-
Die
Erfindung betrifft eine Sanitärarmatur
mit einem elektrisch betätigten
Ventil zur Regelung eines Wasserflusses durch die Sanitärarmatur,
mit einem ersten als Näherungsschalter
ausgeführten
Schalter zum Öffnen
des Ventils und mit einem mechanisch betätigbaren Bedienelement zur
Einstellung einer weiteren Funktion der Sanitärarmatur.
-
Bekannt
sind Sanitärarmaturen
wie z.B. Wasserhähne,
die über
einen Näherungsschalter
angestellt werden und sich nach einer vorbestimmten Zeitspanne selbsttätig wieder
abstellen. In manchen Fällen
verfügen
solche Sanitärarmaturen
zudem über
einen Temperierhebel zum manuellen Einstellen der Wassertemperatur.
Hierbei ergeben sich hinsichtlich der Anordnung des Temperierhebels
Einschränkungen.
Der Temperierhebel muß nämlich so
angeordnet sein, daß bei
seiner Bedienung nicht versehentlich der Näherungsschalter betätigt wird,
da dies einen Bediener irritieren würde und im schlimmsten Fall
sogar die Gefahr von Verbrühung
mit zu heißem Wasser
nach sich ziehen könnte.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Sanitärarmatur der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der die Gefahr, daß der Näherungsschalter bei Bedienung
eines weiteren Bedienelementes versehentlich betätigt wird, vermindert ist.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Sanitärarmatur
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind den abhängigen
Ansprüchen
zu entnehmen.
-
Die
Sanitärarmatur
weist ein elektrisch betätigtes
Ventil auf, mit dem ein Wasserfluß durch die Sanitärarmatur
an- und abgestellt
werden kann. Ein erster als Näherungsschalter
ausgeführter
Schalter dient dazu, das Ventil zu öffnen und damit den Wasserfluß auszulösen. Außerdem weist
die Sanitärarmatur
ein weiteres, mechanisch betätigbares
Bedienelement auf, welches zur Regulierung einer weiteren Funktion
der Sanitärarmatur
dient. Erfindungsgemäß ist ein
zweiter Schalter vorgesehen, der dem mechanisch betätigbaren
Bedienelement zugeordneten ist und zur elektrischen Verriegelung
des ersten Schalters dient. Der zweite Schalter ist derart angeordnet,
daß er
bei einer Bedienung des weiteren Bedienelementes anspricht.
-
Dadurch
können
der erste Näherungsschalter
und das mechanisch betätigbare
Bedienelement in geringem räumlichem
Abstand zu einander angeordnet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß es zu
Fehlauslösungen
kommt. Neben einer Steigerung der Sicherheit wird dem Benutzer aufgrund
der Erfindung auch ein Gefühl
höherer
Wertigkeit der Sanitärarmatur
vermittelt.
-
Zweckmäßig ist
der zweite Schalter ebenfalls als Näherungsschalter ausgeführt. Eine
solche Lösung
weist eine besonders geringe Fehleranfälligkeit auf.
-
Die
Schalter können
als Infrarotsensoren oder als kapazitive Sensoren ausgeführt sein.
Diese Sensoren sind besonders zuverlässig und praxistauglich.
-
Vorteilhaft
weist die Sanitärarmatur
eine programmierbare Steuerungseinrichtung auf, die mit dem ersten
und dem zweiten Schalter verbunden ist und die derart programmiert
ist, daß sie
bei einer Betätigung
des ersten Schalters ein Steuersignal zum Öffnen oder Schließen des
Ventils ausgibt und nur bei einer Betätigung des zweiten Schalters,
die vor Ausgabe des Steuersignals statt findet, die Ausgabe des
Steuersignals für
eine vorbestimmte Zeitspanne verhindert.
-
Eine
Verriegelung findet also nur statt, wenn noch kein Wasserfluß ausgelöst wurde.
Nach Auslösen
eines Wasserflusses ist die Verriegelungsfunktion umgekehrt, d.h.
wenn der Wasserfluß bereits
ausgelöst
war, ist nach Betätigung
des zweiten Schalters eine Betätigung
des ersten Schalter und damit das Schließen des Magnetventils für eine vorbestimmte Zeitspanne
verriegelt. Dadurch wird ermöglicht,
daß der
Bediener eine Funktion der Sanitärarmatur
wie z.B. die Wassertemperatur wie gewohnt mit einer Hand im Wasserstrahl
und mit der anderen am Temperierhebel nach subjektivem Empfinden
einstellen kann.
-
Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung
derart programmiert ist, daß sie
nach Ablauf eines Abschalttimers den Wasserfluß durch das Ventil abschaltet
und bei einer Betätigung des
zweiten Schalters, die nach Ausgabe des Steuersignals statt findet,
den Abschalttimer zurücksetzt.
-
Somit
ist sichergestellt, daß der
Wasserfluß auch
nach einer Einstellung durch den Bediener noch ausreichend lange,
nämlich
für die
vorgegebene Zeitspanne des Abschalttimers, fließt.
-
In
einer Ausführungsform
weist die Sanitärarmatur
als weitere Funktion einen Mischer zur Regulierung der Wassertemperatur
auf. Das mechanisch betätigbare
Bedienelement ist in dieser Ausführungsform
ein Temperierhebel zur Bedienung des Mischers.
-
In
einer anderen Ausführungsform
handelt es sich bei der weiteren Funktion um eine Regulierung der
Wassermenge.
-
Bei
einer bevorzugten Bauform weist die Sanitärarmatur einen im wesentlichen
zylinderförmigen Grundkörper auf,
an dessen Kopfstück
der erste Schalter angeordnet ist. Eine solche Sanitärarmatur läßt sich
besonders einfach und intuitiv auch von mit der Funktionsweise nicht
vertrauten Bedienern bedienen.
-
Vorteilhaft
ist im vorderen, im Gebrauch dem Benutzer zugewandten Bereich des
zylinderförmigen Grundkörpers ein
nach vorne gerichteter, rohrförmiger
Wasserausfluß angeordnet
und im hinteren, vom Wasserauslauf abgewandten Bereich das als Verstellhebel
ausgebildete weitere Bedienelement, an dessen Ende der zweite Schalter
angeordnet ist. Dies ermöglicht
ebenfalls eine besonders intuitive Bedienung.
-
Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
Ansicht einer Sanitärarmatur
mit Näherungsschalter,
-
2 ein
Blockschaltbild einer Steuerungseinrichtung für die Sanitärarmatur aus 1,
und
-
3 einen
Ablaufplan des Steuerprogramms für
die Steuerungseinrichtung aus 2.
-
Eine
schematische Ansicht einer Sanitärarmatur 10 ist
in 1 dargestellt. Die Sanitärarmatur 10 weist
einen zylinderförmigen
Grundkörper 17 auf, an
dessen Vorderseite ein nach Vorne gerichtetes Auslaufrohr 18 angeordnet
ist.
-
Im
Inneren der Sanitärarmatur
ist ein elektrisch betätigtes
Ventil untergebracht (nicht gezeigt), über welches ein Wasserfluß an- und
abgestellt werden kann.
-
In
dem gerundeten Kopfstück 13 des
Grundkörpers 17 ist
ein Näherungsschalter 12 untergebracht, über den
das Ventil betätigt
wird. Ebenfalls im Inneren der Sanitärarmatur ist ein Mischer angeordnet
(nicht gezeigt), der mit hausseitigen Warm- und Kaltwasseranschlüssen verbunden
wird und zufließendes
Warm- und Kaltwasser in einem einstellbarem Verhältnis mischt. Zur Bedienung
des Mischers ist ein Temperierhebel 14 vorgesehen, der
an der Hinterseite der Sanitärarmatur 10 gegenüber dem Wasserauslaufrohr 18 angebracht
ist. Durch seitliches Verschwenken des Temperierhebels 14 wird das
Mischungsverhältnis
im Mischer eingestellt.
-
Durch
Betätigung
des Näherungsschalters 12 wird
ein Impuls zum Öffnen
des Ventils erzeugt und somit einen Wasserfluß ausgelöst. Ein Näherungsschalter im Sinne dieser
Beschreibung ist ein Schalter mit berührungsloser Charakteristik,
der eine Annäherung
beispielsweise mit der Hand feststellt und als Reaktion auf eine
Annäherung
den Schaltzustand verändert.
Es sind verschiedene Arten von Näherungsschaltern
bekannt. Im Ausführungsbeispiel ist
der Näherungsschalter
mit einem Kapazitätssensor
realisiert. Gleichfalls geeignet sind aber beispielsweise auch Infrarotsensoren.
-
Nähert sich
ein Bediener mit der Hand dem Kopfstück 13 der Sanitärarmatur 10,
so wird diese Annäherung
durch den Näherungsschalter 12 festgestellt
und durch Öffnen
des Ventils ein Wasserfluß ausgelöst. Da der
Temperierhebel 14 in geringem räumlichen Abstand direkt hinter
dem Näherungsschalter 12 angeordnet
ist, wäre
die Gefahr gegeben, daß der
Näherungsschalter 12 auch
dann auslöst, wenn
der Bediener nur nach dem Temperierhebel 14 greift und
dabei mit der Hand nahe am Näherungsschalter 12 vorbeistreicht.
Dies zu verhindern ist im Endstück
des Temperierhebels 14 ein weiterer Kapazitätssensor
angebracht, der als Schalter 15 zum Verriegeln des Näherungsschalters 12 dient.
Die Schalter 12 und 15 sind dazu mit einer ebenfalls
im Grundkörper
der Sanitärarmatur 10 angeordneten Steuerungseinrichtung
(in 1 nicht gezeigt) verbunden. Die Steuerungseinrichtung
ist mit einem Mikroprozessor realisiert, auf dem ein Steuer- und
Kontrollprogramm abläuft.
-
2 zeigt
die Steuerungseinrichtung 16 in einem Blockschaltbild.
An die Steuerungseinrichtung 16 sind der Näherungsschalter 12 und
der weitere Kapazitätssensor 16 angeschlossen.
Ein Ausgang der Steuerungseinrichtung 16 führt zu einem
Ventiltreiber 19, der mit dem elektrisch betätigten Ventil 11 verbunden
ist.
-
Das
in der Steuerungseinrichtung 16 ablaufende Steuer- und
Kontrollprogramm erzeugt bei Betätigung
des Näherungsschalters 12 ein
Signal für den
Ventiltreiber 19. Der Ventiltreiber 19 legt dann eine
Betriebsspannung an das elektrisch betätigte Ventil 11, so
daß das
Ventil 11 öffnet.
Bei Betätigung des
Schalters 15 wird der Näherungsschalter 12 für eine vorbestimmte
Zeitspanne verriegelt, d.h. funktionslos geschaltet, so daß kein Signal
für den
Ventiltreiber erzeugt werden kann. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes
Auslösen
des Wasserflusses verhindert, wenn die Betätigung beider Schalter 12 und 15 innerhalb
des festgelegten Zeitfensters stattfindet.
-
Diese
Sicherheitsfunktion würde
im normalen Betrieb möglicherweise
eine Einstellung der Wassertemperatur durch den Bediener nach Gefühl verhindern.
Deshalb ist das Steuer- und Kontrollprogramm derart angepaßt, daß die Wirkungsweise
der Verriegelung umgekehrt ist, wenn der Wasserfluß bei der
Bedienung des Temperierhebels bereits ausgelöst wurde, d.h. ein Schließen des
Ventils 11 durch erneute Betätigung des Näherungsschalters 12 ist
für eine
vorbestimmte Zeitspanne unterbunden, damit die Möglichkeit besteht, daß der Bediener
die Temperatur wie gewohnt mit einer Hand im Wasserstrahl und mit
der anderen Hand am Temperierhebel 14 nach subjektivem
Empfinden einstellen kann, ohne daß der Näherungsschalter 12 beim
Greifen nach dem Temperierhebel 14 versehentlich anspricht
und den Wasserfluß wieder
abschaltet.
-
Außerdem läuft in dem
Steuer- und Kontrollprogramm ein Abschalttimer, der nach Ablauf
einer vorbestimmten Zeitspanne das Ventil 11 über den Ventiltreiber 19 wieder
schließt
und den Wasserfluß somit
wieder abstellt. Dieser Abschalttimer wird zurückgesetzt, wenn der zweite
Schalter 15 betätigt wird.
Dadurch steht dem Bediener auch nach dem Einstellen der Wassertemperatur
für eine
ausreichend lange Zeitspanne Wasser zur Verfügung.
-
Ein
Ablaufplan des Steuer- und Kontrollprogramms ist in 3 in
Form eines Flußdiagramms gezeigt.
Bei Betätigung
eines der beiden Schalter 12, 15 wird in Schritt 301 ein
Interrupt ausgelöst,
der das Steuer- und Kontrollprogramm startet. Zunächst wird dann
in Schritt 302 geprüft,
ob Schalter 12 (S1) oder Schalter 15 (S2) betätigt wurde.
Wurde Schalter S2 betätigt,
so wird in Schritt 303 ein Timer für Schalter S2 gesetzt und das
Steuer- und Kontrollprogramm in Schritt 312 quittiert.
Bei Betätigung
von S1 hingegen wird nun in Schritt 304 geprüft, ob der
Timer für
S2 abgelaufen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das Steuer-
und Kontrollprogramm ohne weitere Schritte sofort quittiert. Solange
der Timer für
S2 nicht abgelaufen ist, wird also bei Betätigung von S1 das Steuerprogramm
beendet, ohne daß eine
Funktion ausgeführt
wird. Der Schalter S1 ist damit nach Betätigung von S2 für eine vorbestimmte
Zeitspanne, d.h. bis zum Ablauf des Timers für S2, verriegelt. Der Timer
für S2
dient somit dazu, die Zeitspanne festzulegen, während der der Schalter S1 verriegelt
ist.
-
Ergibt
die Prüfung
in Schritt 304 jedoch, daß der Timer für S2 bei
Betätigung
von S1 abgelaufen war, d.h. der Schalter S1 war nicht verriegelt,
so wird im Flußdiagram
mit Schritt 305 fort gefahren und ein Timer für S1 gesetzt.
-
Anschließend wird
in Schritt 306 geprüft,
ob der Timer für
S1 schon abgelaufen ist. Solange der Timer für S1 noch nicht abgelaufen
ist, wird nun in Schritt 307 in Form einer Schleife geprüft, ob S2
betätigt
wurde. Wird S2 betätigt,
solange der Timer für S1
noch nicht abgelaufen ist, so wird in Schritt 308 der Timer
für S2
gesetzt und das Steuer- und Kontrollprogramm in Schritt 312 quittiert.
Der Timer für
S1 dient somit dazu, das Zeitfenster festzulegen, während dessen
bei Betätigung
beider Schalter eine Verriegelung von S1 stattfindet, um ein unbeabsichtigtes Auslösen des
Wasserflusses zu verhindern.
-
Wird
vor Ablauf des Timers für
S1 nicht S2 betätigt,
so wird nun in Schritt 309 geprüft, ob daß Ventil geschlossen ist. Ist
das Ventil offen, so wird es in Schritt 310 geschlossen,
ein Timer für
die „geschlossen
Dauer" gesetzt und
das Steuer- und Kontrollprogramm in Schritt 312 quittiert.
Das Ventil bleibt nun mindestens für eine Zeitspanne dieser „geschlossen
Dauer" geschlossen
und kann nicht vorher wieder geöffnet
werden. Dadurch werden instabile Situationen, in denen das Ventil
in kurzen Abständen öffnet und
schließt,
vermieden.
-
War
das Ventil hingegen geschlossen, so wird das Ventil in Schritt 312 geöffnet, ein
Timer für die „geöffnet Dauer" gesetzt und das
Steuer- und Kontrollprogramm in Schritt 312 quittiert.
Das Ventil bleibt nun mindestens bis zum Ablauf des Timers für die „geöffnet Dauer" geöffnet, bevor
es, wenn zwischenzeitlich keiner der beiden Schalter S1 oder S2 mehr
betätigt
wird, automatisch wieder geschlossen wird.
-
Wie
bereits erwähnt
sind die beiden Schalter 12, 15 im Ausführungsbeispiel
mit Kapazitätssensoren
realisiert. Der Schalter 15 kann aber auch so ausgebildet
sein, daß er
berührungssensitiv
arbeitet. Anstelle von Kapazitätssensoren
kann die Sanitärarmatur 10 auch
mit jeder anderen Sensortechnik ausgeführt werden, vorausgesetzt wenigstens
einer der Schalter 12, 15 arbeitet berührungslos.
Anstelle eines Kapazitätssensors
kann der Schalter 15 alternativ auch mit einem oder mehreren
Mikroschaltern realisiert sein, die im Inneren des Grundkörpers der
Sanitärarmatur 10 so
angeordnet sind, daß bei
einem Verschwenken des Temperierhebels 14 zumindest einer
der Mikroschalter von dem Temperierhebel 14 niedergedrückt wird.
Dadurch wird ebenfalls eine Betätigung
des Temperierhebels erkannt und kann auf die erläuterte Weise zur Verriegelung
des Näherungsschalters 12 genutzt
werden.