aussparung des Funktions­ blockes sitzt und mit diesem vergossen ist, und daß die Öffnung für den Anwesenheitsdetektor in dem Armaturenkörper als von dessen unteren Stirnrand ausgehende, im wesentli­ chen schlitzförmige Ausnehmung in dessen Wandung ausgebil­ det ist (Anspruch 7). Der Armaturenkörper braucht dann auf den (z. B. zuvor in einem entsprechenden Durchbruch des Waschtisches oder dergleichen montierten) Funktionsblock lediglich aufgeschoben und durch eine einzige, verdeckte Schraube oder dergleichen fixiert zu werden. Das Fenster des Anwesenheitsdetektors kommt dabei in die schlitzförmige Ausnehmung in der Wandung des Armaturenkörpers zu liegen. Eine Abdichtung ist nicht notwendig, weil der Anwesenheits­ detektor selbst wasserdicht vergossen ist.

Wenn der Wasserarmatur, zum Beispiel beim Einsatz im Ob­ jektbereich, bereits vorgemischtes, temperiertes Wasser zugeführt wird, hat der Funktionsblock lediglich einen einzigen Wasserzulaufanschluß. Wenn hingegen die Wasser­ armatur als Mischer dienen soll, umfaßt der Funktionsblock einen Kaltwasser- und einen Warmwasserzulaufanschluß sowie eine dem Ventil vorgeordnete Mischvorrichtung mit einer über eine Bohrung in der Wandung des Armaturenkörpers her­ ausgeführten Mischerwelle (Anspruch 8).

In der Zeichnung ist die Wasserarmatur nach der Erfindung in einer beispielhaft gewählten Ausführungsform, zum Teil schematisch vereinfacht, dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt

Fig. 2 den Funktionsblock in einer teilweise aufgebro­ chenen Seitenansicht und in der zugehörigen Auf­ sicht

Fig. 3 die Armatur in einer im Verhältnis zu Fig. 1 um 90° gedrehten Seitenansicht und

Fig. 4 den Funktionsblock in einer perspektivischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Wasserarmatur umfaßt in einem hohlen, einteiligen Armaturenkörper 8, aus dem das Wasser über einen üblichen Perlator 8.1 austritt, einen Funktions­ block, bestehend aus einem im wesentlichen zylinderischen Ventilkörper 1, einem Ventil 2, einer Steuerelektronikpla­ tine 3 mit Abdeckhaube 4 und einem Anwesenheitsdetektor 5 in einer Aussparung des Ventilkörpers 1. Dieser kartuschen­ artige Funktionsblock vereinigt in sich alle Teile der Armatur bis auf den hohlen Armaturenkörper und ist auf einer Waschtischplatte (nicht dargestellt) über eine Gummi­ scheibe 1.6 abgedichtet mittels einer Gewindestange 1.1, die in den Ventilkörper 1 eingedreht ist, befestigbar. Der Armaturenkörper 8 hat einen hohlzylindrischen Abschnitt, der den zylindrischen Ventilkörper 1 umschließt. In einer Umfangsnut des Ventilkörpers 1 oberhalb dessen Ausnehmung für den Anwesenheitsdetektor 5 sitzt ein O-Ring 1.5, der den unterhalb der Ebene dieses O-Rings liegenden Abschnitt des Armaturenkörpers 8 gegen dessen oberhalb dieser Ebene liegenden, wassergefüllten Hohlraum abdichtet. Mittels einer in den Ventilkörper 1 eingreifenden Schraube 8.2 ist der Armaturenkörper 8 an dem Funktionsblock befestigt.

Der Ventilkörper 1 hat gemäß den Fig. 1 und 2 einen Kaltwasserzulaufanschluß 7.1 und einen Warmwasserzulauf­ anschluß 7.2, an denen die üblichen, flexiblen Druck­ schläuche 7 enden. Wie an sich bekannt, münden die An­ schlüsse 7.1 und 7.2 in dem Ventilkörper 1 in eine Misch­ kammer 1.2, in der sich eine Mischerwelle 9 befindet, die aus dem Ventilkörper 1 und aus dem Armaturenkörper 8 her­ ausgeführt, über einen Hebel 9.1 drehbar und über einen Befestigungsstift 9.2 gesichert ist, der von unten in den Ventilkörper 1 eingedreht ist. Die Mischkammer 1.2 ist auslaßseitig über einen Kanal 1.7 mit einem Ventilraum 1.3 verbunden, der insgesamt das Ventil 2 aufnimmt, das als Einsatz ausgebildet ist, der von einer Befestigungsklammer 2.1 gehalten wird und durch O-Ringe 2.2 und 2.3 abgedichtet ist. Das Ventil 2 ist in an sich bekannter Weise als Ma­ gnetventil ausgebildet und umfaßt ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilorgan 2.9, dessen Bewegung über ein bistabiles Pilotventil 2.7 gesteuert wird, das seinerseits über einen elektromagnetischen Antrieb betätigbar ist, der eine Magnetspule 2.6 und einen Plattenanker 2.8 umfaßt. Die Magnetspule 2.6 erhält ihre Erregerleistung von der Steuer­ elektronikplatine 3, die liegend über der Spule 2.6 ange­ ordnet ist. Die Auslaßseite des Magnetventils 2 ist gemäß Fig. 1, der Aufsicht in Fig. 2 und gemäß Fig. 4 über einen Querkanal 1.4 mit zwei parallelen axialen Bohrungen 1.7 in dem Ventilkörper 1 verbunden. Diese bilden den axial ge­ richteten Wasserauslauf des Funktionsblocks. Der Wasser­ auslauf mündet also oberhalb des O-Ringes 1,5 in den hohlen Armaturenkörper 1.

Das Magnetventil 2 einschließlich der Steuerelektronikpla­ tine 3 bilden den oberen Teil des Funktionsblocks und be­ finden sich unter der Abdeckhaube 4. Die Abdeckhaube 4 ist über Schrauben 2.4 und 2.5 auf dem Ventilkörper 1 befestigt und wasserumspült. Deshalb ist der Raum unter der Abdeck­ haube 4 vollständig mit einer Vergußmasse 4.2 ausgefüllt. Die Vergußmasse wurde über eine Öffnung in der Deckfläche der Abdeckhaube 4 eingefüllt. Eine zweite Öffnung dient der Entlüftung während des Einleitens der Vergußmasse. Beide Öffnungen sind nach dem Vergießen durch Kappen 4.1 ver­ schlossen.

Gemäß den Fig. 3 und 4 führen von der Elektronikplatine 3 elektrische Verbindungsleitungen 3.2 über eine Bohrung 3.1 in dem Ventilkörper 1 zu dem in dessen Ausnehmung sitzenden Anwesenheitsdetektor 5. Dieser ist als Infrarot-Reflexions­ detektor ausgebildet und umfaßt gemäß Fig. 1 eine IR-Sende­ diode 5.1, eine LED 5.2, die z. B. einen notwendigen Batte­ riewechsel signalisieren kann und einen IR-Empfangstransis­ tor 5.3 hinter einem infrarotdurchlässigen Fenster 5.6, das eine von dem unteren Stirnrand des Armaturenkörpers 8 aus­ gehende, schlitzförmige Ausnehmung 8.3 in dessen Wandung ausfüllt.

Die Komponenten 5.1 bis 5.3 des Anwesenheitsdetektors 5 sitzen auf einer kleinen Platine, von der ein Anschlußkabel 5.4 über einen Zugentlastungsbügel 6 mit Kabelbinder 6.2 aus der Armatur nach unten herausgeführt ist. Das Anschluß­ kabel 5.4 führt zu einer externen, nicht dargestellten Stromquelle, beispielsweise einer Lithiumbatterie oder einem Netzgerät. Der Zugentlastungsbügel 6 dient gleichzei­ tig zur Sicherung des Anwesenheitsdetektors 5 in der Aus­ nehmung des Ventilkörpers 1 mittels einer Schraube 6.1. Der zwischen dem Kabelanschlußraum des Anwesenheitsdetektors 5 und dem Ventilköper 1 verbleibende Raum ist mit einer Ver­ gußmasse 5.5 gefüllt.

Claims (8)

1. Wasserarmatur, mit einem hohlen, einteiligen, einen Wasserauslauf umfassenden Armaturenkörper (8), der zulaufseitig einen hohlzylinderischen Abschnitt hat, in welchem ein im wesentlichen zylindrischer Funk­ tionsblock (1, 2, 3, 4, 5) abgedichtet aufgenommen ist, der mindestens einen Wasserzulauf (7), ein Ventil (2) und ein dieses steuerndes Pilotventil (2.7) sowie ei­ nen in den Armaturenkörper (8) mündenden Wasserauslaß (1.7) umfaßt, und mit einer Steuerelektronikplatine (3) für das Pilotventil (2.7), die ihrerseits mit ei­ nem Anwesenheitsdetektor (5) verbunden ist, der hinter einer Öffnung (8.3) des Armaturenkörpers (8) sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Armaturenkörper (8) eine einzige Kammer umfaßt, gegen deren zylinderische Innenwand der Funktionsblock (1, 2, 3, 4, 5) durch einen O-Ring (1.5) oberhalb der Öffnung (8.3) des Armaturen­ körpers (8) für den Anwesenheitsdetektor (5) abge­ dichtet ist, daß der Wasserauslauf (1.7) oberhalb des O-Ringes (1.5) in die Kammer mündet, und daß der ge­ samte oberhalb der den O-Ring (1.5) enthaltenden Ebene liegende, obere Teil des Funktionsblocks (8) wasser­ umspült ist.

2. Wasserarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserauslauf aus zwei parallelen axialen Boh­ rungen (1.7) in dem Funktionsblock besteht.

3. Wasserarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der obere Teil des Funktionsblocks die Steuerelektronikplatine (3) trägt, die über ein durch eine Bohrung (3.1) in dem Funktionsblock geführtes elektrisches Anschlußkabel (3.2) mit dem Anwesenheits­ detektor (5) verbunden und wasserdicht gekapselt ist.

4. Wasserarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronikplatine (3) sich unter einer Abdeckhaube (4) befindet und daß der Raum unter der Abdeckhaube (4) vollständig mit Vergußmasse (4.2) aus­ gefüllt ist.

5. Wasserarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronikplatine (3) aus einer außerhalb der Armatur angeordneten Stromquelle gespeist ist.

6. Wasserarmatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die extern angeordnete Stromquelle mit der Steuer­ elektronikplatine (3) über das Anschlußkabel (3.2) verbunden ist, das die Steuerelektronikplatine mit dem Anwesenheitsdetektor verbindet.

7. Wasserarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anwesenheitsdetektor (5) in einer Aussparung des Funktionsblockes sitzt und mit diesem verbunden ist, und daß die Öffnung für den An­ wesenheitsdetektor (5) in dem Armaturenkörper (8) als von dessen unteren Stirnrand ausgehende, im wesentli­ chen schlitzförmige Ausnehmung (8.3) in dessen Wandung ausgebildet ist.

8. Wasserarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Funktionsblock einen Kaltwasser- und einen Warmwasserzulaufanschluß (7.1, 7.2) sowie eine dem Ventil (2) vorgeordnete Mischvorrichtung mit einer über eine Bohrung in der Wandung des Armaturen­ körpers herausgeführten Mischerwelle (9) umfaßt.