-
Die
Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter mit
Organen für
den Zulauf und/oder den Ablauf der Flüssigkeit, insbesondere für Toilettenspülungen oder
Dach-Wasserreservoire, wobei das Organ für den Zulauf aus einer in den
oberen Bereich des Behälters
mündenden,
durch ein Ventil verschließbaren
Leitung besteht, während
das Organ für den
Ablauf eine im Boden des Behälters
angebrachte, durch einen Ventilkörper
verschließbare Öffnung aufweist.
-
Herkömmliche
Flüssigkeitsbehälter dieses Aufbaus
werden beispielsweise für
Toilettenspülungen
verwendet und bestehen aus einem Wasserkasten, dessen Organe für den Zulauf
und für
den Ablauf des Wassers aus einer komplexen Mechanik mit nicht weniger
als fünfzig
Einzelteilen besteht. Eine derartige Mechanik ist nicht nur kompliziert
im Aufbau und in der Montage, sondern vor allem auch sehr störanfällig, was
besonders dann zu Problemen führt, wenn
Wartungs- oder Reparaturarbeiten an einem in die Wand eingebauten
Wasserkasten durchgeführt werden
müssen.
-
Daneben
sind elektronisch gesteuerte Spüleinrichtungen
bekannt, die aufwendige Komponenten und Zusatzteile benötigen, beispielsweise
optische Sensoren oder Ultraschallmelder. Daraus folgt, daß derartige
Spüleinrichtungen
sehr teuer sind. Darüber
hinaus haben diese meistens keine Möglichkeit für eine mechanische Betätigung,
was bei Ausfall der Stromversorgung oder der Systemelektronik besonders
nachteilig ist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter der
angegebenen Gattung zur Verfügung
zu stellen, der mit wenigen Bauteilen auskommt, die nahezu nicht störanfällig sind,
wobei im Fall eines Stromausfalls eine einwandfreie Steuerung des
Zulaufs bzw. des Ablaufs der Flüssigkeit
gewährleistet
seien soll.
-
Die
grundsätzliche
Lösung
dieser Aufgabe besteht bei dem Ablauforgan gemäß der Erfindung darin, daß der Ventilkörper ein
wenigstens im unteren Bereich kugelförmiger oder kegelförmiger Körper ist, der
im geschlossenen Zustand auf dem kreisförmigen Rand der Öffnung im
Boden des Behälters
dichtend aufliegt und mit Mitteln zur Freigabe der Öffnung verbunden
ist. Diese bestehen vorzugsweise aus einem Zugelement, das mit einem
Betätigungsorgan verbunden
ist, welches über
dem oberen Rand des Behälters
angebracht ist.
-
Bei
dieser Lösung
wird der Flüssigkeitsablauf
dadurch ausgelöst,
daß der
Ventilkörper über das
Zugelement durch manuelle oder auch elektrisch gesteuerte Auslösung des
Betätigungsorgans
angehoben wird, so daß der
Ventilkörper
angehoben wird, wodurch die Öffnung
im Boden des Behälters
freigegeben wird.
-
In
Weiterentwicklung der Erfindung ist der Ventilkörper über das Zugelement, das vorzugsweise eine
frei verformbare Schnur ist, mit einem Schwimmkörper verbunden, der sich oberhalb
des Ventilkörpers
befindet und auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt.
Mit diesem Schwimmkörper
wird in Abhängigkeit
von der Füllstandshöhe im Behälter der Ventilkörper durch
die Auftriebskraft angehoben und damit die Ablauföffnung freigegeben,
bis der Flüssigkeitspegel
wieder so weit abgesunken ist, daß der Ventilkörper die
Ablauföffnung
schließt.
Dieser Vorgang läuft
ohne die Aktivierung des Betätigungsorgans über eine
entsprechende, vorzugsweise zeitgesteuerte Regelung des Zulauforgans
selbständig
ab, was insbesondere für
Toilettenspülungen
in öffentlichen
Einrichtungen besonders vorteilhaft ist, da hier eine regelmäßige Spülung in
kürzeren
oder längeren Zeitabständen automatisch
erfolgt. Je nach Behälterbauart
mit Form und Größe der Ablauföffnung müssen zur
gewünschten
Steuerung der Auftriebskräfte die
Größen und
spezifischen Gewichte von Ventilkörper und Schwimmkörper aufeinander
abgestimmt werden.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Zugelement
unterhalb des Betätigungsorgans
mit einem magnetischen Huborgan verbunden ist. Dieses kann aus einer
Elektromagnetspule bestehen, in der ein Tauchanker vertikal beweglich
angeordnet und an dessen unterem und oberem Ende des Zugelements
befestigt ist.
-
Zur
Betätigung
des in dieser Weise ausgebildeten Huborgans ist die Elektromagnetspule über eine
elektrische Leitung mit einer Steuerschaltung verbunden, an die
wenigstens ein Auslöseglied
angeschlossen ist, um die Spule zu erregen. Das Auslöseglied
kann eine von Hand oder Fuß aktivierbare Berührungsfläche haben.
-
Bei
dieser Weiterbildung der Erfindung zieht die Elektromagnetspule
im erregten Zustand den Tauchanker ein, so daß der über das Zugelement mit diesem
verbundene Ventilkörper
in seine Öffnungsstellung
angehoben wird. Falls bei einem Stromausfall die elektromagnetisch
gesteuerte Einleitung des Flüssigkeitsabflusses
nicht möglich
ist, kann der Ventilkörper
dennoch über
das Zugelement und das am oberen Behälterrand angebrachte Betätigungsorgan manuell
in die Öffnungsstellung
angehoben werden.
-
Es
ist vorteilhaft, wenn der Ventilkörper vertikal beweglich in
einem im Behälter
befestigten Führungskörper angeordnet
ist, der an seinem unteren Ende Durchströmöffnungen für den Ablauf der Flüssigkeit
hat. Wenn bei dieser Ausgestaltung der Erfindung der Führungskörper in
einem zum Boden des Behälters
offenen, becherförmigen
Rohr angebracht ist, an dessen Deckel der Führungskörper unter Freilastung von Überströmöffnungen
befestigt ist, bewirkt dies einen Venturi- oder Saugeffekt beim
Ablauf der Flüssigkeit,
wodurch das Zugorgan und mit diesem ggf. das Huborgan entlastet
wird.
-
Gemäß der Erfindung
ist zusätzlich
oder alternativ die Möglichkeit
vorgesehen, zur Steuerung der Füllstandshöhe im Behälter eine
bistabile Schalteinrichtung vorzusehen, die mit dem Ventil des Organs
für den
Zulauf der Flüssigkeit
verbunden ist. Mit der bistabilen Schalteinrichtung wird gegenüber herkömmlichen,
nur über
einfache Schwimmer gesteuerten Ventilen erreicht, daß diese
Ventile keine Zwischenstellungen, sondern nur eine offene und eine vollständige geschlossene
Stellung einnehmen, so daß der
Nachteil von kleinen Tropfmengen vermieden wird, die als Scheinverluste
nicht meßbar
sind.
-
In
einer ersten Ausführungsform
kann diese Schalteinrichtung zur Steuerung der Füllstandhöhe kapazitive Sensoren aufweisen,
die beispielsweise an der Außenwand
des Behälters
angebracht und über
elektrische Leitungen mit einer Steuerschaltung zur Betätigung des
Ventils verbunden sind. Eine derartige Einrichtung zur Füllstandsregelung
ist Gegenstand der DE-A 101 09 152 der Anmelderin. Zur Erläuterung
der Betriebsweise wird daher auf diese Patentanmeldung ausdrücklich Bezug
genommen.
-
Bei
einer Variante der Erfindung kann die Schalteinrichtung zur Steuerung
der Füllstandshöhe aus einem
Schwimmer bestehen, der über
ein Kniehebelgelenk, das zwei stabile Endstellungen hat, mit dem
Ventil des Organs für
den Zulauf verbunden ist. Auch diese Art der Betätigung des Zulaufventils hat den
Vorteil, daß ein
unkontrolliertes Tropfen des Zulaufventils aufgrund einer unzureichenden
Schließstellung
vermieden wird, da das Kniehebelgelenk außer den beiden stabilen Endstellungen
zum Öffnen bzw.
Schließen
keine Zwischenstellungen hat.
-
Diese
Lösung
mit Schwimmer und Kniehebelgelenk eignet sich auch für die Steuerung
des Ablauforgans.
-
Bei
einer anderen Variante für
die Schalteinrichtung zur Steuerung der Füllstandhöhe ist ein Schwimmer vorgesehen,
an dessen Oberseite ein Permamentmagnetkörper befestigt ist, der als Schleppelement
zur Mitnahme, d. h. zum Anheben und Absenken eines Magnetankers
dient, welcher im Gehäuse
des Ventils zur Anlage an einer Membranplatte kommt, die den Flüssigkeitszulauf
entweder öffnet
oder schließt.
Der Magnetanker weicht je nach Lage des Schwimmers in die eine oder
andere Endstellung aus und bewirkt dadurch ein Öffnen oder Schließen des
Ventils.
-
Bei
dieser Lösung
ist zur Betätigung
des Zulaufventils keine elektrische Stromversorgung notwendig, da
der Schwimmer über
das Permanentmagnetsystem unmittelbar auf die Membranplatte einwirkt.
In der geschlossenen Stellung ist auch hier sichergestellt, daß nicht
meßbare
Tropfmengen vermieden werden.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der
Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Längsschnitt-Darstellung
eines Ausführungsbeispiels
für einen
Flüssigkeitsbehälter gemäß der Erfindung,
wobei zur Steuerung der Füllstandshöhe kapazitive
Sensoren vorgesehen sind,
-
2 eine
Weiterbildung der 1 im Bereich des Ablaufventils
in seiner geschlossenen Stellung,
-
3 das
Aublaufventil der 2 in der geöffneten Stellung,
-
4 eine
schematische Darstellung einer Variante zur Steuerung des Zulaufventils,
die grundsätzlich
auch für
das Ablaufventil verwendet werden kann,
-
5 das
in 4 angedeutete Zulaufventil in der geschlossenen
Stellung,
-
6 das
Zulaufventil gemäß 5 in
der geöffneten
Stellung,
-
7 eine
der 4 ähnliche
Darstellung einer weiteren Variante für die Steuerung des Zulaufventils,
-
8 das
in 7 angedeutete Zulaufventil in der geöffneten
Stellung und
-
9 das
Zulaufventil der 8 in der geschlossenen Stellung.
-
In 1 ist
schematisch ein Behälter 10 dargestellt,
der durch einen abnehmbaren Deckel 12 geschlossen ist.
Bei diesem Flüssigkeitsbehälter 10 kann
es sich beispielsweise um einen Wasserkasten für Toilettenspülungen handeln.
In den Boden 14 des Behälters 10 ist
eine Öffnung 16 für den Ablauf
der Flüssigkeit
eingearbeitet, die durch einen als Ventilkörper 18 ausgebildeten
Ventilkörper 18 verschlossen
werden kann, der zumindest in seinem unteren Bereich kugelförmig oder
kegelförmig
ausgebildet ist. An die Öffnung 16 schließt sich
eine rohrförmige
Ablaufleitung 20 an. In der geschlossenen Stellung der Öffnung 16 gemäß 1 liegt
der Ventilkörper 18 dichtend
auf dem kreisförmigen
Rand 22 der Öffnung 16 auf,
weil in dieser Position die Gewichtskraft des Ventilkörpers 18 größer als
seine Auftriebskraft ist.
-
In
die Wand 23 des Behälters 10 ist
eine Überströmöffnung 24 eingearbeitet,
die mit einer Überlaufleitung 26 verbunden
ist, deren unteres Ende in die Ablaufleitung 20 mündet. Die Überströmöffnung 24 liegt
auf dem Niveau der gewünschten maximalen
Füllstandshöhe im Behälter 10.
-
Der
Ventilkörper 18 befindet
sich innerhalb eines zylindrischen, am unteren Ende offenen Führungskörpers 28 und
ist über
eine als frei verformbare Schnur ausgebildetes Zugelement 30 mit
einem Betätigungsorgan 32 verbunden,
das auf dem Deckel 12 des Behälters 10 angebracht
ist.
-
Um
den Ablauf der im Behälter 10 gespeicherten
Flüssigkeit 34 einzuleiten – im Falle
eines Wasserkastens einer Toilettenspülung die Auslösung des
Spülvorganges –, wird
das Betätigungsorgan 32 von
Hand so betätigt,
daß über das
Zugelement 30 der Ventilkörper 18 angehoben
wird und dieser die Öffnung 16 freigibt.
Sobald der Ventilkörper 18 von seinem Sitz 22 abgehoben
ist, wird er zusätzlich durch
die Auftriebskraft nach oben bewegt, wenn sein Volumen so bemessen
ist, daß seine
Auftriebskraft größer als
seine Gewichtskraft ist. Sobald er mit sinkendem Flüssigkeitsstand
wieder mit einem Teil seines Volumens in den Sitz 22 eintaucht,
wird seine Auftriebskraft kleiner als die Gewichtskraft, wodurch die Öffnung 16 wieder
geschlossen wird.
-
Diese
einfachste Grundausführung
des Flüssigkeitsbehälters gemäß der Erfindung
kann dadurch weiterentwickelt sein, daß der Ventilkörper 18 über das
Zugelement 30 mit einem darüber angeordneten Schwimmkörper 36 verbunden
ist, dessen Auftriebskraft größer als
sein Gewicht ist. Wenn die Füllstandshöhe im Behälter 10 auf
dem in 1 eingezeichneten Niveau A oder darunter liegt,
bleibt der Ventilkörper 18 auf
seinem die Ablauföffnung 16 schließenden Sitz.
Sobald jedoch das Flüssigkeitsniveau
ansteigt, beispielsweise auf die Höhe A oder B, zieht der Schwimmkörper 36 durch
seine Auftriebskraft den Ventilkörper 18 über das
Zugelement 30 nach oben, so daß die Flüssigkeit über die Öffnung 16 abfließen kann,
bis der Ventilkörper 18 aufgrund seines
die Auftriebskraft überwindenden
Gewichts die Öffnung 16 wieder
schließt.
Diese automatische Öffnung
der Ablaufleitung 20 erfolgt somit ohne Aktivierung des
Betätigungsorgans 32.
In Abhängigkeit von
der Einstellung des Flüssigkeitszulaufs
in den Behälter 10 – worauf
nachstehend noch näher
eingegangen wird – erfolgt
dieser Vorgang in kürzeren
oder längeren
Zeitabständen,
weshalb diese Weiterentwicklung insbesondere für Toilettenspülkästen in öffentlichen
Einrichtungen geeignet ist, um eine regelmäßige Spülung unabhängig von einer Benutzung sicherzustellen.
-
Gemäß einer
anderen Weiterentwicklung der Erfindung ist das Zugelement 30 unterhalb
des Betätigungsorgans 32 mit
einem magnetischen Huborgan 38 verbunden. Wie 1 zeigt,
kann dieses Huborgan 38 aus einer Elektromagnetspule 40 bestehen,
in der ein Tauchanker 42 vertikal beweglich angeordnet ist.
Am unteren Ende des Tauchankers 42 ist der untere Teil
des Zugelementes 30 befestigt, der mit dem Ventilkörper 18 verbunden
ist; in der beispielhaften Darstellung der 1 ist im
unteren Teil des Zugelementes 30 auch der Schwimmkörper 36 angebracht, ohne
daß dies
zwingend ist.
-
Der
untere Teil 44 des Tauchankers 42 besteht aus
einem magnetischen Werkstoff, während der
obere Teil 46 aus nicht magnetischem Werkstoff besteht.
Der Tauchanker 42 ist im Ausführungsbeispiel als ein Zylinderkörper ausgebildet
und hat am oberen und am unteren Ende jeweils einen Flansch 48 zur
Begrenzung der vertikalen Hubbewegung, der in der unteren bzw. oberen
Endstellung des Tauchankers 42 an der Magnetspule 40 zum
Anschlag kommt.
-
Die
Elektromagnetspule 40 ist über eine elektrische Leitung 50 mit
einer Steuerschaltung 52 verbunden, an die im dargestellten
Ausführungsbeispiel
zwei Auslöseglieder 54 und 54' angeschlossen sind,
wobei sich das Auslöseglied 54' im Bereich
des Betätigungsorgans 32 befindet
und alternativ zu diesem aktiviert werden kann.
-
Es
ist von Vorteil, wenn das Auslöseglied 54 und/oder 54' als ein Sensor
mit einer Berührungsfläche ausgebildet
ist, die von Hand oder von Fuß aktiviert
werden kann.
-
Wenn
bei dieser Weiterentwicklung der Erfindung die Berührungsfläche eines
der beiden Auslöseglieder 54, 54' von Hand oder
Fuß aktiviert
wird, hat das zur Folge, daß über die
Steuerschaltung 52 die Elektromagnetspule 40 erregt
wird und dabei den Tauchanker 42 über dessen magnetischen Teil 44 einzieht. Über das
Zugelement 30 wird dadurch der Ventilkörper 18 angehoben,
so daß über die Öffnung 16 Flüssigkeit
abfließen
kann, bis der Ventilkörper 18 wieder
auf seinem Sitz 22 aufliegt.
-
Sollte
bei einem Stromausfall eine Erregung der Elektromagnetspule 40 nicht
möglich
sein, dann kann dennoch der Spülvorgang
mittels des mechanischem Betätigungsorgans 32 eingeleitet
werden.
-
Wenn
auch bei dieser Variante der Erfindung der Schwimmkörper 38 vorgesehen
ist, hat dies bei besonders hohen Behältern 10 den großen Vorteil, daß er die
durch die Flüssigkeitssäule auf
den Ventilkörper 18 wirkende
Drucklast durch seine Auftriebskraft reduziert, wodurch die Zugkraft,
die das magnetische Huborgan 38 beim Öffnen der Ablaufleitung 20 ausüben muss,
verringert wird.
-
Die
oben erläuterten
und in 1 gezeigten Steuerungsmöglichkeiten für den Ablauf
der Flüssigkeit
können,
wie erwähnt,
alternativ oder in Kombination miteinander eingesetzt werden:
- a) manuelle Aktivierung des Betätigungsorgans 32 und
unmittelbare Anhebung des Ventilkörpers 18 über das
Zugorgan 30,
- b) manuelle Betätigung
wie unter a), unterstützt durch
Schwimmkörper 36,
- c) manuelle Betätigung
wie unter a) oder b), wobei bei Stromausfall auch der Tauchanker 42 hochgezogen
wird,
- d) Anheben des Ventilkörpers 18 (mit
oder ohne Schwimmkörper 36) über das
magnetische Huborgan 38.
-
Die 2 und 3 zeigen
eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung im Bereich des Ablaufventils.
Hier ist, ähnlich
wie in 1, zu erkennen, daß der Ventilkörper 18 in
einem rohrförmigen
Führungskörper 28 vertikal
beweglich angeordnet ist, der mit seinem unteren Ende 100 auf
dem Boden 14 des Behälters 10 befestigt
ist. Das untere Ende 100 des Führungskörpers 28 hat Durchströmöffnungen 102 für den Ablauf
der Flüssigkeit
in die Öffnung 16 (vgl. 3).
-
Der
Ventilkörper 18 ist
hier ein in seinem Hauptteil zylindrischer Körper, der am unteren Ende die
Form einer Kugelkalotte hat, die in der geschlossenen Stellung gemäß 2 auf
dem kreisförmigen Sitz 22 aufliegt.
Selbstverständlich
ist es auch möglich,
das untere Ende des Ventilkörpers 18 kegelförmig auszubilden.
-
Der
Führungskörper 18 ist
in einem zum Boden 14 des Behälters 10 offenen Rohr 104 angebracht,
das die Form eines umgestülpten
Bechers hat. An der Decke 106 des Rohres 104 befindet
sich eine zentrische Durchlassöffnung 108 für das Zugelement 30.
-
An
der Decke 106 des Rohres 104 ist der Führungskörper 18 befestigt,
wobei am oberen Ende des Führungskörpers 18 Überströmöffnungen 110 angebracht
sind.
-
2 zeigt
das Ablaufventil in der geschlossenen Stellung, wobei der Behälter 10 mit
Flüssigkeit gefüllt ist.
Sobald auf den Ventilkörper 18 über das Zugelement 30 und
ggf. das in 1 gezeigte Huborgan 38 eine
Zugkraft ausgeübt
wird, wird dieser von seinem Sitz 22 abgehoben, so daß gemäß 3 Flüssigkeit über die Öffnung 16 abströmen kann
(vgl. Pfeile A). Der Ventilkörper 18 erfährt hierbei
den bereits erläuterten
Auftrieb, so daß er
als Schwimmkörper
wirkt. Durch die abströmende
Flüssigkeit
A wird außerdem
eine Sogwirkung auf die Flüssigkeit
im Ringraum zwischen dem Führungskörper 28 und dem
Rohr 104 ausgeübt,
die durch die Pfeile B angedeutet ist. Dadurch wird in dem Ringraum 112 über dem
Flüssigkeitsring
ein Unterdruck erzeugt, der auf der Oberseite des Ventilkörpers 18 ein Teilvakuum
C erzeugt, durch welches die Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 18 unterstützt wird.
Dies hat eine Zugentlastung auf das Zugelement 30 und ggf.
auf das Huborgan 38 zur Folge.
-
Für die Steuerung
des Flüssigkeitszulaufs sind
bei der Erfindung ebenfalls mehrere Varianten vorgesehen, von denen
eine erste in 1 dargestellt ist.
-
Wie 1 zeigt,
mündet
in den oberen Bereich des Behälters 10 eine
Leitung 56 für
den Zulauf der Flüssigkeit,
in die ein einstellbares Drosselventil 58 zur Steuerung
der gewünschten
Durchflussmenge sowie ein Ventil 60 zum Öffnen und
Schließen
der Leitung 56 eingesetzt sind. Das Ventil 60 ist
hier als Elektromagnetventil ausgebildet und über eine Steuerleitung 62 mit
einer Steuerschaltung 64 verbunden, an die zwei kapazitive
Sensoren 66a und 66b angeschlossen sind. Die beiden
Sensoren 66a und 66b sind in unterschiedlicher
Höhe an
der Außenseite
der Wand 23 des Behälters 10 angebracht
und dienen zur Regelung der Füllstandshöhe A oder
B.
-
Die
Funktionsweise der kapazitiven Sensoren 66a und 66b ist
in der eingangs erwähnten
Patentanmeldung DE-A 101 09 152 ausführlich erläutert; auf diese wird hier
Bezug genommen.
-
Wenn
das Flüssigkeitsniveau
im Behälter 10 bei
geöffnetem
Ventil 60 die gewünschte
Höhe A oder
B erreicht hat, wird über
den zugeordneten Sensor 66a oder 66b und die Steuerschaltung 64 das Ventil 60 geschlossen,
so daß der
Zulauf der Flüssigkeit
durch die Leitung 56 unterbrochen wird. Bei diesem Füllvorgang
bleibt der Ventilkörper 18 in
seiner in 1 dargestellten Position. Wenn
nach einem Einleiten des Spülvorganges über eines
der beiden Auslöseglieder 54, 54' oder über das
Betätigungsorgan 32 die
Füllstandshöhe auf ihr
niedrigstes Niveau abgesunken ist, das etwa dem Radius des kugelförmigen Ventilkörpers 18 entspricht,
wird über
die Sensoren und die Steuerschaltung 64 das Ventil 60 wieder
geöffnet,
bis das eingestellte Niveau A oder B erreicht und über den
entsprechenden Sensor 66a oder 66b das Ventil 60 wieder
geschlossen wird.
-
Das über die
beiden Sensoren 66a und 66b elektromagnetisch
gesteuerte Ventil 60 hat den wesentlichen Vorteil gegenüber bisherigen
Systemen, daß dieses
nur zwei definierte Stellungen – offen
und geschlossen – einnehmen
kann, so daß Tropfverluste
durch die Leitung 56 vermieden werden.
-
Wie
bereits erwähnt,
kann bei dem in 1 gezeigten Steuerungssystem
für den
Flüssigkeitszulauf
mittels der beiden Sensoren 66a und 66b zusätzlich auch
der Schwimmkörper 36 eingesetzt
werden, um den Füllvorgang
und den Spülvorgang
auch unabhängig
von einer Aktivierung des Betätigungsorgans 32 oder
des elektromagnetischen Huborgans 38 in regelmäßigen Zeitabständen automatisch
ablaufen zu lassen.
-
Die
Steuerschaltung 54 kann über eine Steuerleitung 98 mit
der Steuerschaltung 64 verbunden sein, um in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung eine intelligente Steuerung für zwei verschiedene Füllmengen
A und B bereitzustellen. Die Steuerschaltung 54 ist dabei
so ausgelegt, daß über den
unteren Sensor 66a nur eine Befüllung bis zum niedrigeren Niveau
A erfolgt. Wenn dann das Auslöseglied 54' betätigt wird,
zieht das magnetische Huborgan 38 den Ventilkörper 18 in
seine Öffnungsstellung,
so daß die
dem Niveau A entsprechende, kleinere Flüssigkeitsmenge abfließt. Wenn
alternativ das Auslöseglied 54 betätigt wird,
hat das zur Folge, daß zunächst eine
Befüllung
bis zum höheren
Niveau B erfolgt, worauf der obere Sensor 66b das Ventil 60 schließt. Erst
jetzt wird die Elektromagnetspule 40 aktiviert, so daß der Tauchanker 42 den
Ventilkörper 18 nach
oben zieht.
-
Die 4 bis 6 zeigen
eine alternative Ausführungsform
für das
Organ für
den Flüssigkeitszulauf,
das in 4 schematisch und in den 5 und 6 im
Detail dargestellt ist. Die Steuerung der Füllstandshöhe B im Behälter 10 erfolgt hier über einen
Schwimmer 68, der über
ein Kniehebelgelenk 70 auf das mechanische Ventil 60 zum Öffnen und Schließen der
Leitung 56 für
den Zulauf der Flüssigkeit
in den Behälter 10 einwirkt.
Zum Öffnen
und Schließen
des mechanischen Ventils 60 dient ein in den 5 und 6 angedeuteter,
pilzförmiger
Ventilkörper 72 mit
einem Kugelkopf 18',
der sich in 5 in der geschlossenen und in 6 in
der geöffneten
Stellung befindet. In der geschlossenen Stellung gemäß 5 befindet
sich der Schwimmer 68 auf einer dem Niveau B der 1 entsprechenden
Höhe, so
daß das
Kniehebelgelenk 70 nicht auf den Ventilkörper 72 einwirkt.
Bei Absinken des Niveaus sinkt auch der Schwimmer 68, so
daß das Kniehebelgelenk 70 unmittelbar
in seine obere Endstellung umklappt und dabei den Ventilkörper 72 in die
geöffnete
Stellung anhebt.
-
Bei
dieser Variante wird der Behälter 10 immer
bis auf die maximale Höhe
B gefüllt.
Zur Wahl der ablaufenden Menge wird entweder das Auslöseglied 54' oder das Auslöseglied 54 betätigt, wodurch mittels
eines Zeitgebers in der Steuerschaltung 52 das magnetische
Huborgan 38 kürzer
oder länger
in der Öffnungsstellung
gehalten wird.
-
Wie
die Ausführungsmöglichkeit
der 5 und 6 zeigt, ist der Schwimmer 68 an
einem radial abstehenden Arm 74 befestigt, an dessen gegenüberliegendem
Ende eine Nockenplatte 76 fest angebracht ist. Diese hat
zwei Steuernocken 78, welche auf einen der beiden Hebel 80 des
Kniehebelgelenkes 70 einwirken, um den Ventilkörper 72 in
die Schließstellung
(5) und die Öffnungsstellung (6)
bringen. Die Anlenkung der beiden Hebel 80 des Kniehebelgelenks 70 am
Ventilgehäuse
oder am Behälter 10 ist
nicht weiter dargestellt.
-
In
den 7 bis 9 ist eine weitere Möglichkeit
für die
Ausbildung des Organs für
den Zulauf der Flüssigkeit
in dem Behälter 10 angedeutet. 7 zeigt
schematisch die in den Behälter 10 mündende Zulaufleitung 56 und
das darin eingesetzte Ventil 60 für die Steuerung der Füllstandshöhe B im
Behälter 10,
wobei auch hier ein Schwimmer 68' vorgesehen ist.
-
Die 8 und 9 zeigen
den grundsätzlichen
Aufbau des Ventils 60, das ein nach außen geschlossenes Ventilgehäuse 82 hat,
in dem eine Membranplatte 84 eingespannt ist, welche das
Gehäuse 82 in
eine untere Kammer 86 und eine obere Kammer 88 unterteilt.
In die obere Kammer 88 mündet die Zulaufleitung 56 für die Flüssigkeit;
von dieser oberen Kammer 88 geht eine Leitung 56' für die Weiterleitung
der Flüssigkeit
in den Behälter 10 aus.
In der Stellung der Membranplatte 84 gemäß 8 sind
die beiden Leitungen 56 und 56' miteinander verbunden, so daß die Flüssigkeit
in den Behälter 10 eingefüllt wird.
-
Die
Membranplatte 84 hat zwei Durchtrittsöffnungen 90 und 90', die den Öffnungen
der Leitung 56 bzw. 56' gegenüberliegen.
-
Unterhalb
der Membranplatte 84 befindet sich ein der Öffnung 90' gegenüberliegender
Magnetanker 92, der in einem nach außen geschlossenen Führungsrohr 94,
das sich von der unteren Kammer 86 nach unten erstreckt,
vertikal beweglich gelagert ist. Das Führungsrohr 94, das
einen zylindrischen oder prismatischen Querschnitt haben kann, greift
in einen ringförmigen
Permanentmagnetkörper 96 ein,
der auf der Oberseite des Schwimmers 68' befestigt ist.
-
Wie
bereits erwähnt,
nimmt in der Stellung der 8 die Membranplatte 84 eine
waagrechte Stellung ein, in der ihre beiden Durchtrittsöffnungen 90 und 90' den Durchfluss
der Flüssigkeit
durch die Leitung 56 zur Leitung 56' und damit in den Behälter 10 freigeben.
-
Wenn
mit steigender Füllstandshöhe im Behälter 10 das
maximale Niveau B (vgl. 1) erreicht wird, ist auch der
Schwimmer 68' in
der angehobenen Stellung gemäß 9,
wobei er den Magnetanker 92 mit angehoben hat. Der Magnetanker 92 drückt in dieser
Stellung die Membranplatte 84 in ihre nach oben gewölbte Form
und schließt
gleichzeitig die Durchtrittsöffnung 90', welche die
gegenüberliegende Öffnung der
Leitung 56' für die Weiterleitung der
Flüssigkeit
abschließt.
Ein weiteres Befüllen
des Behälters 10 sowie
kleine Tropfverlustmengen sind in dieser Schließstellung des Ventils 60 ausgeschlossen.
Flüssigkeit,
die anfänglich
noch über
die Leitung 56 in das Gehäuse 88 einströmt, gelangt über die Durchtrittsöffnung 90 in
die untere Kammer 86 des Gehäuses 82 und unterstützt hierbei
die Verformung der Membranplatte 84 in ihre in 9 gezeigte Schließstellung.
-
Bei
Einleitung des Spülvorgangs
durch Anheben des Ventilkörpers 18 mittels
einer der oben erwähnten
Varianten sinkt der Schwimmer 68', so daß über die Leitungen 56 und 56' wieder Flüssigkeit
in den Behältern 10 nachströmen kann.
-
Auch
bei dieser Variante wird der Behälter 10 immer
bis zur maximalen Höhe
B befüllt,
wobei die Wahl der Abgabemenge wie beim Beispiel der 4 bis 6 über die
zeitgesteuerte Öffnung
des Ablaufventils erfolgen kann.
-
Mit
der Erfindung stehen somit Flüssigkeitsbehälter zur
Verfügung,
deren Füllhöhen über kapazitive
Sensoren in Verbindung mit Magnetventilen oder durch mechanische
mit Schleppmagnetkörper oder
Ventile mit durch Kniehebel definierten Endstellungen (offen/geschlossen)
gesteuert werden und die wahlweise einen Ablaufverschluss mit Kugelventil haben,
der durch mechanische oder zusätzlich
durch elektromagnetische Vorrichtungen (1) nach
Bedarf oder für
Intervallbetrieb geöffnet
werden kann.
-
Die
erfindungsgemäß ausgebildeten
Organe für
den Zulauf und den Ablauf können
miteinander kombiniert oder auch einzeln und unabhängig voneinander
verwendet werden. So ist beispielsweise bei Dach-Wasserreservoiren
nur der Einsatz der Zulauforgane zweckmäßig, weil der Ablauf an der
jeweiligen Zapfstelle vom Verbraucher geöffnet und geschlossen wird.