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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen
eines Verschlusselements zum Verschließen einer Abflussöffnung,
insbesondere einer Abflussöffnung einer Spüle
oder eines Waschtisches, wobei die Bewegungseinrichtung eine Antriebsvorrichtung
zum Antreiben einer Bewegung des Verschlusselements von einer ersten
Stellung in eine zweite Stellung und/oder von der zweiten Stellung
in die erste Stellung umfasst.
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Eine
solche Bewegungseinrichtung ist aus der
DE 42 41 023 A1 bekannt.
Bei einer solchen Bewegungseinrichtung ist die Antriebsvorrichtung
als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung ausgebildet und
umfasst eine Magnetspule, die mit einer zeitlich konstanten elektrischen
Spannung beaufschlagt wird, um das Verschlusselement von einer Offenstellung,
in welcher das Verschlusselement die Abflussöffnung freigibt,
in eine Schließstellung, in welcher das Verschlusselement
die Abflussöffnung verschließt, zu bewegen und
anschließend in der Schließstellung zu halten.
Durch Abschalten dieser elektrischen Spannung wird das Verschlusselement von
der Schließstellung in die Offenstellung zurückbewegt.
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Das
Verschlusselement ist dabei mit einem Anker verbunden, der zum Bewegen
des Verschlusselements in die Magnetspule hineingezogen oder aus
der Magnetspule herausbewegt wird. Wenn dieser Anker in der Schließstellung
oder in der Offenstellung des Verschlusselements an einem Anschlag
anschlägt, erzeugt dies ein klackendes Anschlaggeräusch.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bewegungseinrichtung
zum Bewegen eines Verschlusselements zum Verschließen einer
Abflussöffnung der eingangs genannten Art zu schaffen,
welche beim Bewegen des Verschlusselements in die erste Stellung
und/oder in die zweite Stellung ein störendes Anschlaggeräusch
vermindert oder ganz vermeidet.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Bewegungseinrichtung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die Bewegungseinrichtung eine Dämpfungsvorrichtung zum
Begrenzen der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements bei
der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei der
Annäherung an die erste Stellung umfasst.
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Durch
diese Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements
wird erreicht, dass sowohl das Verschlusselement als auch mit diesem
mitbewegte Bauteile, insbesondere ein Anker einer elektromagnetischen
Antriebsvorrichtung, mit nur geringer Geschwindigkeit in der zweiten
Stellung und/oder in der ersten Stellung ankommen, so dass ein Anschlagen
des Verschlusselements oder eines Bauteils der Antriebsvorrichtung
in der zweiten Stellung und/oder in der ersten Stellung nur ein
geringes Anschlaggeräusch oder gar kein Anschlaggeräusch erzeugt.
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Dabei
kann die Dämpfungsvorrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite
Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung
dadurch begrenzen, dass eine zunächst höhere Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements durch Abbremsen verringert wird.
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Alternativ
oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die
Dämpfungsvorrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements bei
der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei der
Annäherung an die erste Stellung dadurch begrenzt, dass
das Verschlusselement von vornherein nur auf eine geringe Geschwindigkeit
beschleunigt wird.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung derart zeitabhängig
steuerbar ist, dass die auf das Verschlusselement wirkende Beschleunigungskraft
bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei
der Annäherung an die erste Stellung begrenzt wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Antriebsvorrichtung als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung
ausgebildet ist, die eine Magnetspule umfasst, an welche eine elektrische
Spannung anlegbar ist, und dass die Bewegungseinrichtung eine Steuereinrichtung
umfasst, mittels welcher die an die Magnetspule angelegte Spannung
während der Bewegung des Verschlusselements in die zweite
Stellung und/oder während der Bewegung des Verschlusselements
in die erste Stellung derart veränderbar ist, dass die
auf das Verschlusselement wirkende Beschleunigungskraft bei der
Annäherung des Verschlusselements an die zweite Stellung
und/oder bei der Annäherung des Verschlusselements an die
erste Stellung begrenzt wird.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass die an die Magnetspule angelegte Spannung
derart veränderbar ist, dass die Spannung bei der Annäherung
des Verschlusselements an die zweite Stellung abnimmt.
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Alternativ
oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die an
die Magnetspule angelegte Spannung derart veränderbar ist,
dass die Spannung bei der Annäherung des Verschlusselements an
die erste Stellung zunimmt.
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Alternativ
oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die an
die Magnetspule angelegte Spannung derart veränderbar ist,
dass die Spannung während der Bewegung des Verschlusselements
in die zweite Stellung im wesentlichen kontinuierlich oder stufenförmig,
in mehreren Stufen, zunimmt.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die an die Magnetspule angelegte Spannung während
der Bewegung des Verschlusselements in die zweite Stellung treppenförmig,
d. h. in einer Vielzahl jeweils im wesentlichen etwa gleich hoher
Stufen, bis auf eine Maximalspannung ansteigt.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die an die Magnetspule angelegte Spannung
derart veränderbar ist, dass die Spannung während
der Bewegung des Verschlusselements in die erste Stellung im wesentlich
kontinuierlich oder stufenförmig, in mehreren Stufen, abnimmt.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist dabei
vorgesehen, dass die an die Magnetspule angelegte Spannung während
der Bewegung des Verschlusselements in die erste Stellung treppenförmig,
d. h. in einer Vielzahl jeweils im wesentlichen etwa gleich hoher
Stufen, bis auf null abnimmt.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Bewegungseinrichtung ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung
ein Rückstellelement umfasst, welches das Verschlusselement
in die erste Stellung vorspannt, und dass die an die Magnetspule
angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die von
der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung auf das Verschlusselement
ausgeübte Kraft nur geringfügig von der Rückstellkraft
abweicht, welche das Rückstellelement auf das Verschlusselement
ausübt. Auf diese Weise wird eine übermäßige Beschleunigung
des Verschlusselements vermieden, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite Stellung
oder bei der Annäherung an die erste Stellung von vornherein
begrenzt ist.
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Wenn
die erste Stellung des Verschlusselements eine Offenstellung ist,
in welcher das Verschlusselement die Abflussöffnung freigibt,
so wird durch die Vorspannung des Verschlusselements in die Offenstellung
erreicht, dass im Fall eines Stromausfalls, wenn an der Magnetspule
keine elektrische Spannung anliegt, das Rückstellelement
das Verschlusselement in die Offenstellung zurückbewegt,
so dass bei Stromausfall die Abflussöffnung geöffnet
ist und auch bei Wasserzufuhr zu der Spüle oder zu dem
Waschtisch kein Wasser überlaufen kann.
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Das
Rückstellelement kann insbesondere ein Federelement, beispielsweise
eine Druck-Schraubenfeder, umfassen.
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Die
an die Magnetspule angelegte Spannung wird vorzugsweise so eingestellt,
dass die von der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung auf das Verschlusselement
ausgeübte Kraft um höchstens ungefähr
10% von der Rückstellkraft, welche das Rückstellelement
auf das Verschlusselement ausübt, abweicht, insbesondere
um höchstens ungefähr 10% größer
ist als diese Rückstellkraft.
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Alternativ
oder ergänzend zu einer entsprechenden zeitlichen Ansteuerung
der Antriebsvorrichtung kann zum Zwecke der Dämpfung der
Bewegung des Verschlusselements vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung
ein verformbares Pufferelement umfasst, welches das Verschlusselement
bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei
der Annäherung an die erste Stellung abbremst.
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Ein
solches Pufferelement kann das Verschlusselement direkt oder aber
indirekt über ein mit dem Verschlusselement gekoppeltes
Bauteil der Antriebsvorrichtung, beispielsweise einen Anker einer elektromagnetischen
Antriebsvorrichtung, abbremsen.
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Ein
solches Pufferelement ist vorzugsweise im wesentlichen elastisch
verformbar.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass das Pufferelement ein Gummimaterial,
ein Silikonmaterial und/oder ein Schaumstoffmaterial umfasst.
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Eine
weitere Möglichkeit zur Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite
Stellung oder bei der Annäherung an die erste Stellung
besteht darin, dass die Antriebsvorrichtung als eine elektromagnetische
Antriebsvorrichtung ausgebildet ist, die eine Magnetspule und einen
mit dem Verschlusselement verbundenen Anker umfasst, wobei die Magnetspule eine
progressive Wicklung aufweist, durch welche die auf den Anker wirkende
Magnetkraft in Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Ankers
in die Magnetspule variiert.
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Insbesondere
kann die progressive Wirkung so ausgebildet sein, dass die auf den
Anker wirkende Magnetkraft mit zunehmender Eindringtiefe des Ankers
in die Magnetspule abnimmt.
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Dadurch
verringert sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Ankers und damit
des mit dem Anker verbundenen Verschlusselements um so mehr, je weiter
der Anker in die Magnetspule eindringt.
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Eine
weitere Möglichkeit zur Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite
Stellung oder bei der Annäherung an die erste Stellung
besteht darin, dass die Antriebsvorrichtung eine hydraulische oder pneumatische
Dämpfungsvorrichtung umfasst, welche das Verschlusselement
bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei
der Annäherung an die erste Stellung abbremst.
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Eine
solche hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung
kann insbesondere einen Hohlraum umfassen, der mit einem Fluid gefüllt
ist, welches beim Bewegen des Verschlusselements in die zweite Stellung
oder in die erste Stellung über eine Drosseleinrichtung
aus dem Hohlraum verdrängt wird.
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Durch
die Begrenzung des Fluidmassenstroms aus dem Hohlraum hinaus mittels
der Drosseleinrichtung wird erreicht, dass das Fluid der Bewegung
des Verschlusselements, durch welche das Fluid aus dem Hohlraum
verdrängt wird, einen Widerstand entgegensetzt, welcher
die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements bei der Annäherung
an die zweite Stellung und/oder bei der Annäherung an die
erste Stellung begrenzt.
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Auch
wenn das Verschlusselement in der Gegenrichtung bewegt wird, wird
durch eine solche hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung
eine auf das Verschlusselement wirkende Bremskraft erzeugt, da in
dem Hohlraum ein Unterdruck erzeugt wird, weil das Fluid nur langsam über die
Drosseleinrichtung in den Hohlraum zurückströmen
kann, so dass das Verschlusselement durch den so erzeugten Unterdruck
abgebremst wird.
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Die
Drosseleinrichtung einer solchen hydraulischen oder pneumatischen
Dämpfungsvorrichtung kann insbesondere ein Drosselventil
umfassen.
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Alternativ
oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
einer Dämpfungsvorrichtung kann auch vorgesehen sein, dass die
Antriebsvorrichtung als Dämpfungsvorrichtung einen Lineardämpfer
und/oder einen Rotationsdämpfer umfasst, wie sie beispielsweise
von Schubladenauszugsführungsgarnituren her bekannt sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Stellung
des Verschlusselements eine Offenstellung, in welcher das Verschlusselement
die Abflussöffnung freigibt, und die zweite Stellung des
Verschlusselements eine Schließstellung, in welcher das
Verschlusselement die Abflussöffnung verschließt.
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Grundsätzlich
ist es aber auch möglich, die erste Stellung des Verschlusselements
als Schließstellung und die zweite Stellung des Verschlusselements
als Offenstellung auszugestalten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen
eines Verschlusselements zum Verschließen der Abflussöffnung
einer Spüle, die eine Steuereinrichtung, eine Betätigungseinrichtung
und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung für das
Verschlusselement umfasst;
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2 eine
schematische perspektivische Darstellung einer Spüle mit
einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Verschlusselements zum Verschließen
der Abflussöffnung;
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3 eine
schematische Draufsicht von unten auf die Spüle aus 2;
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4 eine
schematische Ansicht von hinten der Spüle aus den 2 und 3;
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5 eine
schematische Seitenansicht von links der Spüle aus den 2 bis 4;
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6 einen
schematischen Schnitt durch eine Abflussventilanordnung, die eine
Abflussöffnung mit einem Verschlusselement und eine elektromagnetische
Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Verschlusselements umfasst,
wobei sich das Verschlusselement in einer Schließstellung
befindet;
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7 ein
schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm, welches den zeitlichen Verlauf
der an eine Magnetspule der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
angelegten elektrischen Spannung zeigt, wobei diese Spannung zu
Beginn des Schließvorgangs des Verschlusselements sprunghaft
ansteigt und zu Beginn des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements
sprunghaft abfällt;
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8 ein
der 7 entsprechendes schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm
für eine alternative Ausführungsform, bei welcher
die an die Magnetspule angelegte elektrische Spannung während des Schließvorgangs
des Verschlusselements treppenförmig ansteigt und während
des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements treppenförmig
abfällt;
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9 einen
schematischen Schnitt durch die Abflussventilanordnung einer weiteren
Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen
des Verschlusselements zum Verschließen der Abflussöffnung
einer Spüle, bei welchem ein Anker der elektromagnetischen
Antriebsvorrichtung in einer zur Bewegungsrichtung des Verschlusselements senkrechten
Richtung verschoben wird;
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10 eine
schematische perspektivische Darstellung des Elektromagneten einer
vierten Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung zum
Bewegen eines Verschlusselements, bei welcher ein Rückholelement
außerhalb eines Gehäuses des Elektromagneten angeordnet
ist, in einer Schließstellung des Verschlusselements, in
welcher der Anker vollständig in die Magnetspule des Elektromagneten hineingezogen
ist;
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11 einen
schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus 10;
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12 eine
der 10 entsprechende schematische perspektivische
Darstellung des Elektromagneten in einer Offenstellung des Verschlusselements,
in welcher der Anker des Elektromagneten teilweise aus der Magnetspule
des Elektromagneten herausgezogen ist;
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13 einen
schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus 12;
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14 eine
schematische perspektivische Darstellung des Elektromagneten einer
fünften Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung
zum Bewegen eines Verschlusselements, bei welcher ein außerhalb
des Gehäuses des Elektromagneten angeordnetes Ende des
Ankers mit einem Pufferelement versehen ist, in einer Schließstellung
des Verschlusselements, in welcher der Anker des Elektromagneten
vollständig in die Magnetspule des Elektromagneten hineingezogen
ist;
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15 einen
schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus 14;
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16 eine
der 14 entsprechende schematische Darstellung des
Elektromagneten in einer Offenstellung des Verschlusselements, in
welcher der Anker teilweise aus der Magnetspule herausgezogen ist;
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17 einen
schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus 16;
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18 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Elektromagneten einer
sechsten Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen
eines Verschlusselements, bei welcher der Elektromagnet eine pneumatische
Dämpfungsvorrichtung aufweist, in einer Schließstellung
des Verschlusselements, in welcher der Anker des Elektromagneten
vollständig in die Magnetspule des Elektromagneten hineingezogen
ist;
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19 einen
schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus 18;
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20 eine
der 18 entsprechende schematische perspektivische
Darstellung des Elektromagneten in einer Offenstellung des Verschlusselements,
in welcher der Anker teilweise aus der Magnetspule herausgezogen
ist; und
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21 einen
schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus 20.
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Gleiche
oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine
in den 1 bis 6 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete
Spüle umfasst eine im wesentlichen horizontale Spülenfläche 102,
in welcher ein Hauptbecken 104 und ein kleineres und weniger
tiefes Zusatzbecken 106 angeordnet sind und über
welche sich eine hinter dem Zusatzbecken 106 angeordnete
Batteriebank 107 erhebt.
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Das
Zusatzbecken 106 ist an seinem Boden mit einer Abflussöffnung 108 versehen.
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Das
Hauptbecken 104 ist an seinem Boden mit einer Abflussöffnung 110 versehen.
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Wie
am besten aus 6 zu ersehen ist, ist die Abflussöffnung 110 des
Hauptbeckens 104 am Boden 126 einer Abflussöffnungsvertiefung 112 angeordnet,
welche sich vom Boden 114 einer Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 aus
nach unten vorstülpt.
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Die
Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 stülpt
sich ihrerseits vom Boden 118 des Hauptbeckens 104 aus
nach unten vor.
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Die
Abflussöffnung 110 ist mittels eines Verschlusselements 120 verschließbar,
welches im wesentlichen rotationssymmetrisch um eine vertikale Verschlusselementachse 122 ausgebildet
ist.
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Das
Verschlusselement 120 umfasst einen im wesentlichen zylindrischen
Verschlusselement-Grundkörper 124, der ein mittiges
Durchgangsloch im Boden 126 der Abflussöffnungsvertiefung 112 durchsetzt.
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Das
mittige Durchgangsloch am Boden 126 der Abflussöffnungsvertiefung 112 ist
von mehreren weiteren Durchgangslöchern 128 umgeben,
durch welche Wasser aus der Abflussöffnungsvertiefung 112 nach
unten in ein gewinkeltes Abflussrohrstück 130 austreten
kann.
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Der
obere Abschnitt der Verschlusselementgrundkörpers 124 ist
kragenförmig von einem Siebkorbelement 132 umgeben.
Das Siebkorbelement 132 ist mit längs dessen Umfangs äquidistant
verteilten Siebdurchgangsöffnungen 134 versehen.
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Unterhalb
des Siebkorbelements 132 ist eine den Verschlusselementgrundkörper 124 ebenfalls kragenförmig
umgebende Dichtmanschette 136 angeordnet, von deren äußerem
Rand aus eine die Dichtmanschette 136 ringförmig
umgebende, elastische Dichtlippe 138 absteht.
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Wie
aus 6 zu ersehen ist, liegt diese Dichtlippe 138 in
der Schließstellung des Verschlusselements 120 am
inneren Rand des Bodens 114 der Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 an
und verhindert so in der Schließstellung, dass Wasser aus
der Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 in die Abflussöffnungsvertiefung 112 gelangt.
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Das
Verschlusselement 120, die Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 und
die Abflussöffnungsvertiefung 112 bilden zusammen
eine Abflussventilanordnung 139.
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Unterhalb
des Bodens 126 der Abflussöffnungsvertiefung 112 ist
der Verschlusselementgrundkörper 124 in einer
hohlzylindrischen Haltehülse 140 längs
der Verschlusselementachse 122 verschieblich geführt.
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Am
unteren Ende 142 des Verschlusselementgrundkörpers 124 greift
ein oberes Ende einer Kolbenstange 144 eines Ankers 146 an,
welcher längs einer mit der Mittelachse des Verschlusselements 120 koaxialen
Spulenachse 149 verschiebbar in einem mittigen Hohlraum 152 einer
Magnetspule 154 eines als Ganzes mit 148 bezeichneten
Elektromagneten gehalten ist.
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An
dem Anker 146 ist ein in radialer Richtung abstehender,
scheibenförmiger Bund 156 vorgesehen, an dessen
Unterseite das obere Ende einer Druck-Schraubenfeder 158 anliegt,
die sich mit ihrem unteren Ende an einer unteren Stirnwand 160 eines im
wesentlichen hohlzylindrischen Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 abstützt.
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Diese
Druck-Schraubenfeder 158 wirkt als ein Rückstellelement 162,
welches den Anker 146 in seine obere Endstellung und damit
das Verschlusselement 120 in seine (nicht dargestellte)
Offenstellung vorspannt, in welcher das Verschlusselement 120 die Abflussöffnung 110 freigibt.
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Am
der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 zugewandten
unteren Ende des Ankers 146 ist ein elastisch verformbares
Pufferelement 166 angeordnet, welches dazu dient, den Aufprall
des Ankers 146 an der Stirnwand 160 am Ende des
Schließvorgangs des Verschlusselements 120 zu
dämpfen.
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Das
Pufferelement 166 kann beispielsweise aus einem Gummimaterial,
aus einem Silikonmaterial und/oder aus einem Schaumstoffmaterial
gebildet sein.
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Die
Magnetspule 154 des Elektromagneten 148 ist über
zwei Stromleitungen 168a, 168b mit einer Steuereinrichtung 188 (siehe 1)
verbunden, mittels welcher die an die Magnetspule angelegte elektrische
Spannung steuerbar ist.
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Im
Spannungs- und somit stromlosen Zustand des Elektromagneten 148 drückt
die Druck-Schraubenfeder 158 den Anker 146 nach oben,
so dass das Verschlusselement 116 und damit das Siebkorbelement 132 mit
der Dichtmanschette 136 nach oben in die Offenstellung
angehoben werden, in welcher das Verschlusselement 120 die
Abflussöffnung 110 freigibt.
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Wird
die Magnetspule 154 des Elektromagneten 148 hingegen
von der Steuereinrichtung 188 mit einer elektrischen Spannung
beaufschlagt, so zieht das von der stromdurchflossenen Magnetspule 154 erzeugte
Magnetfeld den Anker 146 gegen die Rückstellkraft
der Druck-Schraubenfeder 158 nach unten, so dass das mit
dem oberen Ende des Ankers 146 verbundene Verschlusselement 120 in
die in 6 dargestellte Schließstellung bewegt
wird, in welcher das Verschlusselement 120 die Abflussöffnung 110 verschließt.
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Das
Anschlagen des Ankers 146 an der unteren Stirnwand 160 des
Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 wird
dabei durch das Pufferelement 166 gedämpft, wodurch
das sonst vorhandene klackende Anschlaggeräusch vermindert
oder sogar ganz unterdrückt wird.
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Das
Pufferelement 166 könnte statt am unteren Ende
des Ankers 146 auch an der Innenseite der unteren Stirnwand 160 angeordnet
sein.
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Der
detaillierte zeitliche Verlauf der elektrischen Spannung, die an
die Magnetspule 154 angelegt wird, wird nachstehend noch
unter Bezugnahme auf die 7 und 8 im einzelnen
erläutert werden.
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Die
Steuereinrichtung 188 umfasst einen programmierbaren Mikrocontroller 170 und
einen Spannungsregler 172, die beide in einem Gehäuse 190 der
Steuereinrichtung 188 angeordnet sind.
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Der
Spannungsregler 172 ist über ein Anschlusskabel 174 mit
einem Netzteil 176 verbunden, welches seinerseits an eine
Steckdose 178 des öffentlichen Stromnetzes angeschlossen
ist.
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Das
Netzteil 176 transformiert die Spannung des öffentlichen
Stromnetzes auf eine Sicherheitskleinspannung herunter, welche dem
Spannungsregler 172 zur Verfügung gestellt wird.
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Der
Spannungsregler 172 versorgt den Mikrocontroller 170 und
den Elektromagneten 148 mit der erforderlichen Betriebsspannung.
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Der
Mikrocontroller 170 empfängt Signale von einer
Betätigungseinrichtung 194, die über
eine Signalleitung 192 mit dem Mikrocontroller 170 verbunden
ist.
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Ferner
empfängt der Mikrocontroller 170 Signale von einem
Füllstandssensor 180, der über eine Signalleitung 182 mit
dem Mikrocontroller 170 verbunden ist.
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Die
Betätigungseinrichtung 194 umfasst ein Betätigungselement 196,
welches beispielsweise an der Unterseite der Batteriebank 107 angeordnet
ist.
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Das
Betätigungselement 196 ist insbesondere als ein
"touch-control"-Sensor ausgebildet und umfasst einen Sensor 198,
der beispielsweise als ein kapazitiver Sensor oder als ein piezoelektrischer
Sensor ausgebildet sein kann.
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Der
Sensor 198 kann in eine passende Ausnehmung an der Unterseite
der Spüle 100 oder in eine an der Spüle 100 vorgesehene
Durchgangsbohrung eingesetzt sein.
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Zur
Verwendung an einer Spüle 100 aus einem elektrisch
nicht leitenden Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial,
aus einem Verbundwerkstoff oder aus einem Natursteinmaterial, eignet sich
insbesondere ein kapazitiver Sensor 198. Ein solcher kapazitiver
Sensor nimmt eine Kapazitätsänderung wahr, die
dadurch entsteht, dass ein Benutzer der Spüle 100 ein
Körperteil, beispielsweise einen Finger, in den Detektionsbereich
des Sensors 198 einbringt.
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Zur
Verwendung an einer Spüle 100 aus einem elektrisch
leitfähigen Material, insbesondere aus einem Chrom-Nickel-Edelstahl,
eignet sich insbesondere ein piezoelektrischer Sensor 198,
der auf den Druck reagiert, der bei einer Berührung der
Oberseite der Spüle 100 im Detektionsbereich des
Sensors 198 durch ein Körperteil, beispielsweise
einen Finger, des Benutzers erzeugt wird.
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Ein
solcher piezoelektrischer Sensor kann auch im Falle einer Spüle 100 aus
einem nicht elektrisch leitfähigen Material verwendet werden.
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In
jedem Fall, d. h. bei Verwendung eines kapazitiven oder eines piezoelektrischen
Sensors 198, erhält der Mikrocontroller 170 der
Steuereinrichtung 188 über die Signalleitung 192 bei
Ansprechen des Sensors 198 ein Signal, in Abhängigkeit
von welchem der Mikrocontroller 170 den Spannungsregler 172 ansteuert.
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Der
Füllstandssensor 180 umfasst ein beispielsweise
als kapazitiver Sensor ausgebildetes Sensorelement 184,
das an dem Becken 104 der Spüle 100 montiert
ist und als Wassermelder dient, welcher bei einer Veränderung
der Kapazität durch das Ansteigen des Wasserpegels bis
in die Nähe des Sensorelements 184 ein elektrisches
Signal erzeugt, das an den Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 weitergeleitet
wird.
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Wenn
dieses Signal eine vorgegebene Mindestdauer überschreitet
und somit anzeigt, dass sich das Wasser in dem Becken 104 dauerhaft
auf der Höhe des Sensorelements 184 befindet,
so steuert der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 den
Spannungsregler 172 so an, dass das Verschlusselement 120 durch
Abschalten des Elektromagneten 148 in die Offenstellung
bewegt wird.
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Auf
diese Weise wird die Abflussöffnung 110 des Beckens 104 freigegeben,
so dass das Wasser aus diesem Becken ablaufen kann und ein Überlaufen
des Wassers verhindert wird.
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Das
Sensorselement 184 kann insbesondere anstelle des herkömmlichen Überlaufventils
auf der entsprechenden Höhe montiert werden.
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Der
Anker 146 und der Elektromagnet 148 mit der Magnetspule 154 bilden
zusammen eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 202 für
das Verschlusselement 120.
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Die
elektromagnetische Antriebsvorrichtung 202, die Steuereinrichtung 188,
die Betätigungseinrichtung 194 und der Füllstandssensor 180 bilden
zusammen eine Bewegungseinrichtung 204 zum Bewegen des
Verschlusselements 120 der Abflussventilanordnung 139.
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Wenn
die von dem Spannungsregler 172 an die Magnetspule 154 des
Elektromagneten 148 angelegte elektrische Spannung null
ist, wirkst auf den Anker 146 aus ferromagnetischem Material
keine Magnetkraft, sondern nur die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158,
so dass sich das Verschlusselement 120 in der Offenstellung
befindet.
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Wenn
nun der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 von
dem Betätigungselement 196 ein Betätigungssignal
erhält, welches aufgrund der im Steuerungsprogramm des
Mikrocontrollers 170 festgelegten Bedingungen als ein reguläres
Betätigungssignal erkannt wird, steuert der Mikrocontroller 170 aufgrund
dieses Betätigungssignals den Spannungsregler 172 so
an, dass die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung
zum Zeitpunkt t1 sprunghaft von null bis
auf die Maximalspannung UM erhöht
wird, wie dies in 7 dargestellt ist.
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Dadurch
wird von der Magnetspule 154 die maximale Magnetkraft erzeugt,
mit welcher der Anker 146 in den Hohlraum 152 im
Innern der Magnetspule 154 hineingezogen wird. Diese magnetische Anziehungskraft
ist deutlich größer als die Rückstellkraft
der Druck-Schraubenfeder 158, so dass der Anker 146 nach
unten gezogen wird. Durch diese Abwärtsbewegung des Ankers 146 wird
auch das Verschlusselement 120 von der Offenstellung in
Richtung auf in die in 6 dargestellte Schließstellung bewegt.
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Kurz
vor Erreichen der Schließstellung wird die an die Magnetspule 154 angelegte
Spannung zu einem Zeitpunkt t2 auf eine
Haltespannung UH reduziert.
-
Die
Haltespannung UH ist dabei so gewählt, dass
die bei Anlegen dieser Haltespannung an die Magnetspule 154 erzeugte
Magnetkraft gerade noch größer ist als die Rückstellkraft
der Druck-Schraubenfeder 158 in der Schließstellung
des Verschlusselements 120.
-
Durch
die Reduktion der an die Magnetspule 154 angelegten Spannung
auf eine Spannung, bei der die auf den Anker 146 wirkende
magnetische Anziehungskraft nur noch geringfügig größer
ist als die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158,
wird erreicht, dass die Druck-Schraubenfeder 158 die Anzugsgeschwindigkeit
des Ankers 146 so stark abbremst, dass der Anker 146 nur
noch relativ langsam in seiner Endlage an der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 ankommt. Entsprechend wird auch das
Verschlusselement 120 bei seiner Annäherung an
die Schließstellung abgebremst.
-
Diese
elektrische Dämpfung der Bewegung des Ankers 146 und
des Verschlusselements 120 mittels der Spannungssteuerung
durch den Mikrocontroller 170 und den Spannungsregler 172 der Steuereinrichtung 188 wird
durch das Pufferelement 166 unterstützt, welches
das Anschlagen des unteren Endes des Ankers 146 an der
unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 zusätzlich dämpft.
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Auf
diese Weise wird das Anschlaggeräusch des Ankers 146 an
der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 weitgehend
verringert oder komplett auf null reduziert.
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Der
Mikrocontroller 170, der Spannungsregler 172 und
das Pufferelement 166 bilden somit eine Dämpfungsvorrichtung 234 zum
Begrenzen der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements 120 bei
der Annäherung an die Schließstellung.
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Nach
Erreichen der Schließstellung des Verschlusselements 120 zum
Zeitpunkt t3 verbleibt die an die Magnetspule 154 angelegte
Spannung auf dem Wert der Haltespannung UH.
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Durch
die Reduzierung der an die Magnetspule 154 in der Schließstellung
des Verschlusselements 120 angelegten Haltespannung UH gegenüber der während
des Schließvorgangs angelegten maximalen Schließspannung
UM wird erreicht, dass bei in der Schließstellung
befindlichem Verschlusselement ein geringerer Strom durch die Magnetspule 154 fließt
und somit der Stromverbrauch der Bewegungseinrichtung 204 verringert
und die Magnetspule 154 geschont wird.
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Andererseits
steht während des Schließvorgangs des Verschlusselements 120 eine
ausreichend hohe Schließkraft zur Verfügung.
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Wird
bei in der Schließstellung befindlichem Verschlusselement 120 das
Betätigungselement 196 erneut betätigt
oder erhält der Mikrocontroller 170 von dem Füllstandssensor 180 ein
Signal, welches ein drohendes Überlaufen des Wassers im
Becken 104 anzeigt, so steuert der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 eine
Bewegung des Verschlusselements 120 von der in 6 dargestellten Schließstellung
in die Offenstellung, indem der Spannungsregler 172 so
angesteuert wird, dass die an die Magnetspule 154 angelegte
Spannung zu einem Zeitpunkt t4 wieder sprunghaft
auf null abgesenkt wird.
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Hierdurch
entfällt die auf den Anker 146 wirkende magnetische
Anziehungskraft, welche den Anker 146 in der Schließstellung
zurückhält, und der Anker 146 bewegt
sich unter der Einwirkung der Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158 nach
oben aus der Magnetspule 154 heraus. Gleichzeitig bewegt
sich das Verschlusselement 120 von der Schließstellung
in die Offenstellung.
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Im
Fall eines Stromausfalles liegt an der Magnetspule 154 keine
elektrische Spannung an, so dass die Druck-Schraubenfeder 158 in
diesem Fall den Anker 146 und damit das Verschlusselement 120 in
die Offenstellung bewegt.
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Dadurch
ist gewährleistet, dass bei Stromausfall die Abflussöffnung 110 geöffnet
ist und auch bei Wasserzufuhr zum Hauptbecken 104 dasselbe
nicht überlaufen kann.
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In 8 ist
der zeitliche Verlauf der an die Magnetspule 154 angelegten
elektrischen Spannung bei einer alternativen Ausführungsform
der Bewegungseinrichtung 204 dargestellt, bei welcher die
an die Magnetspule 154 angelegte Spannung zu Beginn des
Schließvorgangs bzw. zu Beginn des Öffnungsvorgangs
nicht sprunghaft geändert, sondern so moduliert wird, dass
eine übermäßige Beschleunigung des Ankers 146 während
des Schließvorgangs und während des Öffnungsvorgangs
vermieden und somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements 120 bei
der Annäherung an die Schließstellung und bei
der Annäherung an die Offenstellung reduziert wird.
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Dieser
alternative zeitliche Verlauf der an die Magnetspule 154 angelegten
elektrischen Spannung wird durch eine entsprechende Programmierung
des Mikrocontrollers 170 der Steuereinrichtung 188 erhalten,
welcher seinerseits den Spannungsregler 172 entsprechend
ansteuert.
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Wenn
sich das Verschlusselement 120 in der Offenstellung befindet
und der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 von
dem Betätigungselement 196 ein Betätigungssignal
erhält, welches aufgrund der im Steuerungsprogramm des
Mikrocontrollers 170 festgelegten Bedingungen als ein reguläres Betätigungssignal
erkannt wird, steuert der Mikrocontroller 170 aufgrund
dieses Betätigungssignals eine Bewegung des Verschlusselements 102 von
der Offenstellung in die Schließstellung, indem er den Spannungsregler 172 so
ansteuert, dass die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung
während des Schließvorgangs zwischen zwei Zeitpunkten
t1 und t2 stufenförmig,
mit mehreren aufeinanderfolgenden Stufen, von null bis auf die maximale
Schließspannung UM ansteigt.
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Insbesondere
kann dieser Spannungsanstieg treppenförmig, d. h. mit einer
Vielzahl von jeweils etwa gleich hohen Anstiegsstufen, erfolgen,
wie in 8 dargestellt.
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Alternativ
hierzu kann der Spannungsanstieg während des Schließvorgangs
auch kontinuierlich, d. h. ohne Sprünge, erfolgen.
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Durch
das allmähliche Ansteigen der an die Magnetspule 154 angelegten
Spannung wird eine ebenso allmählich ansteigende magnetische
Anziehungskraft auf den Anker 146 erzeugt, so dass der Anker 146 unter Überwindung
der Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158 langsam
nach unten in die Magnetspule 154 hineingezogen wird, ohne
stark zu beschleunigen.
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Dadurch
prallt der Anker 146 in seiner unteren Endlage nicht so
heftig gegen den Anschlag an der unteren Stirnwand 160 des
Gehäuses 164 des Elektromagneten 148,
so dass kein störendes Anschlaggeräusch erzeugt
wird.
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Auch
bei dieser Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204 ist
somit durch den Mikrocontroller 170 und den Spannungsregler 172 der
Steuereinrichtung 188 eine elektrische Dämpfung
der Bewegung des Verschlusselements 120 realisiert.
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Das
Verschlusselement 120 wird zusammen mit der Abwärtsbewegung
des Ankers 146 von der Offenstellung in die in 6 dargestellte
Schließstellung bewegt.
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Nach
Erreichen der Schließstellung des Verschlusselement 120 wird
die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung von der maximalen
Schließspannung UM zu einem Zeitpunkt
t3 auf die kleinere Haltespannung UH reduziert.
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Wird
bei in der Schließstellung befindlichem Verschlusselement 120 das
Betätigungselement 196 erneut betätigt
oder erhält der Mikrocontroller 170 von dem Füllstandssensor 180 ein
Signal, das ein drohendes Überlaufen des Wasser in dem
Becken 104 anzeigt, so steuert der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 eine
Bewegung des Verschlusselements 120 von der Schließstellung
in die Offenstellung, indem er den Spannungsregler 172 so ansteuert,
dass die an die Magnetspule 154 angelegte elektrische Spannung
während des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements 120 zwischen
einem Zeitpunkt t4 und einem Zeitpunkt t5 stufenförmig, in mehreren Stufen,
von der Haltespannung UH bis auf null abfällt.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass der Abfall der Spannung von der Haltespannung
UH auf null treppenförmig, d. h.
mit einer Vielzahl dazwischenliegender jeweils etwa gleich hoher
Stufen, erfolgt, wie in 8 dargestellt.
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Alternativ
hierzu kann auch vorgesehen sein, dass der Abfall der an die Magnetspule 154 angelegten
Spannung während des Öffnungsvorgangs des Verschlusselement 120 kontinuierlich,
d. h. stufenlos, erfolgt.
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Durch
das allmähliche Absinken der an die Magnetspule 154 angelegten
Spannung nimmt die auf den Anker 146 wirkende magnetische
Anziehungskraft ebenso allmählich ab, so dass der Anker 146 von
der Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158 nur
langsam, ohne stark zu beschleunigen, aus der Magnetspule 154 heraus
bewegt wird. Ebenso langsam bewegt sich das Verschlusselement 120 von
der Schließstellung in die Offenstellung, so dass ein Überschießen
des Verschlusselements über die gewünschte Offenstellung
nach oben hinaus verhindert wird.
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Ebenso
wird der Anschlag des Ankers 146 gegen einen Anschlag am
oberen Ende des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 gedämpft,
so dass insbesondere kein störendes Anschlaggeräusch
erzeugt wird.
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Im übrigen
stimmt diese zweite Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich Aufbau
und Funktion mit der ersten Ausführungsform überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine
in 9 dargestellte dritte Ausführungsform
einer Bewegungseinrichtung 204 zum Bewegen des Verschlusselements 120 unterscheidet sich
von den vorstehend erläuterten Ausführungsformen
dadurch, dass der Anker 146 nicht direkt auf den Verschlusselementgrundkörper 124 einwirkt,
sondern dass ein außerhalb der Magnetspule 154 angeordnetes
freies Ende des Ankers 146 mit einem freien Ende eines
ersten Hebelarmes 210 eines um eine horizontale Drehachse 206 drehbar
gehaltenen Umlenkhebels 208 verbunden ist, welcher einen
weiteren (nicht dargestellten) Hebelarm aufweist, der gegenüber
dem ersten Hebelarm 210 um ungefähr 90° versetzt
ist und auf das untere Ende des Verschlusselementgrundkörpers 124 so
einwirkt, dass das Verschlusselement 120 nach oben in die
Offenstellung bewegt wird, wenn der Anker 146 aus der Magnetspule 154 heraus
(in der 9 nach links) bewegt wird, und
dass das Verschlusselement 120 nach unten in die Schließstellung
bewegt wird, wenn der Anker 146 in die Magnetspule 154 (in 9 nach rechts)
hineingezogen wird.
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Auf
diese Weise kann eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 202 zum
Antreiben der Bewegung des Verschlusselements 120 auch
dann benutzt werden, wenn unterhalb der Abflussventilanordnung 139 kein
oder nur wenig Raum für die Anordnung des Elektromagneten 148 zur
Verfügung steht.
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Bei
dieser Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204 ist
die Bewegungsrichtung 212 des Ankers 146 um ungefähr
90° gegenüber der Bewegungsrichtung 214 des
Verschlusselements 120 verkippt.
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Im übrigen
stimmt die in 9 dargestellte dritte Ausführungsform
einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich Aufbau und
Funktion mit den beiden ersten Ausführungsformen, die in
den 1 bis 8 dargestellt sind, überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine
in den 10 bis 13 dargestellte vierte
Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 unterscheidet
sich von den vorstehend erläuterten Ausführungsformen
dadurch, dass das Rückstellelement 162 in Form
einer Druck-Schraubenfeder 158 nicht innerhalb des Hohlraums 152 der
Magnetspule 154 angeordnet ist, sondern außerhalb
des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148,
wobei sich das Rückstellelement 162 einerseits
an einer vorderen Stirnwand 216 des Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 und andererseits an dem Bund 156 des
Ankers 146 abstützt, welcher bei dieser Ausführungsform
vor der vorderen Stirnwand 216 des Gehäuses 164 angeordnet
ist.
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Auf
der dem Rückstellelement 162 abgewandten Seite
des Bundes 156 ist ein Einhängebereich 218 des
Ankers 146 vorgesehen, an welchem der Anker 146 entweder
direkt mit dem Verschlusselement 120, wie bei der ersten
und zweiten Ausführungsform, oder mit einem Umlenkhebel 208 zum
indirekten Antreiben des Verschlusselements 120, wie bei
der in 9 dargestellten dritten Ausführungsform,
koppelbar ist.
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Zwischen
einer hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 einerseits
und der Magnetspule 154 sowie dem hinteren Ende des Ankers 146 andererseits
ist ein Pufferelement 222 angeordnet, das aus einem elastisch
verformbaren Material, beispielsweise aus einem Gummimaterial, einem
Silikonmaterial oder einem Schaumstoffmaterial, gebildet ist, so dass
das Dämpfungselement 222 das Anschlagen des Ankers 146 an
der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 dämpft,
wenn der Anker 146 bei einem Schließvorgang in
die Magnetspule 154 hineingezogen wird.
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In
der hinteren Stirnwand 220 und in dem Pufferelement 222 sind
ungefähr mittige Durchtrittsöffnungen 224 bzw. 226 vorgesehen,
durch welche Luft aus dem Hohlraum 152 im Innern der Magnetspule 154 nach
draußen entweichen kann, wenn sich der Anker 146 in
die Magnetspule 154 hineinbewegt.
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Umgekehrt
kann Luft durch die Durchtrittsöffnungen 224 und 226 aus
der Umgebung in den Hohlraum 152 einströmen, wenn
der Anker 146 aus der Magnetspule 154 herausbewegt
wird.
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Die
Bewegung des Verschlusselements 120 und des Ankers 146 aus
der in den 10 und 11 dargestellten
Schließstellung in die in den 12 und 13 dargestellte
Offenstellung erfolgt bei dieser vierten Ausführungsform
der Bewegungseinrichtung 204 genauso wie bei den beiden
ersten Ausführungsformen, d. h. durch Anlegen einer entsprechenden
elektrischen Spannung an die Magnetspule 154 mittels des
durch den Mikrocontroller 170 angesteuerten Spannungsreglers 172.
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Dabei
können die in den 7 und 8 dargestellten
Spannungs-Zeit-Verläufe der an die Magnetspule 154 angelegten
elektrischen Spannung verwendet werden, um eine zusätzliche
elektrische Dämpfung der Bewegung des Verschlusselements 120 und
des Ankers 146 zu erzielen.
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Auch
die Bewegung des Verschlusselements 120 und des Ankers 146 aus
der in den 12 und 13 dargestellten
Offenstellung zurück in die in den 10 und 11 dargestellte
Schließstellung erfolgt durch entsprechende Veränderung der an
die Magnetspule 154 angelegten Spannung mittels des Mikrocontrollers 170 und
des Spannungsreglers 172, wie in den 7 oder 8 dargestellt.
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Im übrigen
stimmt die in den 10 bis 13 dargestellte
vierte Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich
Aufbau und Funktion mit den drei ersten Ausführungsformen,
die in den 1 bis 9 dargestellt
sind, überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit
Bezug genommen wird.
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Eine
in den 14 bis 17 dargestellte fünfte
Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 unterscheidet
sich von der in den 10 bis 13 dargestellten
vierten Ausführungsform dadurch, dass der Anker 146 eine
rückwärtige Verlängerung 228 aufweist,
die sich durch die Durchtrittsöffnungen 224 und 226 der
hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 bzw. des Pufferelements 222 hindurch
erstreckt und an ihrem hinteren Ende mit einem Pufferelement 230 versehen ist.
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Wenn
der Anker 146 bei dieser Ausführungsform aus der
in den 14 und 15 dargestellten Schließstellung
in die in den 16 und 17 dargestellte
Offenstellung bewegt wird, so dämpft das zusätzliche
Pufferelement 230 am Ende der rückwärtigen
Verlängerung 228 des Ankers 146 den Aufprall des
Ankers 146 an der Außenseite der hinteren Stirnwand 220 des
Gehäuses 164 des Elektromagneten 148,
so dass die Bewegung des Ankers 146 und damit des Verschlusselements 120 bei
der Annäherung an die Offenstellung zusätzlich
zur vorstehend bereits beschriebenen elektrischen Dämpfung
auch mechanisch gedämpft wird.
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Bei
Annäherung des Ankers 146 und des Verschlusselements 120 an
die in den 14 und 15 dargestellte
Schließstellung wird das Anschlagen des Ankers 146,
wie bei der in den 10 bis 13 dargestellten
vierten Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204,
zusätzlich zur elektrischen Dämpfung durch das
zwischen der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 und der Magnetspule 154 angeordnete Pufferelement 222 gedämpft.
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Im übrigen
stimmt die in den 14 bis 17 dargestellte
fünfte Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich
Aufbau und Funktion mit der in den 10 bis 13 dargestellten
vierten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine
in den 18 bis 21 dargestellte sechste
Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 zum
Bewegen eines Verschlusselements 120 unterscheidet sich
von der in den 10 bis 13 dargestellten
vierten Ausführungsform dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen 224 und 226 in der
hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 bzw.
in dem Pufferelement 222 einen deutlich kleineren Öffnungsquerschnitt
aufweisen als bei der vierten Ausführungsform.
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Daher
kann durch diese Durchtrittsöffnungen 224, 226 sowohl
beim Schließvorgang als auch beim Öffnungsvorgang
des Verschlusselements 120 nur ein begrenzter Luftmassenstrom
fließen, so dass diese Durchtrittsöffnungen als
eine Drosseleinrichtung zur Drosselung des Luftmassenstroms dienen.
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Beim
Anziehen des Ankers 146, d. h. bei der Bewegung des Ankers 146 und
damit des Verschlusselements 120 aus der in den 20 und 21 dargestellten
Offenstellung in die in den 18 und 19 dargestellte
Schließstellung, wird die Luft im Hohlraum 152 im
Innern der Magnetspule 154 stark verdichtet, da der Anker 146 sich
schneller in Richtung auf die hintere Stirnwand 220 des
Gehäuses 164 bewegt, als die Luftmenge durch die
kleinen Durchtrittsöffnungen 224, 226 entweichen
kann.
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Dadurch
entsteht im Hohlraum 152 in der Magnetspule 154 zwischen
dem hinteren Ende des Ankers 146 einerseits und dem Pufferelement 222 sowie
der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 andererseits
ein Luftkissen, welches die Bewegung des Ankers 146 und
damit des Verschlusselements 120 bei der Annäherung
an die in den 18 und 19 dargestellte
Schließstellung abbremst.
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Der
Hohlraum 152 bildet zusammen mit den engen Durchtrittsöffnungen 224 und 226 somit
eine pneumatische Dämpfungsvorrichtung 232 der
Bewegungsvorrichtung 204.
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Wird
umgekehrt der Anker 146 und damit das Verschlusselement 120 aus
der in den 18 und 19 dargestellten
Schließstellung in die in den 20 und 21 dargestellte
Offenstellung bewegt, so wird die Luft in dem Hohlraum 152 im
Innern der Magnetspule 154 stark verdünnt, da
die Luft nicht rasch genug durch die engen Durchtrittsöffnungen 224, 226 aus
der Umgebung in den Hohlraum 152 nachströmen kann.
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Die
Bewegung des Ankers 146 und damit des Verschlusselements 120 wird
daher bei der Annäherung an die in den 20 und 21 dargestellte
Offenstellung durch den im Hohlraum 152 zwischen dem hinteren
Ende des Ankers 146 einerseits und dem Pufferelement 222 sowie
der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 andererseits
entstehenden Unterdruck abgebremst, so dass ein Überschießen
des Verschlusselements 120 über die gewünschte
Offenstellung hinaus vermieden wird und beim Anschlagen in der Offenstellung
kein klackendes Anschlaggeräusch entsteht.
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Dennoch
liegt die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements 120 während
des Öffnungsvorgangs noch in einem für eine Bedienperson der
Spüle 100 akzeptablen Bereich.
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Im übrigen
stimmt die in den 18 bis 21 dargestellte
sechste Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich
Aufbau und Funktion mit der in den 10 bis 13 dargestellten
vierten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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