DE102010011366A1

DE102010011366A1 - Vorrichtung zur Befüllung von Speicherbehältern mit mehreren Schwimmerventilen

Info

Publication number: DE102010011366A1
Application number: DE201010011366
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2014-05-08

Abstract

Vorrichtung zur Befüllung von Speicherbehältern mit mehreren Schwimmerventilen, bestehend aus einem Zwischenbehälter (8), den Schwimmerventilen (2) und (4), einem schwimmergesteuerten Auslaufregler (9) und einem Verbindungsrohr (14) dadurch gekennzeichnet, dass sie als Einheit in oder außerhalb eines zu füllenden Speicherbehälters (1) untergebracht ist Nach dem bisher bekannten Funktionsprinzipien bei der Befüllung von Speicherbehältern mit mehreren rangfolgeorientierten Schwimmerventilen ohne zur Hilfenahme von zusätzlicher Hilfsenergie entstehen Abhängigkeiten von Druckverhältnissen und Druckschwankungen in den Anschlussleitungen und es kommt zu ständigen Füllzeitverzögerungen. Bei allen bekannten Lösungsansätzen kommt es zu Einschränkungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit, Sicherheit und einer universellen Einsetzbarkeit. Das neue Funktionsprinzip basiert darauf, dass sich die Schwimmerventile (2) und (4), und ein schwimmergesteuerter Auslaufregler (9), gemeinsam in einem separaten Zwischenbehälter (8) befinden und von dem aus die Befüllung des Spülkasten (1) erfolgt. Der Auslaufregler (9), beide Schwimmerventile (2) und (4), sowie der Zwischenbehälter (8) bilden eine Einheit. Mit dem neuen Funktionsprinzip soll Unabhängigkeit von Druckverhältnissen, Verhinderung von ständigen Füllzeitverzögerungen, Zuverlässigkeit, Sicherheit und universelle Einsetzbarkeit gewährleistet werden Eine Verzögerung des Füllbeginns des Spülkastens (1) durch das SV (4) erfolgt nur während der Umstellung von SV (2) auf SV (4), und nur dann wenn der Spülkasten vorher mit Regenwasser durch das SV (2) befüllt wurde und anschließend eine Entnahme durch Auslösen eines Spülvorganges erfolgt, am SV (2) zu diesem Zeitpunkt aber kein Druck mehr anliegt. Eine Verzögerung des Füllbeginns des SV (2) ist ausgeschlossen, da die obere Auslauföffnung (A) immer offen ist. Bei einer Umstellung von SV (4) auf SV (2) erfolgt nie eine Verzögerung. Der Schwimmer (a) des Auslaufreglers (9) beginnt den Verschluss (e) erst anzuheben wenn der Wasserstand beim Befüllen die WSL3 überschreitet. Wenn der Wasserstand die WSL3 erreicht, hat der Schwimmer (5) das SV (4) bereits geschlossen und die Auslauföffnung (B) ist voll geöffnet, da die WSL3 nicht überschritten wird. Der Umstellvorgang vollzieht sich in beschleunigter Form. Die untere Auslauföffnung (B) beginnt sich erst dann zu öffnen, wenn der Wasserstand die Unterkante der oberen Auslauföffnung (A) erreicht hat und endet im weiteren Verlauf der Senkung des Wasserstandes mit seiner vollen Querschnittsöffnung durch die zunehmend größer werdende Freigabe der unteren Auslauföffnung (B) durch den Rohrverschluss (e) Die Auslauföffnung (B) befindet sich unter Wasser. Der Schwimmer (a) senkt sich bei weiter fallenden Wasserstand unter die WSL2 immer weiter ab, wodurch sich auch der Verschluss (e) nach unten verschiebt und die untere Auslauföffnung (B) immer weiter geöffnet wird. Der beschleunigte Auslauf beginnt praktisch mit einer Auslaufmenge > 0, die den beginnenden Leckverlusten entspricht und endet mit der vollständigen und raschen Freigabe des gesamten Rohrquerschnitt der unteren Auslauföffnung (B). Dieser Vorgang ist innerhalb weniger Sekunden abgeschlossen. Die sichere und zuverlässige Funktionsweise kann durch veränderte Anschlussdrücke oder Druckschwankungen in den Zuleitungen für Brauch- und Trinkwasser nicht beeinträchtigt werden. Die Druckunabhängigkeit ergibt sich aus dem Funktionsprinzip. Die Auslauföffnung (A) ist immer geöffnet und hat mindestens denselben Querschnitt wie das Zulaufrohr (11) des SV (2). Die Auslauföffnung (B) ebenso, hinsichtlich des Querschnittes. Die Öffnung (B) ist entweder ganz offen oder ganz geschlossen. Während der beschriebenen einmaligen Umstellung von SV (2) auf SV (4) besteht auch zu keinem Zeitpunkt an einer Stelle eine Querschnittseinschränkung. SV (2) öffnet ja erst wenn der Auslauf (B) schon vollständig freigegeben wurde ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befüllung von Speicherbehältern mit mehreren Schwimmerventilen, bestehend aus einem Zwischenbehälter (8), den Schwimmerventilen (2) und (4), einem schwimmergesteuerten Auslaufregler (9) und einem Verbindungsrohr (14) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beschreibung des Standes der Technik:
Eine derartige Vorrichtung, auf die sich die Erfindung bezieht, gehört zum Gebiet der Wasserversorgung und kann darüber hinaus auch in der Industrie, der Landwirtschaft, der Gastronomie oder im öffentlichen Versorgungsbereich eingesetzt werden.
Zweck dieser Erfindung ist es eine durch Schwimmerventile festgelegte, rangfolgeorientierte Befüllung von Speicherbehältern zu ermöglichen, und eine universelle Einsetzbarkeit hinsichtlich der wirtschaftlichen Anwendbarkeit sicher zu stellen und dabei auch Möglichkeiten für einen externen Einsatz unabhängig von Größe Form und Gestaltung von Speicherbehältern zu schaffen.
Nach dem bisherigen Stand der Technik ist eine rangfolgeorientierte Befüllung von Speicherbehältern durch mehrere Schwimmerventile, ohne Inanspruchnahme von zusätzlicher Hilfsenergie, durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
Druckschwankungen, veränderte Druckverhältnisse oder unterschiedliche Anschlussdrücke in mindestens einer der Anschlussleitungen der Schwimmerventile können den Umstellprozess von einem Schwimmerventil auf das andere Schwimmerventil in der Weise negativ beeinflussen, dass das später öffnende Trinkwasserschwimmerventil ungewollt vorzeitig öffnet und eine dauernde Zuspeisung nicht ausgeschlossen werden kann. Alle diese Systeme setzen nach dem Stand der Technik einen Mindestanschlussdruck, der deutlich über null, p > 0 liegt, in der Anschlussleitung des eher öffnenden Brauchwasserschwimmerventils voraus. Liegt der Anschlussdruck zu niedrig öffnet das Trinkwasserschwimmerventil entweder vorzeitig, oder es hat bei Lösungen mit Auslaufbehältern die Folge das längere Unterbrechungszeiten hinsichtlich des Füllbeginns des Trinkwasserschwimmerventils in Kauf genommen werden müssen, die sich dann auch bei jeder Folgebefüllung des Speicherbehälters durch das Trinkwasserschwimmerventil fortsetzen. Um die negativen Einflüsse von Veränderungen des Drucks in den Anschlussleitungen einzuschränken ist man auf Stellvorrichtungen angewiesen, die laufend nachgestellt werden müssen um eine zuverlässige Befüllung zu gewährleisten. In der praktischen Anwendung ergeben sich dadurch erhebliche Einschränkungen, denn es ist niemandem zuzumuten eine Stelleinrichtung ständig nach den Druckverhältnissen zu kontrollieren und anzupassen.
Da der Einsatz dieser Erfindung sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Speicherbehälters möglich ist, nehme ich deshalb Bezug auf die nach dem bisherigen Stand der Technik bekannten Möglichkeiten für Spülkästen.
In der Offenlegungsschrift DE 38 19 331 A1 wird ein eigens entwickelter Spülkasten mit zwei Schwimmerventilen beschrieben.
Die beschriebene Umstellung von Eigenwasser auf Trinkwasser erfolgt über einen Auslaufbehälter, beschrieben als Schwimmerbehälter, mit einer kleinen Auslauföffnung. Das hat zur Folge dass die Befüllung bei Ausfall der Eigenwasserversorgung erst nach 2 Minuten einsetzt. Berücksichtigt man dann noch eine Füllzeit von 1 Minute für das Trinkwasserventil, so kommt man auf eine Füllzeit von 3 Minuten. Mit jeder weiteren Folgebefüllung durch das Trinkwasserventil, bei ausgefallener Eigenwasserversorgung, tritt dieselbe Füllzeitverzögerung ein.
Nachteile:
Es kommt zu einer erheblichen Komforteinschränkung.
Bei diesem System wird der Zulauf des Ventils für die Eigenwasserversorgung nicht zum Schwimmerbehälter oder Überlaufbehälter geführt. Der Überlaufbehälter füllt sich durch den Wasserstandsanstieg im Spülkasten wieder selbst. Das bedeutet dass man immer eine gleich bleibende Auslaufgeschwindigkeit hat, egal ob Eigenwasser zufließt oder nicht.
Eine Vergrößerung der Auslauföffnung macht keinen Sinn, da ich dann auch die Zulaufmenge bzw. den Druck über das Ventil der Eigenwasserversorgung erhöhen müsste, um zu verhindern dass das TW-Ventil zuspeist.
Da man den Querschnitt der Auslauföffnung festlegen muss, besteht auch immer die Möglichkeit dass bei niedrigerem Eigenwasserversorgungsdruck eine Trinkwasser-Zuspeisung erfolgt.
Es handelt sich hierbei nicht um eine, durch unterschiedliche Schwimmerstellung vorgegebene Rangfolge der Befüllung.
Es handelt sich um einen einfachen Auslaufbehälter mit einer vorgegebenen Auslauföffnung, in dem sich der Schwimmer des Trinkwasserschwimmerventils befindet.
Der Zulauf des Ventils für die Eigenwasserversorgung läuft während der Befüllung nicht zum Auslaufbehälter und gewährleistet so nicht das Geschlossenhalten des TW-Ventils während der Befüllung.
Ständige Zeitverzögerung bis zum Einsetzen der Befüllung durch das Trinkwasserschwimmerventil: 2 Minuten.
Nach dem heutigen Stand der Technik sollte die Befüllung eines Spülkastens nach spätestens 1 Minute abgeschlossen sein. Das ist mit diesem System aber nicht möglich.
Die Gesamtfüllzeit ist viel zu lang und schränkt so den Komfort wesentlich ein.
Es gibt keine Hinweise auf die Sicherstellung der Überlaufsicherheit bei defekten Ventilen.
Es gibt keinen Hinweis auf einen externen Lösungsansatz- außerhalb des Spülkastens und auch keine Hinweise auf eine Nutzung für andere Anwendungsgebiete.
In der Offenlegungsschrift DE 44 39 824 C2 und der Patentschrift DE 44 39 824 A1 wird die Befüllung eines Spülkastens wird in zwei Verfahren beschrieben. Im ersten Verfahren gibt es zwei Zuleitungen zu je einem Schwimmerventil. Beide Zuleitungen werden druckabhängig durch ein Kolbenventil wechselseitig geöffnet oder geschlossen. In einem zweiten Verfahren wird beschrieben, das sich in einem abgetrennten, und oben offenen Bereich des Spülkastens der Schwimmer des Trinkwasserzuflusses und der Brauchwasserzufluss vom Schwimmerventil des Brauchwassers befinden und außerhalb dieses abgetrennten Bereiches der Zufluss des Trinkwasserventils und der Schwimmer des Brauchwasserventils. Eine Verbindungsöffnung zwischen beiden Bereichen soll bei zufließendem Brauchwasser den verzögerten Druckausgleich im Behälter sicherstellen und dabei gleichzeitig den Anstieg des Wasserstandes im abgetrennten Bereich gewährleisten. Der etwas höher eingestellte Schwimmer des Brauchwasserventils öffnet vorrangig und verhindert damit ein Absinken des Trinkwasserschwimmers. Die Befüllung des Spülkastens kann auch ohne zusätzliches, vor geschaltetes Kolbenventil erfolgen.
Abschnitt 1.
Wird der Spülkasten mit einem davor vor geschaltetem Kolbenventil betrieben, das in beide Zuleitungen eingreift, erübrigt sich der Auslauf- oder Überlaufbehälter und die Befüllung erfolgt dann jeweils über nur eines der beiden Schwimmerventile. Eine Höherstellung des Schwimmers des Brauchwasserventils ist nicht erforderlich. Diese Variante stellt ein anderes Füllprinzip dar. Nur wenn kein Druck oder zu wenig in der Brauchwasserzuleitung am Kolbenventil anliegt öffnet sich ersatzweise die Trinkwasserzuleitung. Die Schwimmerstellungen im Spülkasten spielen also keine Rolle. Die Vorrangspeisung wird über den Zulauf vom Kolbenventil geregelt, also schon in der Zuleitung und nicht erst im Inneren des Spülkastens. Das jeweilige Schwimmerventil regelt dann lediglich das Schließen der offenen Zuleitung. Beide Schwimmer der Ventile machen die Schließ- und Öffnungsbewegungen.
Nachteile:
Die Druckverhältnisse in den Leitungssystemen ändern sich ständig. Will man ausschließen, das nach Möglichkeit kein Trinkwasser zufließt ist man gezwungen die Federspannung so zu wählen das bei niedrigem Druck, also in der Regel beim niedrigeren Einschaltdruck der Eigenwasserversorgungsanlage die Trinkwasserzuleitung noch geschlossen bleibt.
Druckschwankungen in beiden Leitungsnetzen, erhebliche Druckunterschiede zwischen beiden Leitungen und die Dichtungen des Kolbenventils sind Schwachstellen. Eine Zwischenstellung des Kolbenventils ist möglich, so dass beide Zuführungen zu den Schwimmerventilen geöffnet sein können.
Bei dem Kolbenventil handelt es sich um eine Armatur die unter Druck arbeitet und deshalb eine hohe Passgenauigkeit der Dichtungen und des Kolbens erfordert. Das heißt dass es hohen Reibungsverlusten an Kolben, Dichtungen und Gehäuse kommt und der Kolben schwergängig bleibt und er kann auch festsitzen. Man kann davon ausgehen, das dann ständig Brauch- und Trinkwasser, oder nur Brauchwasser, in den Spülkasten läuft. Wenn das erfolgt, füllt sich der Spülkasten dann bei Ausfall der Brauchwasserversorgung unter Umständen gar nicht mehr. Die Gefahr von Undichtigkeiten ist permanent vorhanden. Auf der Kolbenseite des Brauchwasserzuflusses, große Kolbenseite, entsteht beim Öffnen des Schwimmerventils ein schlagartiger Druckabfall, der dann in einen wesentlich geringeren Fließdruck übergeht. Daran ändert auch die wesentlich größere Kolbenseite nichts. Je größer der Kolben ist, desto größer der Raum zwischen Kolben und Brauchwasserleitung, bei geschlossener Trinkwasserleitung, und je größer dann auch der schlagartige Druckabfall. Die gespannte Feder drückt den Kolben kurzzeitig zurück und kann so die Trinkwasserleitung auch kurz öffnen. Die Folge können dann Druckschläge auf das TW-Schwimmerventil sein, die letztendlich zu einer Zerstörung der Membran oder zu Geräuschbelästigungen führt.
Ich gehe davon aus das dieses Kolbenventil nicht zuverlässig die Befüllung steuern kann. Die sichere Funktionsweise des Umstellvorganges ist von den Druckverhältnissen in beiden Anschlussleitungen abhängig.
Abschnitt 2.
Hier wird die Befüllung mit einem Überlauf- oder Auslaufbehälter, der den Schwimmer des TW umschließt, vom Zulaufrohr des Schwimmerventils für Brauchwasser gespeist wird und eine Auslauföffnung besitzt, dargestellt. Die Auslauföffnung ist nur so groß, dass der Wasserstand im Auslaufbehälter nicht absinkt und vorzeitig den Schwimmer der Trinkwasserschwimmerventils zum Öffnen bringt. Eine vorgesehene Drosselöffnung A ist so dimensioniert, dass bei zufließendem Brauchwasser gerade etwas mehr Wasser zu- als abfließt. Das unterschiedliche Öffnen und Schließen soll durch eine unterschiedliche Anbringung der Schwimmerventile am Spülkasten erreicht werden.
Nachteile:
Die ständige Zeitverzögerung bis zum Einsetzen der Befüllung durch das TW-Ventil ist hier nicht definiert, tritt aber in jedem Fall ein. Soll die Zeitverzögerung in Grenzen gehalten werden, ist es erforderlich den Querschnitt der Auslauföffnung und die Größe des Auslaufbehälters auf der einen Seite, und das Füllvolumen des Spülkastens mit dessen Entleerungsgeschwindigkeit auf der anderen Seite, genau miteinander abzustimmen. Bei der Einstellung der Drossel muss man sich auf einen bestimmten Druck im Brauchwasserleitungsnetz festlegen. Druckschwankungen haben Einfluss auf die sichere Funktionsweise. Eine Drosselöffnung stellt keine automatische Regelung dar und kann deshalb auch nicht genau dimensioniert werden, da Druckschwankungen nicht ausgeschlossen werden können. Die Trinkwasserspeisung kann vorzeitig erfolgen und unbemerkt bleiben. In der praktischen Anwendung ergeben sich dadurch erhebliche Einschränkungen, denn es ist niemandem zuzumuten die Drosseleinstellung ständig nach den Druckverhältnissen anzupassen.
Dieses System eignet sich nicht zur Anwendung außerhalb eines Speicherbehälters und schränkt eine universelle Anwendbarkeit für andere Speicherbehälter hinsichtlich Größe und Formgestaltung aus.
Es gibt keine Ausführungen über die Überlaufsicherheit, die ja mit dem Überlauf der Spülvorrichtung abgestimmt werden muss. Geräuschemissionen aus dem beschriebenen oben offenen Behälter sind vorhanden.
Es gibt keine Hinweise auf andere Einsatzmöglichkeiten.
In der Offenlegungsschrift DE 196 47 779 A1 erfolgt die Befüllung eines Spülkastens in der gleichen Weise wie in der Patentschrift DE 44 39 824 C2 im Abschnitt 2 Der Regelbehälter ist hier der Überlauf- und Auslaufbehälter und der Druckausgleichskanal nichts anderes wie eine Auslauföffnung. Über die Einstellbarkeit des Druckausgleichskanals hinsichtlich des Querschnitts wird keine Aussage getroffen. Es wird von einer geringen Zeitverzögerung bei der Umstellung ausgegangen. Über den tiefer liegenden Druckausgleichskanal wird der Auslaufprozess nicht verkürzt.
Nachteile:
Es erfolgt eine ständige Zeitverzögerung bis zum Einsetzen der Befüllung durch das Trinkwasserschwimmerventil. Bei der Querschnittsbemessung des Druckausgleichskanals muss man sich auf einen bestimmten Druck im Brauchwasserleitungsnetz festlegen. Druckschwankungen haben Einfluss auf die sichere Funktionsweise. Ein Druckausgleichskanal stellt keine automatische Regelung dar und kann deshalb auch nicht genau dimensioniert werden, da Druckschwankungen nicht ausgeschlossen werden können. Die Trinkwasserspeisung kann vorzeitig erfolgen und unbemerkt bleiben. Hier besteht zusätzlich noch der Nachteil, dass der Kanal nicht mit einer Stellvorrichtung versehen ist. Die durch den Druckausgleichskanal entstehende Sogwirkung führt zwar zu einer schnelleren Entleerung des Regelbehälters bei Ausfall der Eigenwasserversorgung, aber dann auch zu einem schnelleren Druckausgleich bei Eigenwasserbetrieb, das heißt die Gefahr eines vorzeitige Öffnens des Trinkwasserschwimmerventils erhöht sich sogar in Folge von Druckschwankungen im Leitungsnetz der Eigenwasserversorgungsanlage und der Sogwirkung.
In der praktischen Anwendung ergeben sich dadurch erhebliche Einschränkungen. Selbst wenn der Druckausgleichskanal mit einer Stellvorrichtung vorgesehen wäre, so kann man auch hier Druckschwankungen im Brauchwasserleitungsnetz nicht ausschließen. Soll die Zeitverzögerung in Grenzen gehalten werden, ist es erforderlich den Querschnitt der Auslauföffnung und die Größe des Auslaufbehälters auf der einen Seite, und das Füllvolumen des Spülkastens mit dessen Entleerungsgeschwindigkeit auf der anderen Seite, genau miteinander abzustimmen.
Dieses System eignet sich nicht zur Anwendung außerhalb eines Speicherbehälters und schränkt eine universelle Anwendbarkeit aus.
Es gibt keine Ausführungen über die Überlaufsicherheit, die ja mit dem Überlauf der Spülvorrichtung abgestimmt werden muss. Geräuschemissionen aus dem beschriebenen oben offenen Behälter sind vorhanden.
Es gibt keine Hinweise auf andere Einsatzmöglichkeiten.
Dieses System ist für einen eigens dafür vorgesehenen Spülkasten ausgerichtet. Auch die spezielle Schwimmerkonstruktion deutet darauf hin.
In der Offenlegungsschrift DE 196 18 124 A1 erfolgt die Befüllung über ein druckabhängiges System, ähnlich dem in DE 44 39 824 C2 im Abschnitt 1 Über ein Gestänge und einen Druckkolben wird der Verschlussmechanismus des. Trinkwasserschwimmerventils bei anliegendem Druck gezwungen geschlossen zu bleiben. Es wird von einem Einsatz von verschiedenen Schwimmerfabrikaten gesprochen
Nachteile:
Es wird in die Mechanik des Schwimmerventils eingegriffen. Eine sichere Funktionsweise erfordert ein speziell dafür geeignetes Trinkwasserschwimmerventil und nicht nur den Austausch durch einen anderen Schwimmer, wie beschrieben. Mit den derzeit handelsüblichen Membranschwimmerventilen lässt sich dieses System nicht umsetzen. Diese Art der hydraulischen Steuerung kann nicht nachträglich in bestehende Anlagen eingesetzt werden. Um dies zu ermöglichen ist es erforderlich ein speziell dafür geeignetes Trinkwasserschwimmerventil zu entwickeln und nicht nur den Schwimmer auszutauschen. Der Druck kann nicht reguliert werden.
Bei geringerem Druck in der Brauchwasserleitung kann das TW Schwimmerventil auch öffnen. Schwachpunkt ist noch die zusätzliche Mechanik.
Die Druckverhältnisse in den Leitungssystemen ändern sich ständig. Man kann nicht ausschließen, dass kein Trinkwasser zufließt.
Druckschwankungen im Brauchwasserleitungsnetz, und die Dichtungen des Kolbenventils sind Schwachstellen. Eine Zwischenstellung des Kolbenventils ist möglich, so dass beide Zulaufrohre der Schwimmerventile geöffnet sein können. Die zusätzliche Mechanik ist anfällig und erfordert erheblichen Platzbedarf. Außerdem erfolgt ein Eingriff in die Mechanik des Schwimmerventils.
Bei dem Kolbenventil handelt es sich um eine Armatur die unter Druck arbeitet und deshalb eine hohe Passgenauigkeit der Dichtungen und des Kolbens erfordert. Das heißt dass es zu hohen Reibungsverlusten an Kolben, Dichtungen und Gehäuse kommt und der Kolben schwergängig bleibt und er kann auch festsitzen. Das bedeutet dass man davon ausgehen muss, das dann ständig Brauch- und Trinkwasser, oder nur Brauchwasser, in den Spülkasten läuft. Wenn das erfolgt, füllt sich der Spülkasten dann bei Ausfall der Brauchwasserversorgung unter Umständen gar nicht mehr. Die Gefahr von
Undichtigkeiten ist permanent vorhanden. Ich gehe davon aus das dieses System nicht zuverlässig die Befüllung steuern kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine durch Schwimmerventile festgelegte, rangfolgeorientierte Befüllung von Speicherbehältern zu ermöglichen, und eine universelle Einsetzbarkeit hinsichtlich der wirtschaftlichen Anwendbarkeit sicher zu stellen und dabei auch Möglichkeiten für einen externen Einsatz unabhängig von Größe Form und Gestaltung von Speicherbehältern zu schaffen. Die Beachtung der DIN 1988 und die Zuverlässigkeit spielen dabei eine wesentliche Rolle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale in den Ansprüchen 1–14 gelöst.
Mit dieser Erfindung werden alle vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Sie zeigen:
1 – Schnittdarstellung der Vorrichtung bei geschlossenen SV (2), SV (4) und Regler (9), Verbindungsrohr (14), Zwischenbehälter (8), und dem Speicherbehälter (1) mit Spülvorrichtung (6)
2 – vergrößerte Schnittdarstellung des Auslaufreglers (9) im Funktionszustand (9r) und (9t)
3 – Schnittdarstellung als externe Ausführungsvariante der Vorrichtung für Speicherbehälter (1)
4 – Schnittdarstellung als externe Ausführungsvariante der Vorrichtung für mehrere Speicherbehälter
5 – vergrößerte Schnittdarstellung des Auslaufreglers (9) in der Ausführungsvariante (G) in geschlossenem Zustand für drei Flüssigkeiten.
Bezugszeichenliste

1: Spülkasten
2: Regenwasserschwimmerventil-Membranschwimmerventil
3: Schwimmer des Regenwasserschwimmerventil
4: Trinkwasserschwimmerventil-Membranschwimmerventil
5: Schwimmer des Trinkwasserschwimmerventil
6: Spülvorrichtung-Heberglocke im Spülkasten
7: Spülrohranschluss zum WC
8: Zwischenbehälter
9: Schwimmergesteuerter Auslaufregler
9r: vergrößerte Darstellung des Auslaufreglers 9, Auslauföffnung (B) geschlossen, Betrieb mit Regenwasser liegt vor – 2
9t: vergrößerte Darstellung des Auslaufreglers 9, Auslauföffnung (B) geöffnet, Betrieb mit Trinkwasser liegt vor – 2
10: Zulaufrohr des Trinkwasserschwimmerventil
11: Zulaufrohr des Regenwasserschwimmerventil
12: Höhenverstellung-Spindel des Trinkwasserschwimmerventil
13: Höhenverstellung-Spindel des Regenwasserschwimmerventil
14: Verbindungsrohr zum Spülkasten
15: Anschluss der Regenwasserzuleitung
16: Anschluss der Trinkwasserzuleitung
17: Verschlusshebel des Regenwasserschwimmerventil
18: Verschlusshebel des Trinkwasserschwimmerventil
a: Schwimmer des Auslaufregler 9
b: Innenrohr des Auslaufregler 9
c: Oberer und unterer Ringanschlag des Auslaufregler 9
d: Obere und untere Ringdichtung des Auslaufregler 9
e: Rohrverschluss, Manschette des Auslaufregler 9
f: Verbindungselement des Auslaufreglers zwischen a und e
g: Verschraubung mit Dichtung zur Verbindung von Auslaufregler 9 mit 14
A: Obere Auslauföffnung im Innenrohr b des Auslaufregler 9
B: Untere Auslauföffnung im Innenrohr b des Auslaufregler 9
C: Spülkasten mit integriertem, geeignetem Kolbenschwimmerventil – 4
D: Spülkasten mit integriertem, geeignetem Kolbenschwimmerventil – 4
E: Ausführung mit schwimmergesteuertem Auslaufregler als externe Füllvorrichtung – 3 und 4
F: Spülkasten ohne eigenes Schwimmerventil – 3
G: Schwimmergesteuerter Auslaufregler für drei Schwimmerventile – 5
H: Auslauföffnung für das in der Rangfolge am höchsten gestellten ersten Schwimmerventil – 5
I: Auslauföffnung für das in der Rangfolge an zweiter Stelle gestellten Schwimmerventil – 5
J: Auslauföffnung für das in der Rangfolge an dritter Stelle gestellten Schwimmerventil – 5
M1: Markierung auf dem Schwimmer (3). Hat der Wasserstand im Zwischenbehälter (8) diese Markierung erreicht, hat der Schwimmer (3) seine zum Verschluss erforderliche Auftriebskraft erreicht.
M2: Markierung auf dem Schwimmer (a) des Auslaufregler (9). Hat der Wasserstand im Zwischenbehälter (8) diese Markierung erreicht bewegt er sich innerhalb des durch die Ringanschläge (c) begrenzten vertikalen Bereiches synchron mit dem Wasserstand.
M3: Markierung auf dem Schwimmer (5). Hat der Wasserstand im Zwischenbehälter (8) diese Markierung erreicht oder ist der Wasserstand oberhalb dieser Markierung, hat der Schwimmer seine maximale Auftriebskraft erreicht. Sinkt der Wasserstand unter diese Markierung reduziert sich die Auftriebskraft.
M4: Hat der Wasserstand diese Markierung erreicht oder ist der Wasserstand oberhalb dieser Markierung, hat der Schwimmer seine maximale Auftriebskraft erreicht. Sinkt der Wasserstand unter diese Markierung reduziert sich seine Auftriebskraft. – nur 5
u: Füllstandshöhe bei Regenwasserbetrieb im Spülkasten 1
v: Füllstandshöhe bei Trinkwasserbetrieb im Spülkasten 1
x: Abstand zwischen M1 und M2, innerhalb dieses Bereiches hat sich Schwimmerventil 2 sicher geöffnet
y: Abstand zwischen M2 und M3 – hat sich Schwimmer (a) um diesen Betrag gesenkt, hat Rohrverschluss (e) die Auslauföffnung (B) vollständig freigegeben und (e) sitzt mit seiner Oberkante auf dem unteren Ringanschlag (c) auf
z: Abstand zwischen WSL3 und WSL4
WSL: Wasserstandslinie
WSL1 bis 6: Wasserstandslinien 1–6 in 1, 2 und 5
RW: Regenwasser
TW: Trinkwasser
SV: Schwimmerventil

Ausführungsbeispiel:
An Hand des Ausführungsbeispiel in 1 wird die rangfolgeorientierte Befüllung eines Spülkastens durch zwei Schwimmerventile und einem zusätzlichen schwimmergesteuerten Auslaufregler erläutert.
Das Trinkwasserschwimmerventil (4) soll sich nur dann öffnen wenn das Regenwasserschwimmerventil (2) kein Wasser mehr führt.
Der dargestellte Spülkasten (1) verfügt über eine Spülvorrichtung (6). Auf die Darstellung der Betätigungstastatur wird verzichtet. Die Auf- und Abwärtsbewegung von Bauteil (6) wird durch den am oberen Ende dargestellten Pfeil symbolisiert. Spülkasten (1) verfügt über kein eigenes Schwimmerventil. Im Spülkasten (1) ist ein Zwischenbehälter (8) integriert. Im Zwischenbehälter (8) befinden sich die Bauteile (2), (4), (9) und (14). Die Elemente (3), (5), (10), (11), (12), (13), (15), (16), (17) und (18) sind Bestandteil der Bauelemente (2) und (4). Bauelemente (2) und (4) sind nach dem Stand der Technik handelsübliche Membranschwimmerventile gleicher Bauart. Es können auch zwei unterschiedliche Schwimmerventile verwendet werden. Schwimmer (3) und (5) sind unten offene Hohlkörper, die von ihrer Unterkante bis zu ihren Markierung M1 bzw. M3 zunehmende Auftriebskraft entwickeln. Bei einem Wasserstand oberhalb dieser Markierungen kann sich, auf Grund der konstruktiven Gestaltung, ihre Auftriebskraft nicht weiter erhöhen.
An Bauteil (2) ist über Element (15) die Regenwasserzuleitung von einer Hauswasserversorgungsanlage, und an Bauteil (4) über Element (16) die Trinkwasserzuleitung vom öffentlichen Versorgungsnetz, angeschlossen.
Die Bauelemente (a–f) sind Bestandteile des neu entwickelten Bauteils (9). Bauteil (9) wird zur verbesserten Ansicht zusätzlich vergrößert in 2 (9r und 9t) abgebildet.
Der schwimmergesteuerte Auslaufregler (9) besteht aus einem Schwimmer (a), der über Verbindungselement (f) mit dem Rohrverschluss (e) verbunden ist. Die Bauelemente (a), (f) und (e) stellen den beweglichen Teil des Auslaufreglers (9) dar. Anschläge (c) und Dichtungen (d) sind am Innenrohr (b) fixiert. Innenrohr (b) ist durch Verschraubung (g) mit Rohr (14) verbunden. Innenrohr (b), (c) und (d) bilden den festen Teil des Auslaufreglers (9). Rohrverschluss (e) besteht aus einem Rohrstück, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Innenrohrs (b) ist. Das Rohrstück ist oben und unten durch je eine Endkappe verschlossen. Durch beide Endkappen führt das Innenrohr (b) hindurch. Innenrohr (b) ist über Verschraubung (g) mit Rohr (14) verbunden und kann in vertikaler Richtung, hinsichtlich des Abstandes vom Boden des Zwischenbehälters (8), höher oder tiefer eingestellt werden. Da alle Bauelemente des Auslaufreglers (9) beweglich oder fest mit dem Innenrohr (b) verbunden sind, kann auf diese Weise der gesamte Regler vertikal eingestellt werden. Verschraubung (g) wird dazu gelöst und das Innenrohr (b) aus dem Verbindungsrohr (14) herausgezogen oder nach unten geschoben. Anschließend wird Verschraubung (g) wieder angezogen und so eine feste und dichte Verbindung zwischen Innenrohr (b) und Verbindungsrohr (14) hergestellt. Die Unterkante der Auslauföffnung (A) im Innenrohr (b) ist so positioniert, das in dieser Ebene-WSL2-Schwimmerventil (2) bereits voll geöffnet hat. Das heißt (3) hat sich soweit gesenkt das (17) den Ventilverschluss voll geöffnet hat und ein ungeminderter Zufluss über (11) erfolgen kann.
Ringanschläge (c) mit den darunter liegenden Ringdichtungen (d) schränken die Auf- und Abwärtsbewegung ein und dichten in geschlossenem Zustand die Auslauföffnung (B) im Innenrohr (b) ab. Auslauföffnung (A) sind zwei gegenüberliegende vertikale Langlöcher im Innenrohr (b). Am oberen Ende ist das Innenrohr (b) offen. Auslauföffnung (B) sind zwei gegenüberliegende horizontale Langlöcher im Innenrohr (b). Verbindungselement (f) bildet ein auf (e) aufgesetztes Rohrstück, das in vertikaler Richtung trigonal angeordnete Langlöcher aufweist, die von Rohroberkante bis zur Oberkante von (e) reichen. Das Verbindungselement (f) verbindet (a) und (e).
Innenrohr (b) führt die beweglich miteinander verbundenen Bauelemente (a), (f) und (e). Rohr (14) ist die verlängerte Zulaufverbindung vom Innenrohr (b) zum Spülkasten (1). Der Querschnitt jeder Auslauföffnung (A) oder (B) und der Querschnitt des Innenrohrs (b) ist mindestens so groß wie der Querschnitt von Zulaufrohr (10) oder (11).
Schwimmer (a) des Auslaufreglers (9) ist hinsichtlich seiner Form und Auftriebskraft so gestaltet, das er in der Lage ist die beweglichen Bauelemente (a), (f) und (e) zu heben und so den Verschluss von (B) sicher zu stellen.
M1, M2, M3 und M4 sind an den Schwimmern angebrachte Markierungen die der Funktionsbeschreibung dienen.
X, y, z, u und v geben relevante Abstände an die ebenfalls der Funktionsbeschreibung dienen, genau so wie die Wasserstandslinien WSL1–WSL6.
Funktionsbeschreibung:
Fig. 1
Spülkasten (1) und Zwischenbehälter (8) wurden bis zur Markierung M1 mit RW gefüllt. SV (2) und SV (4) sind geschlossen. An (15) und (16) liegt Druck an. Der schwimmergesteuerte Auslaufregler (9) ist geschlossen. Hat der ansteigende Wasserstand in (1) und (8) die Markierung M1 am Schwimmer (3) und die WSL1 erreicht, so hat dieser Schwimmer auch die notwendige Auftriebskraft über (13) und (17) entwickelt und SV (2) geschlossen. Schwimmer (a) des Auslaufreglers (9) drückt mit seiner maximalen Auftriebskraft nach oben und presst (e) an (d) und (c) vertikal nach oben, wodurch die unter Wasser befindliche Auslauföffnung (B) geschlossen gehalten wird. Füllstandshöhe u ist erreicht – Detail 2-9r. Bei einem Wasserstand auf dem Niveau von WSL1 hat Schwimmer (5) seine maximale Auftriebskraft und hält über (12) und (18) SV (4) geschlossen. Wird bei anliegendem Druck an (15) die Spülvorrichtung (6) betätigt entleert sich (1) über (7). Gleichzeitig sinkt der Wasserstand in (8) kurzzeitig von WSL1 auf WSL2, bedingt durch die schnelle Entleerung von (1) über (b) und (14), ab.
Zwischen WSL1 und WSL2 öffnet (3) über (13) und (17) das SV (2) und führt über Rohr (11) RW in Zwischenbehälter (8), wodurch der Wasserstand in (8) sofort wieder ansteigt und über (A) ins Innenrohr (b) nach (14) zum Spülkasten (1) fließt. Das kurzzeitige Absinken des Wasserstandes über die WSL2 hinaus erfolgt nur wenn der Zufluss von RW über (11) ausbleibt.
Durch das kurzzeitige Absenken des Wasserstandes bis zur WSL2 und dem Erreichen der Schwimmermarkierung M2 am Schwimmer (a) des Auslaufreglers (9) löst sich Verschluss (e) von (d) und (c). Das Lösen von (e) führt kurzzeitig zu kalkulierten Undichtigkeiten zwischen (e) und (d). Die auftretenden Leckverluste laufen über (B) nach (b) und (14) mit in den Spülkasten (1).
Das kurzfristige Absinken des Wasserstandes auf WSL2 leitet den weiteren Öffnungsvorgang von (B) nur ein wenn der Zufluss von RW über (11) ausbleibt oder sehr gering ist.
Der Zufluss von (11) führt zum Ansteigen des Wasserstandes in (1) und (8) bis zur WSL1. Schwimmer (5) hat nach wie vor max. Auftriebskraft und ändert seine Position während der Befüllung mit RW nicht.
Der dargestellte Ausgangszustand ist wieder hergestellt und die Füllstandshöhe u ist wieder erreicht.
Wird der Spülvorgang wiederholt, wenn kein Druck an Anschluss (15) anliegt, senkt sich der Wasserstand wie beschrieben bis zur WSL2. Schwimmer (a) löst (e) von (d) und (c) und senkt sich synchron mit dem fallenden Wasserstand um den Betrag y bis zum unteren Ringanschlag (c) des Auslaufregler (9). Rohrverschluss (e) sitzt auf dem unteren Ringanschlag (c) auf. Die Absenkphase des Wasserstandes von der WSL2 auf die WSL3 erfolgt beschleunigt. Der von (e) freigegebene Anfangsquerschnitt von (B) unterhalb der Wasseroberfläche im Zwischenbehälter (8) vergrößert sich ständig und führt so auch zu einer ständigen Vergrößerung der Auslaufgeschwindigkeit aus (B) in das Innenrohr (b). Hat sich in Folge der Wasserstand von WSL2 auf WSL3 um den Betrag y abgesenkt, ist Auslauf (B) mit seinem vollen Querschnitt geöffnet. Der Auslauf aus (B) beginnt also praktisch mit einem Querschnitt größer null und endet mit der vollständigen Öffnung des Querschnitt (B). Schwimmer (a) sitzt um y tiefer und Markierung M2 steht auf Höhe der WSL3. Jetzt erst senkt sich Schwimmer (5) und öffnet über (12) und (18) das SV (4). Der Zulauf über (10) mit TW erfolgt. Durch die Auslaufbeschleunigung aus (B) senkt sich (5) sehr schnell ab und öffnet sehr schnell SV (4). Zunächst beginnt der Zulauf von (10) über (B) nach (b) nur in den Spülkasten (1) bis zur WSL4. Ist dann dasselbe Wasserstandsniveau in (1) und (8) erreicht, erfolgt die weitere Befüllung parallel in (1) und (8) bis zur WSL3. Mit dem Steigen des Wasserstandes hebt sich Schwimmer (5), und über (12) und (18) wird SV (4) wieder geschlossen. Markierung M3 liegt in einer Höhe mit der WSL3. Spülkasten (1) und Zwischenbehälter (8) sind bis zur Füllstandshöhe v mit TW gefüllt.
Schwimmer (a) des Auslaufreglers (9) verändert seine Position während der Befüllung mit TW durch SV (4) nicht. – Detail – 2-9t
Auslauf (B) bleibt frei. Bei weiteren Spülvorgängen und Befüllungen durch (4) kann dann auch keine Verzögerung des Beginns des Öffnungsvorganges von SV (4) mehr auftreten. Im Gegenteil- die vorgehaltene Wassermenge zwischen WSL3 und WSL4 wird mit zur Spülung genutzt und unterstützt durch den Druckunterschied zwischen (1) und (8) die folgenden Befüllungen des (1) durch Schwimmerventil (4).
Jeder einzelne Auslaufquerschnitt von (b), (B) und Rohr (14) ist mindestens so groß wie der des Zulaufrohrs (10).
Der Wasserstand in (8) kann höchstens bis zur WSL4 absinken. Die WSL4 stellt die Unterkante der Auslauföffnung (B) dar.
Steht RW wieder zur Verfügung und es liegt Druck an (15) an, speist SV (2) über (11) RW in Zwischenbehälter (8) von der WSL3 oder darunter bis zur WSL1 nach. Zunächst läuft dabei erst über die Auslauföffnung (B) RW zum Spülkasten (1), und in (1) und (8) steigt der Wasserstand bis über die WSL3 und WSL2 hinaus zur WSL1. Beim Steigen des Wasserstandes über die WSL3 wird Schwimmer (a) mit nach oben gehoben. Auslauföffnung (B) wird verschlossen. Hat der Wasserstand WSL2 erreicht, ist Auslauföffnung (B) geschlossen und die weitere Befüllung mit RW bis zur WSL1 erfolgt dann nur noch über die Auslauföffnung (A) zum Spülkasten (1). SV (2) ist geschlossen und der in 1 dargestellte Ausgangszustand wieder hergestellt.
Soll der vorgehaltene Wasserstand in (1) tiefer oder höher eingestellt werden, müssen Schwimmer (3) und (5) über (13) und (12) um denselben Abstand tiefer oder höher gestellt werden, ebenso wie das Innenrohr (b) des Auslaufregler (9).
Um eine sichere Betriebsweise hinsichtlich der Überlaufsicherheit zu gewährleisten ist es erforderlich zu prüfen ob der in Bauteil (6) integrierte Notüberlauf ausreichend dimensioniert ist, so das bei einem Defekt beider Schwimmerventile das Wasser nicht über Zwischenbehälter (8) oder Spülkasten (1) überlaufen kann. Gegebenenfalls ist es erforderlich (8) oder (1) mit einem zusätzlichen Notüberlauf zu versehen.
Fig. 2
Zeigt eine vergrößerte Darstellung des Auslaufreglers (9) in geschlossenem Zustand der Auslauföffnung (B), bei zuvor erfolgter Befüllung durch Schwimmerventil (2). Die Darstellung unter (9)r in 2 entspricht der Darstellung des schwimmergesteuerten Auslaufreglers (9) in 1 und zeigt die Position des Schwimmers (a) bei geschlossenem Schwimmerventil (2) und geschlossener Auslauföffnung (B). Der Wasserstand befindet sich auf dem Niveau von WSL1. Verschluss (e) dichtet über (d) und (c) die untere Auslauföffnung (B) zum Innenrohr (b) ab.
Die Darstellung unter (9t) zeigt eine vergrößerte Darstellung des Auslaufreglers (9) in geöffnetem Zustand der Auslauföffnung (B) bei zuvor erfolgter Befüllung durch Schwimmerventil (4).
SV (4) ist geschlossen und SV (2) ist geöffnet führt aber kein RW mehr zu. An Anschluss (15) liegt kein Druck mehr an. Der Wasserstand befindet sich auf dem Niveau von WSL3. Die Markierung M2 des Schwimmers (a) zeigt auf die WSL3. Verschluss (e) sitzt in dieser Position auf dem unteren Ringanschlag (c) auf.
Die Funktionsabläufe sind aus 1 zu entnehmen.
Fig. 3
Zeigt eine externe Ausführung mit dem schwimmergesteuertem Auslaufregler. (F) verfügt über kein eigenes Schwimmerventil. Die Beschreibung des Funktionsablaufes entspricht der gegebenen Beschreibung für 1
Fig. 4
Diese Darstellung zeigt ebenfalls eine externe Ausführung mit Zwischenbehälter (8), mit Auslaufregler (9) und zwei in (8) integrierten Schwimmerventilen. (E) als Einheit ist höher gesetzt und versorgt zwei Spülkästen (C) und (D). Jeder Spülkasten hat ein Schwimmerventil, das entsprechend den vorliegenden Druckverhältnissen geeignet ist eine zügige Befüllung eines Spülkastens sicherzustellen. Die Funktionsbeschreibung der Einheit (E) entspricht der Beschreibung aus 1
Fig. 5
Schwimmergesteuerter Auslaufregler (G) in der Ausführung die für den Einsatz von drei Schwimmerventilen vorgesehen ist. Auslauföffnungen (H), (I) und (J) sind jeweils einem Schwimmerventil zugeordnet. Auslauf (I) und (J) sind durch einen gemeinsamen Rohrverschluss in geschlossenem Zustand dargestellt. Beim Unterschreiten des Wasserstandes unter die WSL2, wenn in Folge also über die Auslauföffnung (I) befüllt wird, erfolgt keine Abdichtung mehr zwischen dem Rohrverschluss (e) und dem Innenrohr (b). Die Leckverluste die dann zusätzlich über den Auslauf (J) entstehen, können durch konstruktive Veränderungen auf ein Minimum reduziert und einkalkuliert werden. Beim Unterschreiten der WSL2 geht der Schwimmer mit der M2 Markierung mit dem sinkenden oder steigenden Wasserstand immer mit und der Verschluss wird nicht mehr durch Anschläge und Dichtungen begrenzt. Das Verbindungselement (f) bildet hier, im Gegensatz zur Beschreibung für 1, ein geschlossenes, nicht vertikal geschlitztes Rohrstück. Der Auslauf über die Öffnungen (I) und (J) erfolgt von der Oberkante des Rohrverschluss (e). Erreicht der Wasserstand die M4 Markierung auf dem Schwimmer des dritten SV, ist Auslauf (J) bereits geöffnet. Schwimmer des Auslaufreglers sitzt mit Markierung M2 in einer Ebene mit M4 und der WSL5. Die Oberkante des Rohrverschluss (e) sitzt dann um den Betrag y unterhalb der Unterkante des Auslauf (J). Die WSL6 kennzeichnet den maximalen Wasserstand im Zwischenbehälter (8). Die Funktionsbeschreibung entspricht vom Prinzip und von der Wirkungsweise her der Funktionsbeschreibung für 1
Gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich mit dieser Erfindung folgende Vorteile:

1. Eine Verzögerung des Füllbeginns des Spülkastens (1) durch das SV (4) erfolgt nur während der Umstellung von SV (2) auf SV (4), und nur dann wenn der Spülkasten vorher mit Regenwasser durch das SV (2) befüllt wurde und anschließend eine Entnahme durch Auslösen eines Spülvorganges erfolgt, am SV (2) zu diesem Zeitpunkt aber kein Druck mehr anliegt. Eine Verzögerung des Füllbeginns des SV (2) ist ausgeschlossen, da die obere Auslauföffnung (A) immer offen ist. Bei einer Umstellung von SV (4) auf SV (2) erfolgt keine Verzögerung. Der Schwimmer (a) des Auslaufreglers (9) beginnt den Verschluss (e) erst anzuheben wenn der Wasserstand beim Befüllen die WSL3 überschreitet. Wenn der Wasserstand die WSL3 erreicht, hat der Schwimmer (5) das SV (4) bereits geschlossen und die Auslauföffnung (B) ist voll geöffnet, da die WSL3 nicht überschritten wird.
2. Der in Vorteil 1. beschriebene Umstellvorgang vollzieht sich in beschleunigter Form. Die untere Auslauföffnung (B) beginnt sich erst dann zu öffnen, wenn der Wasserstand die Unterkante der oberen Auslauföffnung (A) erreicht hat und endet im weiteren Verlauf der Senkung des Wasserstandes mit seiner vollen Querschnittsöffnung durch die zunehmend größer werdende Freigabe der unteren Auslauföffnung (B) durch den Rohrverschluss (e). Die Auslauföffnung (B) befindet sich unter Wasser. Eine voll geöffnete Auslauföffnung, die sich unter dem Wasserspiegel befindet stellt einen verzögerten Auslauf dar. Mit sinkendem Wasserstand verlangsamt sich die Auslaufgeschwindigkeit, wenn kein Wasser nachgeführt wird. Öffnet man aber eine unter Wasser befindliche Öffnung in vertikaler Richtung von oben nach unten immer weiter erfolgt der Auslauf immer schneller und auch der Wasserstand sinkt immer schneller ab. Genau dieser Vorgang beginnt ab der WSL2. Der Schwimmer (a) senkt sich bei weiter fallenden Wasserstand unter die WSL2 immer weiter ab, wodurch sich auch der Verschluss (e) nach unten verschiebt und die untere Auslauföffnung (B) immer weiter geöffnet wird. Der beschleunigte Auslauf beginnt praktisch mit einer Auslaufmenge > 0, die den beginnenden Leckverlusten entspricht und endet mit der vollständigen und raschen Freigabe des gesamten Rohrausschnitts der unteren Auslauföffnung (B). Dieser Vorgang ist innerhalb weniger Sekunden abgeschlossen. Da der Umstellvorgang nur beginnt wenn kein Zufluss von SV 2 erfolgt, bleibt die Zeit für die benötigte Umstellung, also bis zum Öffnen des SV 4 auch immer konstant.
3. Die sichere und zuverlässige Funktionsweise kann durch veränderte Anschlussdrücke oder Druckschwankungen in den Zuleitungen für Brauch- und Trinkwasser nicht beeinträchtigt werden. Die Druckunabhängigkeit ergibt sich aus dem Funktionsprinzip. Die Auslauföffnung (A) ist immer geöffnet und der Zulauf des SV (2) kann druckabhängig hoch oder sehr niedrig sein. Erst bei einer sehr geringen Zulaufmenge erfolgt das Absinken des Wasserstandes unter die WSL2. Während des Umstellprozesses von SV (2) auf SV (4) ist SV (4) noch geschlossen und das SV (2) zwar offen, aber ohne Druck. Über beide SV erfolgt also kein Zulauf über die beiden Zulaufrohre. Nur ein sehr niedriger Druck oder ein Druck nahe null beim SV (2) leitet den Umstellprozess ein. Bei einem Druck der höher liegt kommt es erst gar nicht zum Absenken des Wasserstandes unter die WSL2. Der eingeleitete Umstellprozess, der mit dem Absenken des Wasserstandes unter die WSL2 beginnt, kann nicht mehr aufgehalten werden. Das Öffnen des SV (4) ist nur möglich wenn der Wasserstand durch Entnahme aus (1) sinkt und dabei am SV (2) kein Druck mehr vorhanden. Unter praktischen Gesichtpunkten bedeutet dass, das beim längeren Unterschreiten des eingestellten Mindestdrucks-Einschaltdrucks der Hauswasserversorgungsanlage die Anlage wegen Wassermangel oder sicherheitstechnischen Problemen sowieso abschaltet, und folglich am SV (2) auch kein Druck mehr anliegt. Die Druckspanne in der Zuleitung des SV (2) kann sehr groß sein, ohne das dabei die Funktionsweise beeinträchtigt wird und ein vorzeitiges Öffnen des SV (4) eintritt.
4. Diese Vorrichtung arbeitet ohne Hilfsenergie vollautomatisch und es bedarf bei fachgerechter Einstellung keiner Nachregulierung
5. Diese Erfindung ermöglicht eine universelle Einsetzbarkeit für jeden zu befüllenden Speicherbehälter, unabhängig von seiner Höhe oder von seinem Volumen
6. Dieses Füllprinzip eignet sich für den Einsatz von solchen Schwimmerventilen die an der Regenwasserzuleitung angeschlossen sind und mit wesentlich geringeren Einschaltdrücken der Hauswasserversorgungsanlage eine ausreichende Zulaufmenge pro Zeit gewährleisten können. Die Einschaltdrücke von Hauswasserversorgungsanlagen können auf diese Weise entscheidend reduziert werden und so auch erhebliche Stromkostenersparnisse erreicht werden. Bei einem zu überwindenden Höhenunterschied von 5 m zuzüglich Druck- und Rohrreibungsverluste ist ein Membranschwimmerventil aufgrund der bei diesem Druck gegebenen zu geringen Zulaufmenge nicht mehr geeignet.
7. Der Auslaufregler (9) kann um weitere Auslauföffnungen erweitert werden und so die Befüllung von Speicherbehältern durch weitere Flüssigkeiten erfolgen. 5
8. Zwischenbehälter (8), mit Auslaufregler (9) und den Schwimmerventilen (2) und (4) als gesamte Einheit besonders für einen externen Einsatz, außerhalb des zu befüllenden Speicherbehälters geeignet und die gesamte Einheit auch auf höherem Niveau befestigt werden kann. Es können auch mehrere WC-Objekte gleichzeitig versorgt werden. 3 und 4
9. Die Anwendung dieser Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die Anwendung in einem Spülkasten sondern sie eignet sich auch zur Nutzung in der Landwirtschaft, in der Industrie und in der Gastronomie.
10. Ist für eine Aufputzmontage und zur Vorwand- Installation geeignet. – 3. Die Einheit kann, hinsichtlich der räumlichen Aufteilung der einzelnen Baugruppen untereinander und durch Veränderung des Zwischenbehältervolumens, noch optimiert werden.
11. Diese Erfindung ist für einen zentralen oder dezentralen Einsatz geeignet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3819331 A1 [0006]
DE 4439824 C2 [0020, 0031, 0038]
DE 4439824 A1 [0020]
DE 19647779 A1 [0031]
DE 19618124 A1 [0038]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 1988 [0045]

Claims

Vorrichtung zur Befüllung von Speicherbehältern mit mehreren Schwimmerventilen, bestehend aus einem Zwischenbehälter (8), den Schwimmerventilen (2) und (4), einem schwimmergesteuerten Auslaufregler (9) und einem Verbindungsrohr (14) dadurch gekennzeichnet, dass sie als Einheit in oder außerhalb eines zu füllenden Speicherbehälters (1) untergebracht ist
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (b) des Auslaufregler (9) die einzige weiterführende Verbindung über Verbindungsrohr (14) zum Speicherbehälter (1) herstellt
Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung des Verbindungsrohr (14) mindestens mit seinem vollen Querschnitt unterhalb der Auslauföffnung (B) legt, und innerhalb der Rohrführung von der Unterkante der Auslauföffnung (B) des Innenrohr (b) bis zur Auslauföffnung des Verbindungsrohr (14) kein Höhenunterschied überwunden wird der ein Leerlaufen des Innenrohr (b) behindern kann.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass Innenrohr (b) über zwei Rohrausschnitte verfügt, die als Auslauföffnungen (A) und (B) ins Rohrinnere von Innenrohr (b) führen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass Auslauföffnung (A) immer offen ist, und die Auslauföffnung (B) durch einen mit einem Schwimmer (a) verbundenen Rohrverschluss (e), der von oben nach unten öffnet und von unten nach oben schließt, geöffnet oder geschlossen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass Rohrverschluss (e) vom Innenrohr (b) geführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Fläche der Auslauföffnung (A) mindestens dem nach dem Innendurchmesser bemessenen Querschnitt des Zulaufrohres (11) des eher öffnenden Schwimmerventils (2), und die lichte Fläche der Auslauföffnung (B) mindestens dem nach dem Innendurchmesser bemessenen Querschnitt des Zulaufrohres (10) des später öffnenden Schwimmerventils (4) entspricht und dabei der nach dem Innendurchmesser bemessene Querschnitt des Innenrohr (b) und des Verbindungsrohr (14) mindestens dem größten Querschnitt von einem der beiden Zulaufrohre (10) oder (11) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Unterkante der Auslauföffnung (A) und der Oberkante der Auslauföffnung (B) mindestens so groß ist, wie der Abstand zwischen Unter- und Oberkante der Auslauföffnung (B)
Vorrichtung nach Anspruch 1, 4, 8 dadurch gekennzeichnet, dass das SV (2) bereits voll geöffnet hat, oberhalb der WSL2, bevor ein fallender Wasserstand in Zwischenbehälter (8) die Unterkante der Auslauföffnung (A) erreicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 4, 8, 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des SV (4) erst dann erfolgt wenn Schwimmer (a) und Rohrverschluss (e) des Auslaufreglers (9) die Auslauföffnung (B) vollständig freigegeben haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 4, 8, 9, 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante der Auslauföffnung (A) den Wasserstand kennzeichnet, ab dem der Schwimmer (a) und der Rohrverschluss (e) des Auslaufreglers (9) beginnen sich gemeinsam synchron mit dem fallenden Wasserstand in Zwischenbehälter (8) zu senken, wodurch Rohrverschluss (e) unter dem Wasserspiegel beginnt zunächst einen sehr kleinen Bereich der Auslauföffnung (B) freizugeben, der sich mit zunehmender Sinkgeschwindigkeit immer schneller und weiter öffnet, und schließlich bis zur vollständigen Freigabe der Auslauföffnung (B) führt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 9, 10, 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf vom Zulaufrohr (10) des später öffnenden SV (4) nur über die Auslauföffnung (B) erfolgt und der Zulauf vom Zulaufrohr (11) des eher öffnenden SV (2) sowohl über Auslauföffnung (A) als auch über Auslauföffnung (B) erfolgen kann.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass während der Öffnungsphase durch Absenken des Wasserstandes unter die WSL2 bzw. Unterkante von Auslauföffnung (A) in Folge einer Entnahme aus (1), der fallende Wasserstand im Innenrohr (b) und (1) dem langsamer fallenden Wasserstand im Zwischenbehälter (8) vorauseilt und so ein freier Auslauf entsteht und eine Sogwirkung verhindert wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Teilmengen des Wassers, die zwischen der WSL1 und der WSL4 je nach Füllzustand gespeichert sind, durch Auslösung einer Entnahme über Spülvorrichtung (6) aus dem Zwischenbehälters (8) in den Speicherbehälter (1) fließen. Unteransprüche: aus den Hauptansprüchen 1–14 1. Auf das Verbindungsrohr (14) kann verzichtet werden, wenn die Verbindung vom Innenrohr (b) zum Speicherbehälter (1) direkt mit der Seitenwand oder Mantelfläche oder durch den Boden des Zwischenbehälters (8) hergestellt wird. 2. Innenrohr (b) und Verbindungsrohr (14) können auch gemeinsam, oder nur einzeln durch Seitenwand, Mantelfläche oder Boden des Zwischenbehälters (8) geführt werden. 3. Die Verbindung zwischen Innenrohr (b) und Verbindungsrohr (14) kann über feste oder auch lösbare Verbindung hergestellt werden, ebenso die Verbindung zwischen Zwischenbehälter (8) und einem der beiden Rohre. 4. Auf Verschraubung und Dichtung (g) kann verzichtet werden wenn die Verbindung auf andere Weise erfolgen kann 5. Auf eine vertikale Verstellbarkeit des Innenrohrs (b) kann verzichtet werden. 6. Die Gesamtlänge des Innenrohrs (b) kann unterschiedlich sein, ebenso die des Rohrverschluss (e). 7. Die Unterkante der Auslauföffnung (A) des Innenrohr (b) kann auch gleichzeitig die Oberkante der Auslauföffnung (A) darstellen. – dann entspricht der oben offene Rohrquerschnitt der Auslauföffnung (A). 8. Die Auslauföffnung (A) selbst kann auch Bestandteil eines abgezweigten Rohrstücks sein, das erst an einer tiefer liegenden Position mit dem Innenrohr (b) verbunden wird. 9. Zwischenbehälter (8) kann in Form, Volumen und Größe variieren. 10. Die Querschnittsformen der Rohre (14), (b) und des Rohrverschlusses (e) können auch andere Formen aufweisen- dreieckig usw. 11. Auf Verbindungselement (f) kann verzichtet werden, wenn Schwimmer (a) direkt mit dem Rohrverschluss (e) verbunden wird. 12. Das Verbindungselement (f) kann ein distanzverstellbares Rohrstück zwischen Schwimmer (a) und Rohrverschluss (e) sein oder durch andere, die Distanz überbrückende, Verbindungselemente ersetzt werden. 13. Die Verbindung zwischen (a) und (e) kann auch auf unterschiedliche Art oder mit unterschiedlichen Befestigungsmethoden erfolgen- verschrauben, pressen, klemmen, magnetisch usw. 14. Die Rohrausschnitte der Auslauföffnungen können unterschiedliche geometrische Formen haben, Dreiecksform, Langloch, Lochform, Bohrung usw. 15. Die Anzahl der zu den Auslauföffnungen (A) oder (B) gehörenden Öffnungen oder Rohrausschnitten kann unterschiedlich sein. Es können beispielsweise auch 4 Bohrungen = Auslauföffnung (A) und 2 Dreiecke = Auslauföffnung (B) sein. 16. Auf Ringanschläge (c) und Ringdichtungen (d) kann verzichtet werden, wenn die Leckverluste zwischen Innenrohr (a) und Rohrverschluss (e) durch ein geringes Spiel zwischen (a) und (e) toleriert werden können und die Funktionstüchtigkeit nicht beeinträchtigt wird. 17. Zur Herstellung aller Bauteile können die unterschiedlichsten Materialien zum Einsatz kommen. 18. Zwischenbehälter (8) kann mit weiteren Schwimmerventilen und Innenrohr (b) mit weiteren Auslauföffnungen erweitert werden, wenn eine Befüllung durch weitere Flüssigkeiten ersetzt werden soll. – 5 19. Mit einer Erhöhung der Anzahl der Auslauföffnungen ist nicht zwangsläufig eine Erhöhung der Anzahl der Rohrverschlüsse verbunden – 5 20. Die gesamte Vorrichtung kann als externe Variante für dezentrale und zentrale Lösungen eingesetzt werden, wodurch Unabhängigkeit von Form, Volumen und Gestaltung des Speicherbehälters (1) entsteht., – 3, 4 21. Die zur Anwendung kommenden Schwimmerventile (2) und (4) können unterschiedliche Fabrikate sein, auch hinsichtlich Ihres Funktionsprinzips. 22. Zur Minimierung von Füllstandsunterschieden im Speicherbehälter (1) besteht auch die Möglichkeit Schwimmer (5) vom SV (4) durch einen anderen Schwimmer zu ersetzen, um so das Öffnungs- und Schließverhalten zu verändern.