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Die
Erfindung betrifft einen Wasserkasten mit einliegendem Doppelheberrohr
für die
Toilettenspülung,
wobei der Wasserkasten Mittel zum gesteuerten Befüllen hat
und eine erste Heberrohreinheit mit einer zum Inneren des Wasserkastens
offenen Eintrittsöffnung
und eine zweite Heberrohreinheit mit einer mit einem Ablaufstutzen
verbindbaren Auslaßöffnung hat,
wobei Entlüftungsmittel
für die
erste Heberrohreinheit vorgesehen sind.
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Wasserkästen mit
Doppelheberrohrsystem sind aus der
EP 0 794 292 B1 und aus der
EP 0 725 866 B1 bekannt.
Anders als bei den überwiegend verwendeten
Wasserkästen
mit einem Bodenventil wird bei Wasserkästen dieser Art der Spülvorgang dadurch
eingeleitet, daß eine
Entlüftung
der im ersten Heberrohrelement nach dem Befüllen des Wasserkastens eingeschlossenen
Luft ermöglich
wird. Um danach eine vollständige
Entleerung des Wasserkastens sicherzustellen, muß die Heberwirkung während des
Spülvorgangs
aufrechterhalten werden. Hierzu muß die Entlüftungseinheit nach Art eines Rückschlagventils
sofort nach erfolgter Entlüftung wieder
geschlossen werden.
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Die
DE 1 759 002 A zeigt
ein Heberohr für
einen Flüssigkeitsbehälter mit
einem Zusatzreservoirkasten. Der Zusatzreservoirkasten dient einem
verzögerten
Entleeren, das über
eine ständig
offene Ausflußöffnung erfolgt.
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Ausgehend
von der
DE 1 759 002
A liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Wasserkasten der genannten Art bereitzustellen, bei dem die
Spülmenge
bei einer Gesamtentleerung nach Wahl einstellbar ist.
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Nach
einer ersten Lösungsform
ist vorgesehen, daß ein
nach oben offener Zusatzreservoirkasten und ein in dieses eintauchender
Heberkrümmer im
Wasserkasten vorgesehen sind, wobei im Zusatzreservoir ein verstellbarer
Einsteckschieber angeordnet ist, der das zum Heberkrümmer offene
Volumen des Zusatzreservoirs einstellbar begrenzen kann. Da beim
Gesamtentleervorgang die Wassermenge im Zusatzreservoir durch den
Heberkrümmer
zusätzlich zu
der Wassermenge im Wasserkasten abgesaugt und über den Doppelheberrohr abgeleitet
wird, ist es hiermit möglich,
die Gesamtspülmenge
nach Kundenwunsch oder nach gesetzlicher Vorschrift unterschiedlich
groß einzustellen.
Zudem ist insbesondere vorgesehen, daß zumindest ein Entlüftungsstutzen vorgesehen
ist, der insbesondere im Bereich der ersten Heberrohreinheit angeformt
ist.
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Es
ist insbesondere vorgesehen, daß das Doppelheberrohr
in einem horizontalen Schnitt als System aus ringförmig geschlossenen
Kanälen
ausgebildet ist. Diese haben in Anpassung an die Form des Wasserkastens
einen Rechteckverlauf.
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Die
Wandungsteile des Wasserkastens, die die oberen Heberrohrkrümmer und
die untere Verbindung des Doppelheberrohrs bilden, müssen strömungstechnisch
günstig
gerundet sein.
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Nach
einer anderen Lösungsform,
die dazu dient, die Spülmenge
bei einer Gesamtentleerung nach Wahl einzustellen, ist vorgesehen,
daß ein
Zusatzreservoir im Wasserkasten durch eine senkrechte Trennwand
abgetrennt ist, die über
eine untenliegende Überströmöffnung mit
dem Hauptvolumen des Wasserkastens verbunden ist, wobei die Trennwand als
höhenverstellbarer
Schieber ausgeführt
ist.
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Eine
besonders effektive Entleerung des Wasserkastens läßt sich
dadurch erzielen, daß sich der
Durchflußquerschnitt
des Doppelheberrohrs von der Eintrittsöffnung zum Ablaufstutzen insbesondere stetig
verringert. Dies gilt unabhängig
von der allgemeinen Ausgestaltung und Kanalführung des Doppelheberrohrs.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung läßt der Wasserkasten neben einer
vollständigen
Entleerung auch eine Teilentleerung zur Reduzierung des Wasserverbrauchs zu.
Dies ist möglich,
indem die aus dem Wasserkasten abfließende Wassermenge durch Steuerung
von Luftmengen bzw. Luftströmen variabel
steuerbar ist. Hiermit ist es möglich,
nach einer ersten Ansteuerungsart eine vollständige Entleerung dadurch herbeizuführen, daß nach dem
Entlüften
der ersten Heberrohreinheit und dem Einleiten des Entleervorgangs
ein Luftaustausch frühzeitig
abgebrochen wird, so daß der
Wasserkasten aufgrund der Heberwirkung vollständig entleert wird, während es
nach einer zweiten Ansteuerungsart möglich ist, eine Teilentleerung
zu bewirken, indem ein Luftaustausch aufrechterhalten oder nach
der Entlüftung
an anderer Stelle herbeigeführt
wird, so daß ein
reiner Abflußvorgang
aufgrund hydrostatischen Wasserdruckes abläuft und keine Heberwirkung
aufgebaut werden kann. Zur Teilentleerung wird somit insbesondere
eine vorzeitige Luftzufuhr zur ersten Heberrohreinheit im Vergleich
mit einer Gesamtentleerung herbeigeführt, bei der die Entleerung
erst durch Zutritt von Luft zur untenliegenden Eintrittsöffnung unterbrochen
wird.
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Nach
einer ersten Verfahrensart ist vorgesehen, daß zur Gesamtentleerung eine
kleine Entlüftungszeit
und zur Teilentleerung eine längere
Entlüftungs-
und Belüftungszeit
angesteuert wird. Die erstgenannte kleine Entlüftungszeit dient gerade dem vollständigen Entlüften der
ersten Heberrohreinheit. Die zweitgenannte größere Entlüftungszeit dauert so lange,
bis der Wasserspiegel im Wasserkasten bis auf die Überlaufhöhe des Doppelheberrohrs
abgesunken ist. Hierbei ist vorgesehen, daß die verlängerte Entlüftungs- bzw. Belüftungszeit
durch eine variable Drosselung einer Rückstellbewegung eines Entlüftungsventils
bewirkt wird. Anstelle der insgesamt längeren Entlüftungs- und Belüftungszeit
für das
Einleiten der Teilentleerung kann auch ersatzweise ein kurzes Entlüften zum
Einleiten der Entleerung und ein in zeitlichem Abstand davon erfolgendes
gleichkurzes Belüften,
insbesondere mit den gleichen Mitteln, zum Beenden des Entleervorgangs
nach erfolgter Teilentleerung treten.
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Nach
einer anderen Verfahrensart ist vorgesehen, daß zur Gesamtentleerung die
erste Heberrohreinheit Luft über
eine tieferliegende Eintrittsöffnung
ansaugt und zur Teilentleerung eine höherliegende Eintrittsöffnung.
Hiermit wird effektive Ansaughöhe
und damit die Ansaugmenge variiert, so daß wahlweise nur eine Teilentleerung
erfolgt. Nach einer ersten Ausführungsform
kann für
eine Teilentleerung die Höhe
der Eintrittsöffnung
zur ersten Heberrohreinheit angehoben werden, um einen frühe ren Luftzutritt
und damit eine geringere Entleermenge zu bewirken. Nach einer zweiten
Ausführungsform
kann eine in der ersten Heberrohreinheit oberhalb der Eintrittsöffnung liegende
Ansaugöffnung
für eine
Teilentleerung geöffnet
werden, während
sie für
eine Gesamtentleerung geschlossen gehalten wird.
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Nach
einer besonderen Verfahrensart ist vorgesehen, daß beim Wiederauffüllen des
Wasserkastens der ersten Heberrohreinheit Luft zugeführt wird, um
mit Sicherheit das zum Einleiten eines Entleervorgangs erforderliche
Luftvolumen in der ersten Heberrohreinheit aufzubauen. Weiterhin
ist vorgesehen, daß bei
gefülltem
Wasserkasten automatisch Entleerungen/Spülungen eingeleitet werden,
nach denen beim Wiederauffüllen
des Wasserkastens der ersten Heberrohreinheit Luft zugeführt wird.
Dies dient dazu, Luftverluste in der ersten Heberrohreinheit über der
Zeit auszugleichen, um die Funktionsfähigkeit des Heberrohrsystems
aufrechtzuerhalten. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, daß eine Fülleitung
vom Füllventil
unter die Eintrittsöffnung
der ersten Heberrohreinheit führt
und daß hinter
dem Füllventil
ein Luftinjektor in der Fülleitung
angeordnet ist.
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Nach
einer weiteren Verfahrensart ist vorgesehen, daß das Einleiten eines Entlüftungsvorganges
bei nicht vollständig
gefülltem
Wasserkasten gesperrt wird, da in diesem Zustand ein Entleervorgang unter
Umständen
nicht sicher eingeleitet werden kann. Nach einer ersten Ausführungsart
sind hierbei Entlüftungsmittel
für die
erste Heberrohreinheit vorgesehen, die mit variable Entlüftungs-
und Belüftungszeiten
bewirkenden Steuerungsmitteln versehen sind. Hierbei ist insbesondere
vorgesehen, daß die
Steuerungsmittel ein Entlüftungsventil
wahlweise für
eine zeitlich kurz begrenzte Ventilöffnungszeit und für eine zeitlich
länger
begrenzte Ventilöffnungszeit ansteuern
können.
Nach einer zweiten Ausführungsart
ist vorgesehen, daß die
Eintrittsöffnung
der ersten Heberrohreinheit gesteuert höhenverstellbar ist. Dies kann
beispielsweise in Form einer gesteuerten Schiebemuffe am Ende des
Eintrittsstutzens verwirklicht werden, durch die beim Entleeren
der Zeitpunkt des Luftansaugens beeinflußt werden kann. Nach einer
anderen Ausführungsart
kann vorgesehen sein, daß in
der ersten Heberrohreinheit zumindest eine oberhalb der Eintrittsöffnung liegende
steuerbare Luftansaugöffnung
vorgesehen ist. Wird diese Öffnung
beim Entleervorgang geöffnet
gehalten, wird ebenfalls beim Entleeren über diese Öffnung zu einem früheren Zeitpunkt
Luft angesaugt, so daß nur eine
Teilentleerung erfolgt.
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Ferner
kann ein Entlüftungsventil
ein gegen Federkraft vom Ventilsitz abhebbares Ventilverschlußteil umfassen,
dessen federkraftbetätigte Rückstellbewegung
bedämpft
ist, insbesondere hydraulisch oder mechanisch gedämpft oder
pneumatisch gedrosselt ist. Zur Begrenzung des Füllvorgangs kann ein Füllventil
mit einer Schwimmersteuerung oder ein Füllventil mit einer elektronischen
Sensorsteuerung vorgesehen sein.
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Auch
kann eine schwimmerbetätigte
Verriegelungsvorrichtung für
das Ventilverschlußteil
vorgesehen sein, die das Entlüftungsventil
bei nicht vollständig
gefülltem
Wasserkasten verriegelt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend
beschrieben.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Spülkasten
in einer ersten Ausführung
im Vertikalschnitt nach einer Gesamtentleerung;
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2 zeigt
den erfindungsgemäßen Spülkasten
nach 1 im Vertikalschnitt nach einer Neubefüllung;
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3 zeigt
den erfindungsgemäßen Spülkasten
nach 1 während
einer Entleerung nach eingeleiteter Entlüftung;
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4 zeigt
den erfindungsgemäßen Spülkasten
nach 1 nach Ende einer Teilentleerung;
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5 zeigt
einen erfindungsgemäßen Spülkasten
mit weiteren Einzelheiten in geschnittener 3D-Darstellung;
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6 zeigt
ein Spülkastenunterteil
gemäß 5 in
3D-Darstellung;
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7 zeigt
das Spülkastenunterteil
nach 6 als Einzelheit in 3D-Darstellung;
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8 zeigt
die Auslöseverriegelung
nach 6 als Einzelheit in 3D-Darstellung;
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9 zeigt
die Auslösevorrichtung
nach 8 im Teilschnitt;
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10 zeigt
ein Prinzipschaltbild für
die Auslösebetätigung;
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11 zeigt
einen gattungsgemäßen Spülkasten
im Vertikalschnitt nach einer Gesamtentleerung;
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12 zeigt
den Spülkasten
nach 11 im Vertikalschnitt nach einer Neubefüllung;
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13 zeigt
den Spülkasten
nach 11 während
einer Entleerung nach eingeleiteter Entlüftung;
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14 zeigt
den Spülkasten
nach 11 nach Ende einer Teilentleerung;
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15 zeigt
einen erfindungsgemäßen Spülkasten
in einer zweiten Ausführung
im Vertikalschnitt nach einer Gesamtentleerung;
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16 zeigt
den Spülkasten
nach 15 im Vertikalschnitt nach einer Neubefüllung;
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17 zeigt
den Spülkasten
nach 15 während
einer Entleerung nach eingeleiteter Entlüftung;
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18 zeigt
den Spülkasten
nach 15 nach Ende einer Teilentleerung;
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19 zeigt
einen erfindungsgemäßen Spülkasten
in einer dritten Ausführung
im Vertikalschnitt nach einer Gesamtentleerung;
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20 zeigt
den Spülkasten
nach 19 im Vertikalschnitt nach einer Neubefüllung;
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21 zeigt
den Spülkasten
nach 19 während
einer Entleerung nach eingeleiteter Entlüftung;
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22 zeigt
den Spülkasten
nach 19 nach Ende einer Teilentleerung;
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23 zeigt
den Spülkasten
nach den 19 bis 22 mit
weiteren Einzelheiten in geschnittener 3D Darstellung;
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24 zeigt
Einzelheiten eines Entlüftungsventils.
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Die 1 bis 4,
die in den konstruktiven Einzelheiten übereinstimmen, werden nachstehend zunächst gemeinsam
beschrieben.
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Ein
erfindungsgemäßer Wasserkasten 11 besteht
aus einem einstückig
hergestellten Kastenunterteil 12 mit angeformtem Abflußstutzen 13 sowie einem
darin eingestellten einstückigen
Kastenoberteil 14. Die Einstückigkeit der beiden Kastenteile
ist hierbei nicht zwingend. Jedes der Kastenteile könnte auch
aus mehreren Elementen zusammengesteckt oder zusammengeklebt sein.
Das Kastenunterteil 12 stellt ein geschlossenes Wasserreservoir
dar und bildet einen Verbindungskrümmer 29 zwischen einem ersten
Heberrohrsystem 15, 15' sowie einem unmittelbar daran
anschließenden
zweiten Heberrohrsystem 16, 16', das in den Abflußstutzen 13 übergeht. Zur
Definition wird hierbei als Heberrohr ein nach oben geschlossener
Krümmer
mit zwei nach unten offenen Enden angegeben. Wie später zu erkennen sein
wird, sind die jeweils linken und rechten Heberrohrteile 15, 15' sowie 16, 16' miteinander
hydraulisch dadurch verbunden, daß das Kastenunterteil 12 größere Raumtiefe
als das Kastenoberteil 14 hat, so daß vor und hinter der Bildebene
hydraulische Verbindungen zwischen den jeweils rechten und linken Heberrohrteilen
entstehen. Hierbei sind ausschließlich Trennwände 17, 17' und 18, 19, 18', 19' am Kastenunterteil 12 in
der Tiefe so reduziert, daß sie
in das Kastenoberteil 14 passend hineinragen. Jedes der Kastenteile
könnte
auch aus mehreren Elementen zusammengesteckt oder zusammengeklebt
sein. Am ersten Siphonsystem 15 mit der Eintrittsöffnung 30 ist ein
Entlüftungsstutzen 20 angeformt,
der von einem steuerbaren Entlüftungsventil
kontrolliert werden kann. Auf das System aus ersten und zweiten
Heberrohreinheiten ist ein Zusatzreservoir 21 aufgesetzt, das
am Kastenoberteil 14 angeformt ist. In diesen reicht ein
Heberkanal 22, mit dem das Zusatzreservoir entleert werden
kann.
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In 1 ist
der Wasserkasten 11 nach einer Gesamtentleerung gezeigt.
Ein Restwasservolumen 23 ist entsprechend der Funktion
des Siphonsystems auf den Stand H0 zurückgefallen. Ein weiteres Restwasservolumen 24 befindet
sich entsprechend der Eintauchtiefe des Heberkanals 22 im
Zusatzreservoirkasten 21.
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In 2 ist
der Wasserkasten 11 aufgefüllt, wobei die Wasserzufuhr
nach Erreichen eines Höchstwasserstandes
H2 abgeschaltet worden ist. Eine solche Abschaltung kann beispielsweise
mit einem schwimmergesteuerten Füllventil
bewirkt werden. Es ist hierbei vorausgesetzt, daß das Entlüftungsventil für den Entlüftungsstutzen 20 geschlossen
ist. Unter dieser Bedingung erreicht der Wasserstand in den Eintrittsseiten
des Doppelheberrohrs 15, 16 jeweils den Wasserstand
H1, der durch die Höhe der
Trennwände 17, 18 vorgegeben
ist. Hierbei ist ein Luftvolumen 25 im ersten Heberrohrsystem 15, 15' eingeschlossen.
Es versteht sich, daß die
Wasserzufuhr in den offenen Ringraum zwischen Kastenunterteil 12 und
Kastenoberteil 14 erfolgt. Da der Füllstand H2 höher ist,
als die Begrenzungskante des Zusatzreservoirkastens 21,
ist dieser ebenfalls mit übergeströmtem Wasser
befüllt.
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In 3 ist
der Beginn eines Spülvorganges gezeigt,
nachdem das Entlüftungsventil
für den
Entlüftungsstutzen 20 geöffnet wurde.
Hierbei kann unter dem Druck der Wassersäulenhöhe (H2 – H1) Wasser im ersten Heberrohrsystem 15, 15' und im zweiten
Heberrohrsystem 16, 16' überströmen, wodurch zur Spülung Wasser
durch den Ablaufstutzen 13 abfließt. Der Wasserspiegel ist bereits
unter den ursprünglichen
Höchstwasserstand
H2 abgefallen. Das Wasser im Zusatzreservoirkasten 21 ist
hiervon nicht betroffen und steht noch bis zur Begrenzungskantenhöhe. Wird
in dem hier gezeigten Zustand, jedenfalls vor Erreichen der Höhe H1 im
Wasserkasten 11, das Entlüftungsventil für den Entlüftungsstutzen 20 wieder
geschlossen, so erfolgt aufgrund der Heberwirkung eine Entleerung
des Wasserkastens bis auf den in 1 dargestellten
Zustand. Sobald der Wasserstand im Wasserkasten 11 unter
die Höhe
H3 der Austrittsöffnung
des Heberkanals 22 fällt,
wird dabei auch die Entleerung der Zusatzwassermenge im Zusatzreservoirkasten 21 eingeleitet.
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In 4 ist
der Zustand im Wasserkasten 11 am Ende einer Teilentleerung
gezeigt, die dadurch erreicht wird, daß nach dem Erreichen des in 3 dargestellten
Zustandes, d. h. also nach dem vollständigen Entlüften beider Siphonsysteme 15, 16, das
Steuerventil im Entlüftungsstutzen 21 auch
nach Erreichen des in 3 dargestellten dynamischen Spülzustandes
offengehalten wird. Hierdurch geht die Heberwirkung in der ersten
Heberrohreinheit 15, 15' verloren und der Entleervorgang
endet, wenn im Wasserkasten die Füllhöhe H1 erreicht ist, die durch die
Höhe der
Trennwände 17, 18 bestimmt
wird.
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Es
ist hier anzumerken, daß nach
Erreichen dieses Zustandes das Entlüftungsventil geschlossen und
ein Füllvorgang
eingeleitet und bis zum Zustand nach 2 abgeschlossen
werden soll, bevor ein erneuter Spülvorgang eingeleitet wird.
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In 5 ist
ein Wasserkasten 11 nach den 1 bis 4 in
3D-Darstellung vertikal geschnitten dargestellt, wobei auf den Wasserkasten 11 noch ein
Deckel 29 aufgesetzt ist. Gleiche Einzelheiten sind mit
gleichen Bezugsziffern dargestellt. Gegenüber den 1 bis 4 ist
die Darstellung seitenvertauscht, d. h. der Entlüftungsstutzen 20 ist
hier links gezeigt, während
der Heberkrümmer 22 rechts
gezeigt ist. Auf den Entlüftungsstutzen 20 ist
hier eine Entlüftungsventileinheit 31 mit
Ventilsteuerungs- und Verriegelungseinheit 32 aufgesetzt,
die über
eine Pneumatikleitung 33 mit zwei Betätigungstasten 34, 35 für die Gesamtspülmenge und
für die
Teilspülmenge
verbunden ist. Weiterhin ist ein bisher nicht erkennbares, parallel
zum Heberkrümmer 22 angeordnetes
Füllrohr 26 erkennbar,
dessen unteres Ende in die erste Heberrohreinheit 15 mündet. Das
Füllrohr 36 wird
von einem Füllventil 27 gesteuert,
das an eine äußere Wasserzuführleitung
anschließbar
ist. Hinter dem Füllventil 27 ist
in das Füllrohr 26 ein
Luftinjektor 28 eingesetzt.
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Am
Entlüftungsstutzen 20 ist
ein Winkelstück 39 angesetzt,
das nach rechts öffnet
und von einem Ventildeckel 40 geschlossen gehalten wird.
Der Ventildeckel 40 kann durch Druckluftaufgabe auf einen Pneumatikbalg 41 gegen
die Kraft einer Druckfeder 42 nach rechts verschoben werden,
so daß der
Ventildeckel von seinem Ventilsitz abgehoben wird und eine Entlüftung des
Entlüftungsstutzens 20 stattfindet.
Unter der Rückstellkraft
der Druckfeder 42 wird der Ventildeckel 40 dann
wieder auf den Ventilsitz am Winkelstück 39 zurückgezogen.
Hierbei ist die Luft aus dem Pneumatikbalg 41 zu verdrängen. Durch
unterschiedliche Drosselung innerhalb der Betätigungstasten 34 und 35 kann
die Zeitdauer bis zum Schließen
des Entlüftungsventils 31 unterschiedlich
gestaltet werden.
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Eine
hier nicht im einzelnen gezeigte Schwimmereinheit verriegelt die
Betätigung
des Entlüftungsventils
so lange, bis der maximale Wasserstand im Wasserkasten 11 wieder
erreicht ist.
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Nach
dem Entleeren des Wasserkastens 11 erfolgt erneute Befüllen durch Öffnen des
Füllventils 27,
das nach Erreichen des maximalen Wasserstandes (H2), der also zumindest
oberhalb der Oberkante des Zusatzreservoirkastens 21 eingestellt
werden muß,
wieder geschlossen. Dies kann durch einen Schwimmer oder durch einen
elektronischen Fühler angesteuert
werden. Beim Befüllen
mit Wasser über das
Füllventil 27 und
das Füllrohr 26 wird über den Luftinjektor 28 Luft
in das Heberrohrsystem eingeleitet. Hiermit wird sichergestellt,
daß das
Luftvolumen 25 vollständig
aufgefüllt
wird. Darüber
hinaus kann nicht ausgeschlossen werden, daß das beim Befüllen nach 2 eingeschlossene
Luftvolumen 25 im Laufe der Zeit durch das aus Plastik
bestehende Kastenoberteil 14 ausdiffundiert, so daß das Heberrohrsystem
vollständig
mit Wasser gefüllt
wird und funktionsunfähig
wird. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, von Zeit zu Zeit das Füllventil 27 anzusteuern, so
daß für kurze
Zeiten Wassermengen hinzugefügt werden,
die zu einem Überlaufen
an den Trennwänden 17, 18 führen, wobei
jedoch insbesondere das eingeschlossene Luftvolumen 25 erneut
aufgefüllt wird.
Das überlaufende
und auslaufende Wasser bewirkt gleichzeitig, daß ein Trockenfallen des Siphons der
angeschlossenen Toilettenschüssel
verhindert wird. Im Reservoirkasten 21 sind Führungen 43 vorgesehen,
in die ein Trennschieber 44 an verschiedenen Stellen eingesteckt
werden kann, so daß die
vom He berkrümmer 22 abzusaugende
Wassermenge mengenmäßig veränderlich
eingestellt werden kann.
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In 6 sind
gleiche Einzelheiten wie in 5 mit gleichen
Bezugsziffern dargestellt. Es ist hier im einzelnen erkennbar, daß bei abgefallenem Wasserstand
ein Schwimmer 45, der um Lagerzapfen 46 schwenkend
gelagert ist, mit Rasthaken 47 das Abheben des Ventildeckels 40 so
lange verhindern kann, so lange der Wasserstand nicht wieder sein
Maximum erreicht hat und der Schwimmer 45 durch Aufschwimmen
die am Ventildeckel 40 befestigten Sperrzapfen 48 freigibt.
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In 7 ist
das Kastenoberteil 14 gezeigt, wobei Paare von Abstandsleisten 49, 50 zur
Zentrierung des Kastenoberteils am Kastenunterteil erkennbar sind.
Weiterhin sind die Wände
des Reservoirkastens 21 mit den eingeformten Führung 43 erkennbar.
Ein Schienenpaar 51 dient zur Befestigung des Heberkrümmers. Weiterhin
sieht man den nach oben offenen Entlüftungsstutzen 20 und
das nach oben offene Füllrohr 36.
Schließlich
ist ein Paar Laschen 52 zur Aufhängung der gesamten Entlüftungsventileinheit
sichtbar, die ebenfalls am Kastenoberteil 14 angeformt
sind.
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In 8 ist
das Entlüftungsventil 31 und
die Ventilsteuerungseinheit 32 erkennbar, wobei ein Steg 53 an
einem Zylinderkörper 54 zum
Aufsetzen an den vorgenannten Laschen (51) dient und das
untere Ende des Winkelstücks 39 abdichtend
in den Entlüftungsstutzen
(20) eingesteckt werden kann. Auf diese Weise ist die Einheit 31, 32 fest
aufgehängt.
Innerhalb des Zylinders 54 befindet sich vorher bereits
angesprochene Pneumatikbalg, der auf einen im Zylinder 54 verschiebbaren
Innenzylinder einwirkt, an dem Schubstangen 56 befestigt
sind, die mit dem Ventildeckel 40 verrastet sind. Am Ventildeckel 40 sind
die Verriegelungszapfen 48 befestigt. Beim Verschieben
des Ventildeckels 40 durch Vergrößerung des Pneumatikbalges
wird eine Druckfeder 42 komprimiert, die den Pneumatikbalg
später
wieder zurückführt und
damit den Ventildeckel 40 wieder auf den Ventilsitz an
der oberen Öffnung
des Winkelstücks 39 aufsetzt.
Auf dem zylindrischen Gehäuseteil 54 ist
in Lagerzapfen 46 eine Verriegelungseinheit 58 gelagert,
die im wesentlichen einen zweiarmigen Hebel bildet, wobei eine Druckplatte 59 von
einem Schwimmer angehoben werden kann und am anderen Hebelende Verriegelungshaken 47,
die auf Verriegelungszapfen 48 am Ventildeckel 40 einwirken, ein
Abheben des Ventildeckels 40 bei nicht vollständig gefülltem Wasserkasten
verhindern.
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In 9 sind
gleiche Einzelheiten wir in 8 mit gleichen
Bezugszeichen belegt. Auf die vorhergehende Beschreibung wird insoweit
Bezug genommen. Weiterhin ist erkennbar, daß der Ventilsitz am Winkelstück 39 durch
einen O-Ring 56 gebildet wird. Darüber hinaus ist der im Zylindergehäuse 54 verschiebbare
Innenzylinder 55 erkennbar, in dem der Pneumatikbalg 41 sitzt.
Unter der Druckplatte 59 ist ein Schwimmerkörper 60 dargestellt.
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In 10 ist
ein pneumatisches Ersatzsystem für
die Betätigung
des Pneumatikbalgs der Betätigungseinheit 32 dargestellt.
Hierbei stellt 33 die verzweigte Leitung aus 5 dar,
während
die Betätigungstasten 34, 35 ihrerseits
als Pneumatikeinheiten mit im wesentlichen dem gleichen oder einem
größeren Volumen
als dem des Pneumatikbalgs 41 ausgebildet sein können. Bei
Druckaufgabe auf die Betätigungstasten 34, 35 wird
ein entsprechend bemessenes Luftvolumen über Rückschlagventile 64 bzw. 65 zum
genannten Faltenbalg verschoben. Sofern die Betätigungstaste 34 für eine große Spülmenge betätigt worden
ist, fließt
das Luftvolumen über
eine groß bemessene
Drossel 66 schnell zurück,
so daß das Entlüftungsventil
so schnell geschlossen wird, daß der
dynamische Entleervorgang nicht zum Erliegen kommt, während bei
Betätigung
der Betätigungstaste 35 für eine kleine
Spülmenge
das Luftvolumen über eine
kleine Drossel 67 zurückfließt und dadurch
das Entlüftungsventil
so lange offengehalten wird, bis der Wasserkasten bis zur Teilhöhe h1 entleert
ist, und der Entleervorgang dort zum Stillstand kommt.
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Die 11 bis 14,
die in den konstruktiven Einzelheiten übereinstimmen, werden nachstehend
gemeinsam beschrieben. Gleiche Einzelheiten im Vergleich mit den 1 bis 4 sind
mit jeweils um 100 heraufgesetzten Bezugsziffern belegt. Auf die
Beschreibung dieser Figuren kann insoweit Bezug genommen werden.
Das Doppelheberrohr besteht hierbei aus dem ersten Heberrohrsystem 115 mit
der Eintrittsöffnung 130 und
dem zweiten Heberrohrsystem 116, das in den Abflußstutzen 113 übergeht,
wobei beide Systeme als einheitlicher Rohrkrümmer mit stetigen Krümmungsübergängen ausgebildet
sind. Der Entlüftungsstutzen 120 am
ersten Heber rohrsystem 115 ist ebenfalls erkennbar, wobei Steuerungsmittel
hier nicht dargestellt sind. Ungeachtet der vereinfachten Ausführungsform
ist die Funktion die gleiche, wie beim zuerst beschriebenen Wasserkasten.
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In 11 ist
der Wasserkasten 111 bis auf die Resthöhe H0 entleert, die im Prinzip
durch die Höhe
der Entlüftungsöffnung 130 über dem
Boden bestimmt ist.
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In 12 ist
der Wasserkasten mit hier nicht gezeigten Mitteln bis zur Höhe H2 maximal
gefüllt. Der
Entlüftungsstutzen 120 ist
hierbei geschlossen. In den Siphons 115, 116 steht
das Wasser jeweils bis zur Überlaufhöhe H1. Es
hat sich ein Luftvolumen 125 im erste Heberrohrsystem 115 ausgebildet.
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In 13 ist
durch Entlüften
mittels des Entlüftungsstutzens 120 das
Luftvolumen unter der Wirkung der Wassersäule H2 verdrängt, so
daß der Stand
im Wasserkasten auf die Momentanhöhe H gefallen ist. Aufgrund
der Heberwirkung des Doppelheberrohrs fließt das Wasser ab. Die Eintrittshöhe der Eintrittsöffnung 130 ist
mit H3 bezeichnet. Würde der
Entlüftungsstutzen 120 sofort
wieder geschlossen, würde
sich der Wasserkasten bis zu dieser Höhe H3 entleeren.
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In 14 ist
dargestellt, daß bei
dauernd offen gehaltener Entlüftungsöffnung 120 bzw.
bei erneut geöffneter
Entlüftungsöffnung eine
Belüftung des
ersten Heberrohrsystems 115 erfolgt, wenn der Wasserstand
im Wasserkasten unter die Höhe
der oberen Heberrohrkrümmer
fällt.
Hiermit wird eine Teilentleerung gestoppt, wenn der Wasserstand
auf die Überlaufhöhe H1 zurückgeführt ist.
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Die 15 bis 18 werden
nachstehend gemeinsam beschrieben. Gleiche Einzelheiten wie in den 11 bis 14 sind
mit jeweils um 100 erhöhten
Bezugsziffern versehen. Auf die Beschreibung dieser Figuren und
damit auch auf die Beschreibung der 1 bis 4 wird
insoweit Bezug genommen. Im Wasserkasten 211 ist ein Zusatzreservoir
durch eine Trennwand 271 abgetrennt, unter der ein Durchströmschlitz 272 zum
Hauptteil des Wasserkastens gebildet ist.
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Bei
einer Gesamtentleerung nach 15 wird
das Zusatzreservoir bis auf die Höhe H0 mit entleert. Bei einer
Neubefüllung
nach 16 steht die Wasserhöhe H2 höher als die Oberkante der Trennwand 271,
die höheneinstellbar
sein kann. Bei einer Teilentleerung nach 18 wird
das Zusatzreservoir so weit entleert, daß ein Gleichstand mit dem Hauptvolumen
sich mit zeitlicher Verzögerung
einstellt. Im Doppelheberrohr bleibt die Überlaufhöhe H1 stehen, aufgrund der
Wirkung des Luftvolumens 225.
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Die 19 bis 22 werden
nachstehend gemeinsam beschrieben. Gleiche Einzelheiten sind mit
um 100 erhöhten
Bezugsziffern im Vergleich mit den 15 bis 18 beschrieben.
Auf die Beschreibung dieser Figuren und damit auf die sämtlicher
vorausgehender Figuren wird Bezug genommen. Die beiden Heberrohrsysteme 315, 316 sind hierbei
als einheitlicher spiralförmiger
Rohrkrümmer ausgebildet,
wobei eine gestrichelte Linie verdeutlicht, daß die zwei hintereinanderliegenden
Heberrohrsysteme 315, 316 nur zeichnerisch gegeneinander
verschoben sind. Die gezeigte Ausführung baut kompakter und ist
wie die vorausgehenden Ausführungen
nach den 11 bis 18 sehr
strömungsgünstig. Die
Funktionen entsprechen vollständig
denen der Ausführungen
nach den 15 bis 18, so
daß diese
hier nicht wiederholt werden müssen.
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In 23 ist
der Wasserkasten 311 nach den 19 bis 22 in
3D-Darstellung gezeigt. Hierbei ist erkennbar, daß die ersten
und zweiten Heberrohrsysteme 315, 316 einen einheitlichen
spiralförmigen Krümmer bilden.
Die Eintrittsöffnung 330 zum
Heberrohr 315 ist ebenso gezeigt wie der Ablaufstutzen 313 am
Heberrohr 316. Beide enden tangential zum spiralförmigen Krümmer, jeweils
nach unten weisend. Der Entlüftungsstutzen 320 ist
hierbei durch ein Ventil 331 zu Öffnen und zu Schließen, das über einen
Betätigungsmechanismus 332 gesteuert
wird. Es ist weiter das durch die Trennwand 371 abgetrennte
Zusatzreservoir erkennbar. Die als Schieber ausgebildete einstellbare
Trennwand 371 bestimmt die Höhe der Überströmöffnung 372. Ein Füllrohr 326 zum
Wasserkasten ist ebenfalls erkennbar, dessen Steuerungsmittel nicht
im einzelnen gezeigt sind und die den bereits früher im Zusammenhang mit dem ersten
Ausführungsbeispiel
beschriebenen entsprechen können.
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In 24 ist
der Ventilkörper 331 zur
Entlüftungssteuerung
gezeigt, der über
Winkelhebel 374, 375 wahlweise durch ein Betätigungsglied 334 oder ein
Betätigungsglied 335 gehoben
werden kann. Auf das Betätigungsglied 335 wirkt
eine Dämpfungseinheit 376,
die den Rücklauf
verzögert
und damit das Schließen
des Ventilkörpers 331 verlangsamt.
Die Dämpfungseinheit
kann eine hydraulische oder mechanische Bremse mit Freilauf für die Öffnungsbewegung
des Ventilkörpers
sein. Mit dem Betätigungsglied 334 ist
somit ein kurzzeitiges Entlüften,
mit dem Betätigungsglied 335 ein
längeres
Entlüften
und Belüften
möglich.
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- 11
- Wasserkasten
- 12
- Kastenunterteil
- 13
- Abflußstutzen
- 14
- Kastenoberteil
- 15
- erstes
Heberrohrsystem
- 16
- zweites
Heberrohrsystem
- 17
- Trennwand
- 18
- Trennwand
- 19
- Trennwand
- 20
- Entlüftungsstutzen
- 21
- Zusatzreservoirkaste
- 22
- Heberkanal
- 23
- Restwasservolumen
- 24
- Restwasservolumen
- 25
- Luftvolumen
- 26
- Füllrohr
- 27
- Füllventil
- 28
- Luftinjektor
- 29
- Deckel
- 30
- Eintrittsöffnung
- 31
- Entlüftungsventil
- 32
- Ventilsteuerungseinheit
- 33
- Pneumatikleitung
- 34
- Betätigungstaste
- 35
- Betätigungstaste
- 36
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- 37
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- 38
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- 39
- Winkelstück/Krümmer
- 40
- Ventildeckel
- 41
- Pneumatikbalg
- 42
- Druckfeder
- 43
- Führungen
- 44
- Trennschieber
- 45
- Schwimmer
- 46
- Lagerzapfen
- 47
- Rasthaken
- 48
- Sperrzapfen
- 49
- Abstandsleisten
- 50
- Abstandsleisten
- 51
- Lasche
- 52
- Lasche
- 53
- Steg
- 54
- Zylinder
- 55
- Innenzylinder
- 56
- O-Ring
- 57
-
- 58
- Verriegelungseinheit
- 59
- Druckplatte
- 60
- Schwimmer
- 64
- Rückschlagventil
- 65
- Rückschlagventil