DE102004029186A1

DE102004029186A1 - Vorrichtung zum kontrollierten Öffnen und Schließen eines mit einem Toilettenbecken im Bereich einer Lagerung gelenkig verbundenen Toilettendeckels

Info

Publication number: DE102004029186A1
Application number: DE200410029186
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. Lutzer
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: DE102004029186B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 zum kontrollierten Öffnen und Schließen eines mit einem Toilettenbecken 3 im Bereich einer Lagerung 4, 33 gelenkig verbundenen Toilettendeckels 2 mit einem Dämpfungsorgan 5 und einem Übertragungsorgan 6. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist das Dämpfungsorgan 5 mindestens ein Rückschlagventil 14, 39 und mindestens einen Rückstromkanal 16, 36 auf. DOLLAR A Infolge des Vorhandenseins des Rückschlagventils 14, 39 wird zunächst das unkontrollierte Herabfallen des Toilettendeckels 2 vermieden, wenn ein Benutzer diesen loslässt. Der Rückstromkanal 16, 36 ermöglicht in Verbindung mit einer Steuer- und Regeleinrichtung 20, 42 sowie einem Absperrorgan 19, 40 das kontrollierte Absenken des Toilettendeckels 2 nach erfolgter Öffnung. DOLLAR A Darüber hinaus ist mittels eines zusätzlichen hydraulischen Organs eine von der Steuer- und Regeleinrichtung 20, 42 kontrollierte vollautomatische Öffnung und Schließung des Toilettendeckels 2 möglich, wobei die Anhebung und Absenkung des Toilettendeckels 2 durch der Steuer- und Regeleinrichtung 20, 42 zugeführte Sensorsignale ausgelöst wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontrollierten Öffnen und Schließen eines mit einem Toilettenbecken im Bereich einer Lagerung gelenkig verbundenen Toilettendeckels mit einem Dämpfungsorgan und einem Übertragungsorgan.

Aus dem Stand der Technik bekannte Toilettendeckel sind im Allgemeinen beidseitig mit einem Drehgelenk mit dem hinteren Bereich eines Toilettenbeckens lösbar verbunden. Beim unvorsichtigen Schließen des Toilettendeckels durch einen Benutzer kann dies dazu führen, dass der Toilettendeckel infolge seiner Eigenmasse infolge der Schwerkraft ungebremst und hart auf die Toilettenbrille bzw. das Toilettenbecken aufschlägt. Infolge des ungebremsten Aufschlagens des Toilettendeckels kann es in Extremfällen zu mechanischen Beschädigungen oder Verletzungen, insbesondere von Kleinkindern, kommen, zum anderen sind die lauten Knallgeräusche nicht erwünscht.

Zum Teil unterhalb des Toilettendeckels angeordnete Gummipolster sollen Abhilfe schaffen. Durch die hohe Endgeschwindigkeit des Toilettendeckels im Zeitpunkt des Aufschlags ist deren dämpfende Wirkung jedoch begrenzt.

Zur Behebung des Problems sind aus dem Stand der Technik Dämpfungselemente bekannt, die ein ungebremstes Herabfallen des Toilettendeckels beim Schließen desselben auf die Toilettenbrille bzw. das Toilettenbecken vermeiden. Zu diesem Zweck werden beispielsweise hydraulische Drehdämpfungselemente im Bereich der Verbindung von Toilettendeckel und Toilettenbrille angeordnet, die eine verzögerte, gebremste Absenkung des Toilettendeckels bewirken. Vielfach lässt sich bei diesen bekannten Vorrichtungen eine definierte geringe Aufschlagsgeschwindigkeit einstellen.

Nachteilig an den vorbekannten Ausführungsformen ist, dass sich der Toilettendeckel zwar gedämpft und abgebremst, aber immer selbsttätig nach Freigabe durch einen Benutzer wieder auf die Toilettenbrille bzw. das Toilettenbecken absenkt. Infolge der konstruktiven Ausgestaltung der bekannten Ausführungsformen von Dämpfungselementen für Toilettendeckel muss der Toilettendeckel zur Vermeidung der unerwünschten selbsttätigen Absenkung stets soweit geöffnet bzw. angehoben werden, dass dieser seinen mechanischen Totpunkt überschreitet.

Die bekannten Vorrichtungen zum abgebremsten bzw. gedämpften Absenken von Toilettendeckeln sind mithin nicht dazu geeignet, eine Absenkung des Toilettendeckels nach erfolgter Anhebung vor Überschreitung des Totpunktes zu verhindern.

Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein unkontrolliertes Absenken bzw. Herabfallen des Toilettendeckels insbesondere vor Überschreitung des Totpunktes zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass das Dämpfungsorgan mindestens ein Rückschlagventil und mindestens einen Rückstromkanal aufweist, ist eine selbsttätige, unbeabsichtigte Absenkung des Toilettendeckels infolge der Schwerkraft auch vor Überschreitung des Totpunktes ausgeschlossen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungsorgan unter anderem einen Zylinder mit einem darin bewegbaren Kolben umfasst, wobei das Rückschlagventil im Kolben oder im Rückstromkanal angeordnet ist.

Hierdurch ist eine mechanisch einfache und weitgehend wartungsfreie Gestaltung des Dämpfungsorgans gewährleistet.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Zylinder insbesondere ein Hydraulikzylinder ist.

Mittels dieser Ausgestaltung kann das Dämpfungselement größere Kräfte bei einem relativ kleinen Bauvolumen aufnehmen.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass der Hydraulikzylinder eine erste und eine zweite Kammer aufweist, die durch den Kolben voneinander getrennt sind und die zumindest teilweise mit einem flüssigen Medium, insbesondere mit einem Hydrauliköl, befüllt sind.

Infolge der vorzugsweise hydraulischen Arbeitsweise des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten Dämpfungsorgans, lassen sich die erheblichen mechanischen Kräfte, die infolge der Hebelwirkung des Toilettendeckels entstehen, sicher abfangen, sodass der Toilettendeckel mit einer definierten Geschwindigkeit absenkbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Rückstromkanal parallel zum Rückschlagventil angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung dient dazu, den wegen der Wirkung des Rückschlagventils im geöffneten Zustand verharrenden Toilettendeckel durch eine Überbrückung des Rückschlagventils mittels des Rückstromkanals wieder absenken zu können.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist im Rückstromkanal mindestens ein mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung kontrollierbares Absperrorgan zum kontrollierten Schließen des Toilettendeckels angeordnet.

Das Absperrorgan, insbesondere ein von der Steuer- und Regeleinrichtung gesteuertes Magnetventil ermöglicht das definiert abgebremste Absenken des Toilettendeckels während des Schließvorgangs. Die Auslösung des Schließvorganges kann beispielsweise durch ein äußeres Signal oder vollautomatisch, beispielsweise beim Verlassen der Toiletten, nach Zeitablauf oder dergleichen erfolgen.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass dem Absperrorgan mindestens eine Drossel beigeordnet ist.

Hierdurch kann eine vorzugsweise einstellbare Durchflussmengenbegrenzung bei geöffnetem Absperrorgan erfolgen.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass parallel zum steuerbaren Absperrorgan mindestens ein Sicherheitsrückschlagventil angeordnet ist, wobei das Sicherheitsrückschlagventil gegenläufig zum Rückschlagventil angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung gewährleistet, dass im Falle eines gewaltsamen Versuchs eines Benutzers, den Toilettendeckel zu schließen, die Vorrichtung nicht beschädigt wird, da ein entstehender Überdruck durch das Sicherheitsrückschlagventil abgebaut wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass im Rückstromkanal ein hydraulisches Organ, insbesondere eine elektrische Hydraulikpumpe, angeordnet ist, mittels derer der Toilettendeckel von der Steuer- und Regeleinrichtung kontrolliert anhebbar und schließbar ist.

Hierdurch ist das vollautomatische Öffnen und Schließen des Toilettendeckels kontrolliert von der Steuer- und Regeleinrichtung möglich.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein Hydraulikzylinder um einen Drehkolben verschwenkbar aufgenommen ist, wobei der Hydraulikzylinder mittels der Lagerung mit dem Toilettenbecken verbunden ist und der Drehkolben am Toilettendeckel befestigt ist.

Mittels dieser Ausgestaltung wird der Einsatz eines Getriebes bzw. einer Hebelmechanik zur Umsetzung der Drehbewegung des Toilettendeckels in eine lineare Bewegung zur Betätigung eines konventionellen, geradlinig arbeitenden Hydraulikkolbens entbehrlich. Der als Drehkolben ausgestaltete Kolben ist unmittelbar durch die rotatorische Bewegung des Toilettendeckels betätigbar, wodurch sich eine sehr kompakte und dennoch belastbare Bauweise ergibt.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als ein integraler Bestandteil des Toilettendeckels ausgebildet ist.

Hierdurch ergibt sich eine große Widerstandsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber unbeabsichtigt außerhalb des Toilettenbeckens dringende Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Urin. Gleichzeitig wird der Wartungs- und Pfle geaufwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermindert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den weiteren Patentansprüchen dargelegt.
In der Zeichnung zeigt:
1 Eine Prinzipskizze eines Toilettendeckels mit einem Dämpfungsorgan,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung 1 zum abgebremsten Öffnen und Schließen eines Toilettendeckels 2, der an einem Toilettenbecken 3 im Bereich einer Lagerung 4 schwenkbar angelenkt ist. Am Toilettendeckel 2 ist ein Dämpfungsorgan 5 angeordnet, das sich mittels eines Übertragungsorgans 6 an der Lagerung 4 abstützt. Hierdurch wird eine abgebremste bzw. eine gedämpfte Absenkung des Toilettendeckels 2 auf das Toilettenbecken 3 bzw. auf eine nicht näher dargestellte, vorzugsweise zwischen dem Toilettendeckel 2 und dem Toilettenbecken 3 angeordnete Toilettenbrille ermöglicht.
Mittels des Dämpfungsorgans 5 senkt sich der Toilettendeckel 2 sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen zwar gedämpft bzw. definiert abgebremst auf die Toilettenbrille bzw. das Toilettenbecken 3 ab. Nach dem Öffnen des Toilettendeckels 2 senkt sich dieser infolge der Schwerkraft aber stets wieder von selbst in eine vollständig geschlossene Position ab, es sei denn der Toilettendeckel 2 wird soweit angehoben, dass dieser den Totpunkt 7 überschreitet.
Die 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 ist hierbei fest mit dem Toilettendeckel 2 verbunden, vorzugsweise als integraler Bestandteil des Toilettendeckels 2 ausgebildet. Das Übertragungsorgan 6 ist in diesem Fall als Exzenterhebel 8 ausgebildet. Das Dämpfungsorgan 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 umfasst unter anderem einen Hydraulikzylinder 9. Der Toilettendeckel 2 ist mitsamt der Vorrichtung 1 in Entsprechung zur Darstellung der 1 gleichfalls mit einem nicht näher dargestellten Toilettenbecken im Bereich der Lagerung 4 gelenkig, d.h. verschwenkbar verbunden. Hierbei wird der Toilettendeckel 2 einschließlich der Vorrichtung 1 um die Lagerung 4, die mit dem Toilettenbecken verbunden ist, verschwenkt.
Im Hydraulikzylinder 9 bewegt sich ein Kolben 10 im Wesentlichen linear hin und her. Die Umsetzung der rotatorischen Bewegung des Toilettendeckels 2 erfolgt hierbei durch den Exzenterhebel 8. Der Kolben 10 ist mittels einer Kolbenstange 11 mit dem Exzenterhebel 8 schwenkbar verbunden. Die Kolbenstange 11 weist in der Darstellung der 2 nicht näher dargestellte weitere Gelenkstellen auf, um deren Bewegung zu ermöglichen. Der Kolben 10 teilt den Hydraulikzylinder 9 in eine erste Kammer 12 und eine zweite Kammer 13. Der Hydraulikzylinder 9 ist vorzugsweise vollständig mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einem Hydrauliköl geeigneter Viskosität, befüllt.
Wird der Toilettendeckel 2 angehoben, so bewegt sich der Kolben 10 in der Darstellung der 2 von oben nach unten, sodass das Hydrauliköl aus der zweiten Kammer 13 durch ein Rückschlagventil 14 in die erste Kammer 12 strömt. Das erfindungsgemäße Rückschlagventil 14 lässt das Hydrauliköl im Wesentlichen nur in Richtung einer Durchlassrichtung 15 durch den Kolben 10 strömen. In der entgegengesetzten Strömungsrichtung sperrt das Rückschlagventil 14 den Durchfluss des Hydrauliköls nahezu vollständig ab (Sperrrichtung).
Lässt der Benutzer den Toilettendeckel 2 los, versucht sich der Kolben 10 infolge der auf den Toilettendeckel 2 wirkenden Schwerkraft entgegengesetzt, also von unten nach oben im Hydraulikzylinder 9 zu bewegen. In diesem Fall sperrt jedoch das Rückschlagventil 14 den Fluss des Hydrauliköls durch den Kolben 10, sodass das Hydrauliköl von der ersten Kammer 12 nicht wieder in die zweite Kammer 13 zurück strömen kann (Sperrrichtung). Der Toilettendeckel 2 verharrt also in der ihm durch den Benutzer verliehenen Position.
Die erste Kammer 12 und die zweite Kammer 13 sind mit einem Rückstromkanal 16 verbunden. Der Rückstromkanal 16 weist unter anderem eine Rohrleitung 17 auf. In der Rohrleitung 17 sind hintereinander eine Drossel 18 sowie ein Absperrorgan 19 angeordnet. Bei dem Absperrorgan 19 handelt es sich beispielsweise um ein elektrisch oder auf andere Art und Weise betätigbares Ventil, insbesondere um ein Magnetventil. Die Drossel 18 dient zur Einstellung der Durchflussmenge in der Rohrleitung 17.
Zum Absenken des Toilettendeckels 2 öffnet eine Steuer- und Regeleinrichtung 20, die über entsprechende Steuerleitungen 21 mit dem Absperrorgan 19 verbunden ist, zumindest teilweise den Rückstromkanal 16, sodass das Hydrauliköl unter Umgehung ("Überbrückung") des Rückschlagventils 14 von der ersten Kammer 12 über die Rohrleitung 17, die Drossel 18 sowie das Absperrorgan 19 zurück in die zweite Kammer 13 des Hydraulikzylinders 9 fließen kann. Infolgedessen senkt sich der Toilettendeckel 2 in definiert abgebremster Weise wieder auf die Toilettenbrille bzw. auf das Toilettenbecken ab.
Der Steuer- und Regeleinrichtung 20 kann das Signal zum Schließen des Toilettendeckels 2 auf vielfältige Art und Weise zugeführt werden. Zu diesem Zweck sind im Bereich der Toilette in der Zeichnung nicht näher dargestellte Sensoren angeordnet, die ein Sensorsignal an die Steuer- und Regeleinrichtung 20 weiterleiten. Beispielsweise kann das Signal zum Schließen des Toilettendeckels 2 durch einen Fußschalter, eine Lichtschranke, einen induktiven/kapazitiven Näherungsschalter, einen Bewegungsmelder, einen Infrarotdetektor, einen Infrarotbewegungsmelder, Türkontakte, eine Zeitschaltautomatik oder dergleichen ausgelöst werden. Alternativ denkbar ist auch die automatische Auslösung des Schließungsvorgangs des Toilettendeckels 2, wenn sich ein Benutzer beispielsweise von der Toilettenbrille erhebt. Die Steuerleitungen 21 werden vorzugsweise im Bereich der Lagerung 4 von der Steuer- und Regeleinrichtung 20 in die Vorrichtung 1 geführt, wobei die Vorrichtung 1 fest mit dem Toilettendeckel 2 verbunden ist.
Ferner ist es möglich, die Schließ- bzw. die Absenkgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schließwinkel des Toilettendeckels 2 in Bezug auf das Toilettenbecken 3 bzw. die Toilettenbrille kontrolliert durch die Steuer- und Regeleinrichtung 20 zu variieren. So kann beispielsweise zu Beginn des Absenkungsprozesses der Toilettendeckel 2 mit einer höheren Geschwindigkeit absenkt werden und erst kurz vor dem Absetzen des Toilettendeckels 2 auf die Toilettenbrille bzw. auf das Toilettenbecken am Ende des Absenkungsprozesses die Geschwindigkeit verringert werden, um ein schnelles und dennoch definiert abgebremstes Schließen des Toilettendeckels 2 zu erreichen.
Um eine Beschädigung der Vorrichtung 1 durch Versuche eines Benutzers, den Toilettendeckel 2 gewaltsam zu schließen, zu verhindern, weist die Vorrichtung 1 ein Sicherheitsrückschlagventil 22 mit einer Durchlassrichtung 23 auf. Das Sicherheitsrückschlagventil 22 lässt das Hydrauliköl nur in Richtung der Durchlassrichtung 23 und erst bei Überschreitung eines bestimmten, vorzugsweise einstellbaren Grenzdrucks durchströmen. Das Sicherheitsrückschlagventil 22 ist in einer weiteren Rohrleitung 24 angeordnet, die parallel zur Drossel 18 sowie dem Absperrorgan 19 angeschlossen ist. Die Rohrleitung 24 ist damit Teil des durch die Rohrleitung 17 gebildeten Rückstromkanals 16. Das Rückschlagventil 14 innerhalb des Kolbens 10 sowie das Sicherheitsrückschlagventil 22 sind entgegengesetzt bzw. antiparallel zueinander angeordnet, das heißt dass die jeweiligen Durchlassrichtungen 15,23 ebenfalls entgegengesetzt bzw. antiparallel zueinander sind.
Im geöffneten Zustand des Toilettendeckels 2 verhindert das Rückschlagventil 14 das Zurückströmen des Hydrauliköls von der ersten Kammer 12 in die zweite Kammer 13. Wirkt nun eine größere mechanische Kraft auf den Toilettendeckel 2, beispielsweise durch einen gewaltsamen Schließversuch eines Benutzers, so kann ein hoher Überdruck in der Vorrichtung 1 entstehen, weil das Hydrauliköl nicht in Sperrrichtung des Rückschlagventils 14 – also entgegen der Durchlassrichtung 15 – durch das Rückschlagventil 14 fließen kann. Das Hydrauliköl kann infolge der Sperrwirkung des Rückschlagventils 14 nicht mehr von der ersten Kammer 12 durch den Kolben 10 in die zweite Kammer 13 zurück strömen. Wird nun ein bestimmter Grenzdruck überschritten, so öffnet das entgegen der Sperrrichtung des Rückschlagventils 14 angeordnete Sicherheitsrückschlagventil 22, sodass das Hydrauliköl in der Durchlassrichtung 23 des Sicherheitsrückschlagventils 22 wieder von der ersten Kammer 12 in die zweite Kammer 13 des Hydraulikzylinders 9 zurück strömen kann. Eine Beschädigung der Vorrichtung 1 durch gewaltsame Schließversuche bzw. andere Fehlbedienungen durch einen Benutzer ist damit weitgehend ausgeschlossen.
Innerhalb des Hydraulikzylinders 9, im Bereich der zweiten Kammer 13, ist eine Druckfeder 25 angeordnet. Die Druckfeder 25 übt bei vollständig geöffnetem bzw. abgehobenem Toilettendeckel 2 eine Vorspannung auf den Kolben 10 im Hydraulikzylinder 9 aus. Hierdurch wird das selbsttätige Schließen des Toilettendeckels 2 durch Öffnen des Absperrorgans 19 möglich, wenn der Toilettendeckel 2 soweit geöffnet wurde, dass der mechanische Totpunkt 7 überschritten wurde und der Toilettendeckel 2 somit nicht infolge der Schwerkraft selbsttätig in die geschlossene Position zurückgelangen kann.
Anstatt eines Hydraulikzylinders 9 können alternativ auch Zylinder, die mit anderen Medien, beispielsweise mit Wasser mit einem Frostschutzadditiv, mit einer modifizierten Zucker-/Wasserlösung, mit pflanzlichen Ölen, wie zum Beispiel Rapsöl, oder dergleichen arbeiten, als Dämpfungsorgan 5 eingesetzt werden.
Die 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Schließen des Toilettendeckels 2. Der Hydraulikzylinder 9 umfasst wiederum den Kolben 10 mit dem Rückschlagventil 14, die Kolbenstange 11, die erste Kammer 12, die zweite Kammer 13 mit der darin angeordneten Druckfeder 25. Das Rückschlagventil 14 weist wiederum die Durchlassrichtung 15 auf. Der Rückstromkanal 16 verbindet in Entsprechung zur Darstellung der 2 die erste Kammer 12 mit der zweiten Kammer 13 durch eine Rohrleitung 17. In der Rohrleitung 17 sind weiterhin die Drossel 18 sowie das Absperrorgan 19 angeordnet. Parallel zur Drossel 18 und zum Absperrorgan 19 ist wiederum das Sicherheitsrückschlagventil 22 angeordnet. Das Absperrorgan 19 ist mittels der Steuer- und Regeleinrichtung 20 über die Steuerleitungen 21 betätigbar. Auch in dieser Ausführungsvariante ist die Durchlassrichtung 23 des Sicherheitsrückschlagventils 22 entgegen der Durchlassrichtung 15 des Rückschlagventils 14 angeordnet.
Die Vorrichtung 1 ist wiederum fest mit dem Toilettendeckel 2 verbunden. Der Toilettendeckel 2 ist im Bereich der Lagerung 4 schwenkbar mit einem in der Darstellung der 3 nicht näher dargestellten Toilettenbecken verbunden.
Im Unterschied zu der in der 2 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist hier ein Schraubengetriebe 26 als Übertragungsorgan 6 anstatt des Exzenterhebels 8 zur Umsetzung der Drehbewegung des Toilettendeckels 2 in eine lineare Bewegung der Kolbenstange 11 vorgesehen. Die Verwendung des Schraubengetriebes 26 ermöglicht die Übertragung größerer Kräfte bei einem im Vergleich zum Exzenterhebel 8 verkleinerten Bauvolumen. Die Kolbenstange 11 weist ebenfalls in der Darstellung der 3 nicht näher bezeichnete Gelenk- und Gleitstellen auf.
Die 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einem Kolben in Form eines Drehkolbens 27. Der Toilettendeckel 2 ist hierbei wiederum fest mit der Vorrichtung 1 verbunden bzw. ist als integraler Bestandteil desselben ausgebildet.
Nach Maßgabe des in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist der Drehkolben 27 innerhalb eines Hydraulikzylinders 28 verschwenkbar um eine Drehachse 29 aufgenommen. Der Hydraulikzylinder 28 ist hierbei fest mit dem Toilettendeckel 2 verbunden.
Der Drehkolben 27 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine etwa viertelkreisförmige Querschnittsgeometrie auf. Innerhalb des Hydraulikzylinders 28 ist ein Zylinderblock 30 angeordnet, der eine in etwa halbkreisförmige Querschnittsgeometrie aufweist. Der Zylinderblock 30 weist eine untere und obere eine Durchlassbohrung 31, 32 auf. Hiervon abweichende Querschnittsgeometrien des Drehkolbens 27, des Hydraulikzylinders 28 sowie des Zylinderblocks 30 sind gleichfalls möglich.
Der Hydraulikzylinder 28 ist über eine Lagerung 33 fest mit dem Toilettenbecken 3 verbunden. Beim Öffnen bzw. Schließen des Toilettendeckels 2 verschwenkt der am Toilettendeckel 2 angeordnete Hydraulikzylinder 28 um den feststehenden Drehkol ben 27. Der Drehkolben 27 ist hierbei fest über die Lagerung 33 mit dem Toilettenbecken 3 verbunden.
Der Hydraulikzylinder 28 wird durch den Drehkolben 27 in eine erste Kammer 34 und eine zweite Kammer 35 unterteilt. In der gezeigten Position des Drehkolbens 27 ist das Volumen der zweiten Kammer 35 minimal, wohingegen das Volumen der ersten Kammer 34 maximal ist. Die erste Kammer 34 und die zweite Kammer 35 sind durch einen Rückstromkanal 36, gebildet unter anderem mit einer Rohrleitung 37, miteinander verbunden. Der Rückstromkanal 36 ist hierbei über die untere und die obere Durchlassbohrung 31, 32 mit der ersten und der zweiten Kammer 34, 35 des Hydraulikzylinders 28 verbunden.
Die erste Kammer 34, die zweite Kammer 35 sowie der Rückstromkanal 36 sind im Wesentlichen mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Hydrauliköl oder dergleichen gefüllt. Die 4 zeigt den Toilettendeckel 2 in einer geschlossenen Position, wobei sich nahezu das gesamte Hydrauliköl in der ersten Kammer 34 befindet, während nahezu das gesamte Volumen der zweiten Kammer 35 durch den kreissegmentförmigen Drehkolben 27 ausgefüllt ist und die zweite Kammer 35 daher fast kein Hydrauliköl (mehr) enthält.
In der Darstellung der 4 befindet sich der Toilettendeckel 2 in der Ausgangslage, d. h. in einer geschlossenen Position, in der der Toilettendeckel 2 auf der Toilettenbrille bzw. dem Toilettenbecken 3 aufliegt. Wird der Toilettendeckel 2 durch einen Benutzer angehoben, so verschwenkt der Drehkolben 27 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 29. Eine obere Endposition des Drehkolbens 27 ist in der Darstellung der 4 durch eine gestrichelt gezeichnete Darstellung angedeutet.
Infolge der Verschwenkung des Drehkolbens 27 um die Drehachse 29 strömt das Hydrauliköl ausgehend von der ersten Kammer 34 durch die obere Durchlassbohrung 32 in einer Durchlassrichtung 38 eines Rückschlagventils 39 über die untere Durchlassbohrung 31 zurück in die zweite Kammer 35. Lässt der Benutzer den Toilettendeckel 2 wieder los, so verharrt dieser in der eingenommenen Position, da das Hydrauliköl nicht entgegen der Durchlassrichtung 38 durch das Rückschlagventil 39 in die erste Kammer 34 zurück fließen kann. Das Rückschlagventil 39 kann abweichend von der Darstellung in der 4 auch als ein integraler Bestandteil des Drehkolbens 27 bzw. des Zylinderblocks 30 ausgebildet sein. Dies entspricht dann der Anordnung des Rückschlagventils 14 in den Ausführungsbeispielen der Erfindung nach Maßgabe der Darstellung in den 2 und 3.
Um den Toilettendeckel 2 wieder kontrolliert zu schließen, d. h. in die geschlossene Position zu bringen, weist der Rückstromkanal 36 ein Absperrorgan 40, insbesondere in der Form eines Magnetventils, auf. Das Absperrorgan 40 ist hierbei über Steuerleitungen 41 von einer Steuer- und Regeleinrichtung 42 betätigbar. Während des Öffnungsvorgangs des Toilettendeckels 2 ist das Absperrorgan 40 zunächst geschlossen. Erst wenn der Toilettendeckel 2 wieder abgesenkt werden soll, öffnet sich das Absperrorgan 40 kontrolliert von der Steuer- und Regeleinrichtung 42.
Das Signal zum Schließen des Toilettendeckels 2 kann hierbei aus einer Vielzahl von denkbaren Sensorsignalen, die an die Steuer- und Regeleinrichtung 42 übermittelt werden, abgeleitet werden. Diese Sensorsignale sind durch die beiden, in die Steuer- und Regeleinrichtung 42 hineinlaufenden Linien angedeutet. In diesem Zusammenhang sei auf die weiter oben zur 2 gemachten Ausführungen zur Erzeugung des Sensorsignals verwiesen.
Um eine Beschädigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, beispielsweise durch einen gewaltsamen Schließversuch des Toilettendeckels 2 durch einen Benutzer zu verhindern, ist ein Sicherheitsrückschlagventil 43 im Rückstromkanal 36 vorgesehen. Hinter das Absperrorgan 40 ist eine Drossel 44 geschaltet, um den Hydrauliköldurchfluss bei geöffnetem Absperrorgan 40 zu begrenzen. Die Drossel 44 kann hierbei über eine Einstellvorrichtung zur Variation der Durchflussmenge verfügen. Das Sicherheitsrückschlagventil 43 ist wiederum antiparallel zu dem Rückschlagventil 39 und parallel zum Absperrorgan 40 mit der nachgeschalteten Drossel 44 angeordnet. Eine Durchlassrichtung 45 des Sicherheitsrückschlagventils 43 ist wiederum entgegengesetzt zur Durchlassrichtung 38 des Rückschlagventils 39 orientiert.
Der Öffnungsvorgang des Toilettendeckels 2 wird durch das Rückschlagventil 39 nicht beeinflusst, da das Hydrauliköl beim Öffnen des Toilettendeckels 2 ausschließlich von der ersten Kammer 34 in Durchlassrichtung 38 durch das Rückschlagventil 39 in die zweite Kammer 35 strömt und das Sicherheitsrückschlagventil 43 in Bezug auf diese Strömungsrichtung im Idealfall nahezu vollständig sperrt. Beim Öffnen des Toilettendeckels 2 strömt das Hydrauliköl folglich im Wesentlichen in Richtung der Durchlassrichtung 38 durch das Rückschlagventil 39 hindurch, weil in diesem Betriebszustand auch das Absperrorgan 40 vollständig geschlossen ist.
Versucht nun ein Benutzer bei teilweise geöffnetem Toilettendeckel 2 diesen gegen den Widerstand der Vorrichtung 1 gewaltsam herunter zu drücken, so ist ein Herunterdrücken des Toilettendeckels 2 zunächst unmöglich, weil das Hydrauliköl auch unter erhöhtem Druck nicht entgegen der Durchlassrichtung 38 durch das Rückschlagventil 39 gedrückt werden kann. Das Rückschlagventil 39 sperrt in diesem Betriebszustand, abgesehen von etwaigen Leckströmen, nahezu vollständig. Auch das Sicherheitsrückschlagventil 43, welches in diesem Betriebszustand eigentlich in seiner Durchlassrichtung 45 mit Druck beaufschlagt wird, öffnet sich zunächst (noch) nicht. Erst ab einem bestimmten, vorzugsweise einstellbaren Grenzdruck, öffnet sich das Sicherheitsrückschlagventil 43, sodass das Hydrauliköl durch dieses in der Durchlassrichtung 45 von der zweiten Kammer 35 in die erste Kammer 34 abfließen kann und sich der Toilettendeckel 2 trotz der Krafteinwirkung infolge des gewaltsamen Herunterdrückens kontrolliert gedämpft absenkt. Ein Überdruck im System, der zu einer Beschädigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 führen könnte, wird hierbei sicher vermieden.
Die Wirkungsweise des Rückstromkanals 36 ist identisch mit der Funktion des Rückstromkanals 16 nach Maßgabe der Ausführungsbeispiele der 2 und 3, sodass hinsichtlich weiterer Einzelheiten auf diesen Teil der Beschreibung verwiesen werden kann.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, in der der Kolben als Drehkolben 27 ausgebildet ist, kann eine Druckfeder 46 zur Überwindung des mechanischen Totpunktes des Toilettendeckels 2 vorgesehen sein. Ohne die Druckfeder 46 wäre ein selbsttätiges Schließen des Toilettendeckels 2 nach Überschreitung des Totpunktes durch die Öffnung des von der Steuer- und Regeleinrichtung 42 kontrollierten Absperrorgans 40 nicht ohne weiteres möglich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Rückstromkanal 36 – umfassend die Rohrleitung 37, das Rückschlagventil 39, das Absperrorgan 40, die Steuerleitungen 41, das Sicherheitsrückschlagventil 43 sowie die Drossel 44 – innerhalb des Hydraulikzylinders 28 bzw. des Zylinderblocks 30 platz- und raumsparend integriert, wodurch sich eine sehr kompakte und optisch ansprechende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt. Die gesamte Vorrichtung 1 lässt sich damit als ein integraler Bestandteil des Toilettendeckels 2 ausbilden. Zusätzlich ist auch eine Integration der Steuer- und Regeleinrichtung 42 in den Toilettendeckel 2 möglich. Lediglich die von der Steuer- und Regeleinrichtung 42 benötigten Sensorsignale zum kontrollierten Absenken bzw. automatischen Öffnen des Toilettendeckels 2 sowie die erforderlichen Leitungen zur Energieversorgung werden vorzugsweise von Innen durch die Lagerung 4 hindurch zugeführt.
Weiterhin ist es möglich, den Toilettendeckel 2 nach Maßgabe aller Ausführungsbeispiele auf ein äußeres Signal hin ohne weiteres Zutun eines Benutzers zusätzlich vollautomatisch anzuheben. Zu diesem Zweck kann ein weiteres hydraulisches Organ, beispielsweise eine von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe oder dergleichen vorgesehen sein, die das Hydrauliköl in entsprechende Kammern 12, 13, 34, 35 des Kolbens 10 bzw. des Drehkolbens 27 fördert und so dessen Bewegung und damit die automatische Anhebung des Toilettendeckels 2 bis hin zur vollständigen Öffnung ermöglicht. Das hydraulische Organ kann parallel zu den Absperrorganen 19, 40 im Rückstromkanal 16, 36 angeordnet sein. Das hydraulische Organ kann hierbei wahlweise sowohl zusammen mit den Absperrorganen 16, 36 als auch ohne diese betrieben werden.
Soll beispielsweise der Toilettendeckel 2 nach Maßgabe des Ausführungsbeispiels der 4 angehoben werden, so fördert eine elektrisch betriebene Hydraulikpumpe das Hydrauliköl von der ersten Kammer 34 in die zweite Kammer 35. Zum Absenken des Toilettendeckels 2 muss lediglich die Förderrichtung der Hydraulikpumpe umgekehrt werden, was beispielsweise durch eine einfache Polwendung des die Hydraulikpumpe antreibenden Elektromotors erreicht werden kann.
Entsprechend zu den obigen Ausführungen zum selbsttätigen Schließen des Toilettendeckels 2 kann das Öffnen des Toilettendeckels 2 gleichfalls durch ein, der Steuer- und Regeleinrichtung 20, 42 zugeführtes Sensorsignal erfolgen. Dieses Sensorsignal kann beispielsweise durch einen Infrarot-Bewegungs- bzw. Näherungsmelder, eine Lichtschranke oder dergleichen erzeugt werden, der beispielsweise das Betreten der Toilette durch einen potentiellen Benutzer signalisiert. In den 2 bis 4 sind die von Außen in die Steuer- und Regeleinrichtung 20, 42 im Bedarfsfall hinein geführten Sensorsignale jeweils durch zwei kurze, parallele Linien dargestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann darüber hinaus abweichend von den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten eine Vielzahl von Dämpfungselementen, Übertragungsorganen, Rückstromkanälen, Rückschlagventilen, Absperrorganen sowie Sicherheitsrückschlagventilen aufweisen.
Infolge der Integration der Vorrichtung 1 in den Toilettendeckel 2 ergibt sich eine große Widerstandsfähigkeit derselben gegenüber unbeabsichtigt außerhalb des Toilettenbeckens 3 dringende Körperflüssigkeiten wie beispielsweise Urin und dergleichen. Gleichzeitig wird durch diese Ausgestaltung der Wartungs-, Reinigungs- und Pflegeaufwand der Vorrichtung 1 erheblich reduziert.
Alternativ kann die Vorrichtung 1 auch am Toilettenbecken 3 angeordnet sein, sodass das Mitverschwenken der Vorrichtung 1 zusammen mit dem Toilettendeckel 2 entfällt. Das Übertragungsorgan 6 ist dann in geeigneter Art und Weise zwischen dem Toilettendeckel 2 und der Vorrichtung 1 angeordnet. Bei Verwendung eines Drehkolbens 27 kann das Übertragungsorgan 6 auch nach dieser Variante entfallen bzw. ist in diesem Fall als Welle des Drehkolbens 27 anzusehen.

1: Vorrichtung
2: Toilettendeckel
3: Toilettenbecken
4: Lagerung
5: Dämpfungsorgan
6: Übertragungsorgan
7: Totpunkt
8: Exzenterhebel
9: Hydraulikzylinder
10: Kolben
11: Kolbenstange
12: erste Kammer
13: zweite Kammer
14: Rückschlagventil
15: Durchlassrichtung
16: Rückstromkanal
17: Rohrleitung
18: Drossel
19: Absperrorgan
20: Steuer- und Regeleinrichtung
21: Steuerleitungen
22: Sicherheitsrückschlagventil
23: Durchlassrichtung
24: Rohrleitung
25: Druckfeder
26: Schraubengetriebe
27: Drehkolben
28: Hydraulikzylinder
29: Drehachse
30: Zylinderblock
31: untere Durchlassbohrung
32: obere Durchlassbohrung
33: Lagerung
34: erste Kammer
35: zweite Kammer
36: Rückstromkanal
37: Rohrleitung
38: Durchlassrichtung
39: Rückschlagventil
40: Absperrorgan
41: Steuerleitungen
42: Steuer- und Regeleinrichtung
43: Sicherheitsrückschlagventil
44: Drossel
45: Durchlassrichtung
46: Druckfeder

Claims

Vorrichtung (1) zum kontrollierten Öffnen und Schließen eines mit einem Toilettenbecken (3) im Bereich einer Lagerung (4, 33) gelenkig verbundenen Toilettendeckels (2) mit einem Dämpfungsorgan (5) und einem Übertragungsorgan (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsorgan (5) mindestens ein Rückschlagventil (14, 39) und mindestens einen Rückstromkanal (16, 36) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsorgan (5) unter anderem einen Zylinder mit einem darin bewegbaren Kolben (10) umfasst, wobei das Rückschlagventil (14, 39) im Kolben (10) oder im Rückstromkanal (16, 36) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder insbesondere ein Hydraulikzylinder (9, 28) ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (9, 28) eine erste und eine zweite Kammer (12, 13, 34, 35) aufweist, die durch den Kolben (10) voneinander getrennt sind und die zumindest teilweise mit einem flüssigen Medium, insbesondere mit einem Hydrauliköl, befüllt sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstromkanal (16, 36) parallel zum Rückschlagventil (14, 39) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rückstromkanal (16, 36) mindestens ein mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung (20, 42) kontrollierbares Absperrorgan (19, 40) zum kontrollierten Schließen des Toilettendeckels (2) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Absperrorgan (19, 40) mindestens eine Drossel (18, 44) beigeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Absperrorgan (19, 40) mindestens ein Sicherheitsrückschlagventil (22, 43) angeordnet ist, wobei das Sicherheitsrückschlagventil (22, 43) gegenläufig zum Rückschlagventil (14, 39) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrückschlagventil (22, 43) bei Überschreitung eines einstellbaren Druckwertes öffnet, um eine Beschädigung im Falle eines gewaltsamen Schließversuches des Toilettendeckels (2) zu vermeiden.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der zweiten Kammer (13, 35) des Hydraulikzylinders (9, 28) eine Druckfeder (25, 46) angeordnet ist, um den Kolben (10) nach Überschreitung des Totpunktes (7) des Toilettendeckels (2) mit einer Vorspannung zu beaufschlagen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Rückstromkanal (16, 36) ein hydraulisches Organ, insbesondere eine elektrisch betreibbare Hydraulikpumpe, angeordnet ist, mittels derer der Toilettendeckel (2) von der Steuer- und Regeleinrichtung (20, 42) kontrolliert anhebbar und wieder verschließbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der vom Toilettendeckel (2) ausgehenden Kräfte auf das Toilettenbecken (3) das Übertragungsorgan (6) zwischen einer mit dem Kolben (10) verbundenen Kolbenstange (11) und einer im Bereich des Toilettenbeckens (3) angeordneten Lagerung (4) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsorgan (6) als ein Exzenterhebel (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsorgan (6) als ein Schraubengetriebe (26) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydraulikzylinder (28) um den als Drehkolben (27) ausgebildeten Kolben (10) verschwenkbar aufgenommen ist, wobei der Hydraulikzylinder (28) mittels der Lagerung (33) mit dem Toilettenbecken (3) verbunden ist und der Drehkolben (27) am Toilettendeckel (2) befestigt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) als integraler Bestandteil des Toilettendeckels (2) ausgebildet ist.