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Die Erfindung betrifft eine WC-Sitzgarnitur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Der Grundaufbau derartiger WC-Sitzgarnituren ist beispielsweise in dem Patent
DE 100 51 805 B4 der Anmelderin beschrieben. Bei dieser Lösung sind keramikseitig zwei Befestigungspins vorgesehen, auf die die WC-Sitzgarnitur aufsetzbar ist. Dabei tauchen die Pins jeweils in eine Aufnahme eines Adapterelementes einer WC-Sitzgelenkanordnung mit einer Dämpfungseinrichtung ein, die die Absenkbewegung eines WC-Sitzes oder eines WC-Deckels der WC-Sitzgarnitur dämpft. Der WC-Sitz beziehungsweise der WC-Deckel sind über Kloben mittelbar oder unmittelbar an / auf der Sitzgelenkanordnung gelagert, so dass diese eine Art Schwenkachse bildet.
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In der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden
WO 2016/ 020 409 A1 ist eine WC-Sitzgarnitur offenbart, bei der sitzseitig elektrische Verbraucher, beispielsweise eine Sitzheizung und ein Sensor integriert sind. Die Stromversorgung dieser Verbraucher erfolgt über eine Steuereinheit (Technikbox), die auf die Keramik aufgesetzt ist und an der vorzugsweise der Sitz und der Deckel gelagert sind. Die elektrische Kontaktierung erfolgt dabei über elektrische Leitungen, die von den elektrischen Verbrauchern im Sitz oder im Deckel hin zu der Steuereinheit geführt sind. Soll nun der Sitz oder der Deckel abgenommen werden, so muss zunächst diese Leitungsverbindung gelöst werden. Ein weiteres Problem derartiger Lösungen besteht darin, dass die Leitungsverbindung zwischen der Stromversorgung und der WC-Sitzgarnitur sorgfältig abgedeckt werden muss, so dass eine Verschmutzung verhindert wird.
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In jüngster Zeit besteht ein Trend dahingehend, in die WC-Sitzgarnitur zusätzlich zur Sitzheizung weitere Funktionen zu integrieren. So kann, wie bei der oben genannten Lösung, ein Sensor zum Erfassen der Benutzung der WC-Sitzgarnitur vorgesehen sein, so dass beispielsweise nach der Nutzung ein automatischer Schließvorgang eingeleitet werden kann.
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In der
DE 10 2016 108 379 A1 der Anmelderin wird eine WC-Sitzgarnitur beschrieben, bei der weitere Sensoren zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung physiologischer oder gesundheitsspezifischer Parameter / Vitaldaten eines Nutzers integriert sind. Über diese Sensoren kann der Parameter selbst oder ein für die Berechnung des Parameters erforderlicher Wert erfasst werden. So kann beispielsweise aus dem erfassten Gewicht in Kenntnis der Körpergröße ein BMI (Body-Maß-Index) berechnet werden. Prinzipiell können über eine derartige Sensoranordnung auch Vitaldaten wie Puls, Blutdruck, Körpertemperatur, Körperfettanteil, Blutzuckergehalt etc. erfasst werden.
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Die Stromversorgung dieser elektrischen Verbraucher und der Datenaustausch zwischen der Technikbox und den Sensoren ist problematisch, da innerhalb der WC-Sitzgarnitur nur wenig Raum zur Leitungs-/Kabelführung verbleibt. Bekannt sind Lösungen, bei denen die Einzelleitungen durch die Kloben und die Sitzgelenkanordnung in die Technikbox geführt sind. Diese Anzahl von Leitungen benötigt viel Bauraum in einem Bereich, in dem auch Dämpfer und Aktoren/Motoren angeordnet sind.
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In der
WO 2017/ 029 369 A1 der Anmelderin ist eine WC-Sitzgelenkanordnung beschrieben, bei der die Stromzuführung / Energieversorgung über Leitungen erfolgt, wobei im Bereich eines Dämpfers der WC- Sitzgelenkanordnung ein Steckerteil vorgesehen ist, dem ein sitz- und/oder deckelseitiges Steckergegenstück zugeordnet ist, so dass bei der Montage der WC-Sitzgarnitur, bei der die WC-Sitzgelenkanordnung in Wirkverbindung mit dem WC-Sitz und dem WC-Deckel gebracht wird, die elektrische Verbindung relativ einfach durch Verbinden des Steckerteils mit dem Steckergegenstück erfolgen kann. Bei einer in der letztgenannten Druckschrift beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erfolgt dann die Verbindung mit der externen Stromversorgung über die keramikseitigen Befestigungspins, so dass im Anbindungsbereich des Befestigungspins an ein Adapterstück des Dämpfers ebenfalls eine elektrische Steckverbindung vorgesehen ist.
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Diese im Hinblick auf die Montage optimierte Version hat jedoch ebenfalls den vorbeschriebenen Nachteil, dass ein hoher Aufwand bei der elektrischen Kontaktierung zwischen der externen Stromversorgung und den sitzgarniturseitigen elektrischen Verbrauchern erforderlich ist.
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Bei derartigen Lösungen können zwar die elektrischen Verbraucher (Sitzheizung, Sensoren) bereits beim Pressen / Spritzgießen in den Deckel oder Sitz integriert werden - problematisch ist jedoch weiterhin die Verkabelung/Leitungsführung außerhalb dieser Komponenten, insbesondere im Bereich der WC-Sitzgelenkanordnung.
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In der ebenfalls auf die Anmelderin zurückzuführenden Druckschrift
DE 10 2010 010 881 A1 ist eine WC-Sitzgarnitur mit einem motorischen Antrieb zum Öffnen/Schließen des Sitzes oder des Deckels dargestellt. Die Stromversorgung des Aktors erfolgt dabei über die oben beschriebenen Pins.
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Die Druckschrift
JP 2002-101 578 A betrifft in allgemeiner Form eine drahtlose Energieübertragung, wobei ein Ausführungsbeispiel auf ein WC gerichtet ist. Man sieht dort die Keramik, an der der WC-Sitz und der WC-Deckel 80 gelagert sind. Die Energieversorgung einer Sitzheizung 9b erfolgt über eine drahtlose Energieübertragung, die allerdings von der Keramik aus direkt in den Sitz hinein erfolgt.
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Die
DE 20 2011 108 948 U1 zeigt eine WC-Sitzgarnitur, bei der der Sitz mit einer Sitzheizung versehen ist, die über Sende- und Empfangsspulen mit Energie versorgt wird. Mit dieser Energieversorgung kann auch eine Datenübertragung einhergehen. Die Sendespule ist dabei in die Keramik integriert. In den Sitz ist darüber hinaus noch ein Akku integriert.
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Die Druckschrift
JP 2008-36 133 A beschäftigt sich mit der Energieversorgung einer Sitzheizung eines Sitzes über eine Technikbox.
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In der
JP H10-179 454 A ist die Integration von Komponenten in eine Technikbox und einen WC-Sitz beschrieben.
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Die
JP 2016-30 186 A offenbart eine WC-Sitzgarnitur, bei der ebenfalls die Energieversorgung von einer primärseitigen Technikbox auf in den Sitz integrierte sekundärseitige Komponenten erfolgt.
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Die
US 2019 / 0 038 090 A1 offenbart eine WC-Sitzgarnitur, bei der eine Technikbox vorgesehen ist, die über eine drahtlose Energieübertragung von in einer Wandung, im Boden oder dergleichen integrierte Koppelelemente mit Energie versorgt wird. Die Energieübertragung erfolgt über den Deckel, wobei in diesem Empfangsspulen integriert sind, die drahtlos angesteuert werden und dementsprechend die Verbraucher/ Steuerelemente in der Technikbox mit Energie versorgen. Über diese Technikbox können dann wiederum WC-sitzseitige Koppelelemente versorgt werden, über die elektrische Verbraucher, beispielsweise eine Sitzheizung, angesteuert werden.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine WC-Sitzgarnitur zu schaffen, bei der ein elektrischer Verbraucher, beispielsweise ein Sensor, mit geringem vorrichtungstechnischen und montagetechnischen Aufwand mit Energie versorgt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine WC-Sitzgarnitur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße WC-Sitzgarnitur hat einen WC-Sitz und einen WC-Deckel (im Folgenden Sitz und Deckel genannt), die mittels einer WC-Sitzgelenkanordnung lösbar und schwenkbar mit keramikseitigen Befestigungsmitteln verbunden sind. Die Sitzgarnitur ist des Weiteren mit elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Sensoren, einer Heizung oder Aktoren ausgeführt, die über eine Einrichtung zur Energieversorgung bestromt sind. Erfindungsgemäß weist diese Einrichtung eine Energieübertragungseinrichtung auf, die zur draht- / kontaktlosen Energieübertragung zu den Sensoren und/oder Verbrauchern ausgelegt ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt die kontaktlose Energieübertragung in einem Energieübertragungspfad zwischen den vorbeschriebenen Komponenten (Sitz, Deckel oder WC-Sitzgelenkanordnung), so dass es in diesen kritischen Bereichen keiner oder allenfalls einer minimalen Anzahl an Leitungen bedarf.
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Erfindungsgemäß ist die Energieübertragungseinrichtung mit induktiven Koppelelementen, vorzugsweise Koppelspulen (Primärspule/Sekundärspule) ausgeführt. Dabei wird beispielsweise mittels eines Frequenzmodulators (Sender) an der stromversorgungsseitigen Koppelspule (Primärspule) ein magnetisches Wechselfeld erzeugt und in der als Empfangsspule wirkenden verbraucherseitigen Koppelspule wird dann eine Wechselspannung induziert, die beispielsweise über einen Gleichrichter gleichgerichtet und als Gleichspannung dem Verbraucher zugeführt werden kann. Eine derartige induktive Energieübertragung erfolgt im Nahfeld und ist für die bei WC-Sitzgarnituranordnungen zu überbrückenden Entfernungen/Spalte in optimaler Weise geeignet.
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Dementsprechend kann zur Nahfeldkopplung dem stromversorgungsseitigen Kopplungselement ein geeigneter Sender und dem verbraucherseitigen Kopplungselement ein entsprechender Empfänger zugeordnet sein, so dass der Verbraucher mit der vorbestimmten Gleichspannung beaufschlagt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, verbraucherseitig, vorzugsweise sitzgarniturseitig zumindest einen Energiespeicher, insbesondere einen elektrischen Speicher, zur Energieversorgung der elektrischen Verbraucher vorzusehen. Dieser Energiespeicher wird dann über die genannten Empfänger aufgeladen.
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Bei einer derartigen Lösung wird es besonders bevorzugt, wenn der Energiespeicher nur in vorbestimmten Betriebspositionen des Sitzes oder des Deckels zum Aufladen in Wirkverbindung mit der Energieübertragungseinrichtung kommt. Mit einer derartigen Anordnung erfolgt das Aufladen der Speicher beispielsweise bei geschlossenem Deckel (WC nicht benutzt), so dass entsprechend im Sitz, oder im Deckel aufgenommene Speicher geladen werden, um die zugeordneten Verbraucher während der Nutzung (Deckel geöffnet) mit Strom zu versorgen.
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Alternativ kann das Aufladen der Speicher auch bei geöffnetem Deckel erfolgen, wobei beispielsweise in den Deckel integrierte Speicher über in eine Wand oder einen Spülkasten integrierte Sender und sitzseitige Speicher über in die Keramik integrierte Sender aufgeladen werden.
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Prinzipiell kann die Energieversorgung auch von einem im Sitz oder im Deckel integrierten elektrischen Speicher auf einen im anderen Bauteil (Deckel bzw. Sitz) aufgenommen Sensor oder sonstigen Verbraucher erfolgen. Der Speicher wird dann beispielsweise über in die Keramik oder in eine Wandung oder in einen Spülkasten integrierte Primärspulen/induktive Koppelelemente aufgeladen, wenn das mit dem Speicher versehene Bauteil dort an-/aufliegt.
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Prinzipiell kann auch auf den Energiespeicher verzichtet werden, wenn die Stromversorgung direkt durch die induktive Kopplung ohne Zwischenschaltung eines Speichers oder Energiespeichers erfolgt.
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Bei der letztgenannten Lösung ist eine Energie-/Leistungsversorgung ohne Kabel möglich. Bei der erstgenannten Lösung kann die Anzahl der Kabel zur Energieversorgung auf ein Minimum reduziert werden. Üblicherweise reicht ein Kabel aus, um zumindest den oder die Sender an die externe Stromversorgung anzuschließen. Die Energieübertragung auf die Empfänger/Speicher/Verbraucher erfolgt dann - wie oben ausgeführt - drahtlos.
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Wie vorstehend ausgeführt, kann bei einer Variante ein in dem Sitz oder dem Deckel angeordneter elektrischer Verbraucher mit einem zugeordneten Speicher und dem zugeordneten Koppelelement in einer vorbestimmten Relativposition über ein in der jeweils anderen Komponente (Deckel bzw. Sitz) angeordnetes Koppelelement mit Energie versorgt werden.
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Der oder die Sender mit dem zugeordneten stromversorgungsseitigen Koppelelement können auch im Bereich einer Wand, eines Spülkastens oder keramikseitig vorgesehen sein.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zumindest die Koppelelemente und/oder Energiespeicher, insbesondere die elektrischen Speicher, und/oder Sender und/oder Sensoren und/oder Empfänger beim Formen (Pressen, Spritzgießen) in den Sitz oder Deckel integriert. Alternativ können beim Formen Hohlräume zur Aufnahme der genannten Komponenten ausgebildet werden. In diesen Hohlräumen können die Komponenten dann stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben, form- und/oder kraftschlüssig lagefixiert werden.
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Zur Verbesserung der optischen Anmutung und zum Schutz gegen Verschmutzung können die Hohlräume dann nach der Montage der Komponenten überdeckt werden.
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Der Energiespeicher, insbesondere elektrische Speicher, kann ein Akku oder ein Kondensator sein.
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Bei einer besonders kompakten Lösung ist eine Energieversorgungskette eines elektrischen Verbrauchers mit dem Sender, den stromversorgungsseitigen und verbraucherseitigen Kopplungselementen und dem verbraucherseitigen Empfänger im geschlossenen Zustand der WC-Sitzgarnitur, vorzugsweise linien- oder strangförmig, nebeneinanderliegend angeordnet. Diese Weiterbildung vereinfacht die Herstellung der WC-Sitzgarnitur, da dann für diese Komponenten lediglich ein relativ kompakter Hohlraum ausgebildet werden muss.
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Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die aktive Länge der Energieversorgungskette weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm beträgt.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Einrichtung zur Leistungs-/Endenergieversorgung der elektrischen Verbraucher so ausgelegt, dass dem Energiespeicher, insbesondere dem elektrischen Speicher, während eines relativ kurzen Zeitraums Energie mit hoher Leistung entnommen werden kann, so dass beispielsweise in kurzer Zeit der Sitz auf die Betriebstemperatur gebracht werden kann.
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Das Laden des Energiespeichers, insbesondere elektrischen Speichers, erfolgt dann über einen wesentlich längeren Zeitraum mit vergleichsweise geringer Leistung.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer WC-Sitzgarnitur, die mit einer drahtlosen Energieübertragungseinrichtung ausgeführt ist;
- 2 eine Prinzipdarstellung einer Energieübertragungseinrichtung gemäß 1 ;
- 3 die WC-Sitzgarnitur aus 1 im geöffneten Zustand und
- 4 eine Variante einer WC-Sitzgarnitur mit einem Spülkasten.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen WC-Sitzgarnitur 1 dargestellt, die an einer strichpunktiert angedeuteten Keramik 2 befestigt ist. Eine derartige, beispielsweise aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannte WC-Sitzgarnitur 1 hat einen Sitz 4 und einen Deckel 6, die mittels einer WC-Sitzgelenkanordnung 8 miteinander verbunden sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat die WC-Sitzgelenkanordnung 8 Dämpfer, über die die Absenkbewegung des Sitzes 4 und/oder des Deckels 6 gedämpft wird. Prinzipiell ist jedoch auch ein motorischer Antrieb dieser Komponenten möglich. Die WC-Sitzgelenkanordnung 8 ist abschnittsweise in Kloben des Sitzes 4 und des Deckels 6 aufgenommen, wobei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 10 ein Kloben des Sitzes 4 gekennzeichnet ist.
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Die Befestigung auf der Keramik 2 erfolgt über Pins 12, 14, die über Befestigungsmittel 16 an der Keramik 2 befestigt sind und auf deren freie Endabschnitte (nicht sichtbar in 1) die WC-Sitzgelenkanordnung 8 mit dem Sitz 4 und dem Deckel 6 aufgesetzt wird.
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Wie bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik ist die WC-Sitzgarnitur 1 mit funktionalen Elementen, wie beispielsweise einer Sitzheizung oder einem oder mehreren Sensoren ausgeführt. Anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Stromversorgung eines Sensors erläutert - prinzipiell kann auf entsprechende Weise jedoch ein sonstiger elektrischer Verbraucher, beispielsweise ein Aktor oder eine Sitzheizung mit elektrischer Energie versorgt werden.
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Bei der Darstellung gemäß 1 ist beispielhaft die Positionierung von zwei Sensoren 20, 20' erläutert, wobei der Sensor 20 im Deckel 6 und der Sensor 20' im Sitz 4 angeordnet sein kann. Die Energieübertragungskette mit den zur Energieversorgung der Sensoren 20, 20' erforderlichen Komponenten ist in 1 mit den Bezugszeichen 22 bzw. 22' gekennzeichnet.
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Einzelheiten der Energieübertragungskette 22, 22' werden anhand 2 erläutert. Mit dem Bezugszeichen 24 ist die externe, ortsfeste Stromversorgung 24 gekennzeichnet, die beispielsweise über eine Stromzuführung 26 mit der Sitzgarnitur 1 verbunden ist. Diese Leitung kann, wie beispielsweise eingangs erläutert, über den Pin 12, 14 oder über eine im Bereich der Gelenkanordnung angeordnete Technikbox oder über die Keramik 2 mit den im Folgenden beschriebenen Komponenten kontaktiert sein. In den Sitz 4 oder den Deckel 6 integriert ist beispielsweise ein Sender 28, der beispielsweise als Frequenzmodulator ausgeführt ist und in einem stromversorgungsseitigen Koppelelement, beispielsweise einer Primärspule 30 ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld erzeugt, das in der 2 mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnet ist. Durch Induktion wird in einem sensorseitigen Koppelelement, im Folgenden Sekundärspule 34 genannt, eine entsprechende, hochfrequente Induktionsspannung erzeugt, die dann mittels eines Empfängers, beispielsweise eines Gleichrichters 36, in eine Gleichspannung umgewandelt wird. Mittels dieser Gleichspannung wird dann ein elektrischer Speicher 38, beispielsweise ein Akku oder ein Kondensator aufgeladen, über den dann letztendlich die Stromversorgung des Sensors 20 erfolgt. Bei einer derartigen Lösung ist die Verbindung zur Stromversorgung 24 und damit beispielsweise zu der Primärspule 30 lediglich dann erforderlich, wenn der elektrische Speicher 38 aufgeladen wird. Dessen Kapazität ist so ausgelegt, dass er den Sensor 20 während der jeweiligen Benutzungszeit bis zum nächsten Aufladen mit Energie versorgen kann.
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Bei der Energieübertragungskette 22 gemäß 1 sind beispielsweise die Primärspule 30 und der Sender 28 sitzseitig angeordnet, so dass entsprechend die weiteren Komponenten der Energieübertragungskette 22, das heißt die Sekundärspule 34, der Empfänger 36 (Gleichrichter) und der elektrische Speicher 38 mit dem Sensor 20 in den Deckel 6 integriert sind.
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Bei der mit dem Bezugszeichen 22' gekennzeichneten Energieübertragungskette sind in umgekehrter Weise der Sender 28 und die Primärspule 30 deckelseitig vorgesehen, während der Sensor 20' mit dem elektrischen Speicher 38 der Sekundärspule 34 und dem Empfänger 36 sitzseitig vorgesehen sind.
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Je nach Platzierung von Sender 28 oder Empfänger 36 kann demnach das Aufladen des jeweiligen elektrischen Speichers 38 im geöffneten oder im geschlossenen Zustand der Sitzgarnitur 1 erfolgen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 erfolgt das Laden im geschlossenen Zustand, wobei bei einer Energieübertragungskette 22 gemäß 1 der in den Sitz 4 integrierte Sender 28 über die nicht dargestellte Leitung, die sich beispielsweise durch die Keramik oder rückseitig von einer Wand durch die Sitzgelenkanordnung 8 hindurch erstreckt, mit Energie versorgt wird, so dass im geschlossenen Zustand der elektrische Speicher 38 des Sensors 20 aufgeladen wird - dieser Sensor 20 kann dann auch bei geöffnetem Deckel 6 und somit bei einem Aufheben der induktiven Kopplung aufgrund der im Speicher 38 gespeicherten elektrischen Energie versorgt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der in 1 angedeuteten Energieübertragungskette 22' ist der stromversorgungsseitige Pfad der Energieübertragungskette 22', beispielsweise mit dem Sender 28 und der Primärspule 30 im Deckel 6 aufgenommen, während der Sensor 20' und die zugeordneten Koppelelemente, beispielsweise die Sekundärspule 34, der Empfänger 36 (Gleichrichter) und der Speicher 38 deckelseitig angeordnet sind. Die Stromversorgung erfolgt bei einem derartigen Ausführungsbeispiel vorzugsweise von der Rückseite des Deckels 6 über die WC-Sitzgelenkanordnung 8. Selbstverständlich ist auch eine andere Art der Stromversorgung realisierbar.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt entsprechend das Laden des dem sitzseitigen Sensor 20' zugeordneten Speichers 38 bei geschlossener Sitzgarnitur 1. Bei geöffnetem Deckel ist die induktive Kopplung unterbrochen - die Kapazität des Speichers 38 reicht jedoch aus, um den sitzseitigen Sensor 20' während der Nutzung mit Energie zu versorgen und entsprechende Signale an eine Basisstation abzugeben.
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3 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in geöffnetem Zustand. Wie vorstehend erläutert, sind die Speicher 38, 38' der zugeordneten Sensoren 20, 20' in der Relativposition gemäß 1 (Deckel 6 geschlossen) aufgeladen, so dass entsprechend die Sensoren 20,20' mit Energie versorgt sind, um die jeweiligen Daten zu erfassen. Die induktive Kopplung zur jeweiligen Primärseite (stromversorgungsseitige Komponenten (Sender 28, Primärspule 30)) ist bei geöffnetem Deckel 6 von der Sekundärseite getrennt, so dass keine Aufladung erfolgt.
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Die Energieversorgung der Sensorik in dem Sitz 4 bzw. in dem Deckel 6 kann ohne drahtgebundene Spannungsversorgung erfolgen. Wie vorstehend erläutert, ist es lediglich erforderlich den primärseitigen Sender 28 jeweils über eine Leitung oder dergleichen an die Stromversorgung anzuschließen.
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Nach der Nutzung des WCs wird der Deckel 6 wieder geschlossen und somit der vorbeschriebene Ladevorgang gemäß 1 initiiert. Die Ladezyklen können beliebig oft wiederholt werden, wobei die Kapazität des elektrischen Speichers 38 so ausgelegt ist, dass die Sensoren während der Nutzung zuverlässig mit Energie versorgt werden.
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Aufgrund des minimalen Aufwands zur Anbindung der Sensorik/Verbraucher an die Energieversorgung ist die Integration der Komponenten der Energieübertragungskette 22 in den Sitz 4 und den Deckel 6 sehr einfach mit geringem Aufwand zu realisieren, wobei die beschriebenen Komponenten bereits bei der Herstellung des Sitzes in das Material eingebracht werden können, so dass der montage- und vorrichtungstechnische Aufwand minimal ist. Durch diese Integration der Komponenten in den Sitz 4 und in den Deckel 6 sind diese zuverlässig nach außen hin zur Umwelt abgedeckt und können darüber hinaus an der für die Funktion optimalen Position nahe am Körper angeordnet werden.
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Wie eingangs erläutert, können die Komponenten der Energieübertragungskette 22 beim Formen (Pressen, Spritzgießen) integriert werden/sein, so dass diese Komponenten verpresst oder umspritzt werden/sind. Bei einer alternativen Lösung wird / werden beim Formen wenigstens ein Hohlraum oder eine Aufnahme / Hohlräume oder Aufnahmen ausgebildet, in den oder die / in die die Komponenten nachträglich montiert werden/sind.
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Diese Montage kann stoffschlüssig (beispielsweise durch Kleben) form- und/oder kraftschlüssig erfolgen/sein.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, diese Hohlräume/Aufnahmen nach der Montage der Komponenten über eine geeignete Abdeckung nach außen hin zu überdecken. In anderen Worten sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Komponenten, insbesondere Baugruppen, in den Hohlräumen/Aufnahmen montiert und von der Abdeckung überdeckt.
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4 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 und 2, wobei wieder die Energieübertragungskette 22 gemäß 2 eingesetzt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist das WC mit einem der angedeuteten Keramik 2 zugeordneten Spülkasten 40 ausgeführt, der rückseitig angeordnet ist. Bei geöffnetem Deckel 6 ist dieser am Spülkasten 40 abgestützt. Anstelle des Spülkastens 40 kann die Abstützung auch an einer Wand oder dergleichen erfolgen.
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Bei einer derartigen Lösung mit rückseitig abgestütztem Deckel 6 können die primärseitigen Komponenten der Energieübertragungskette 22, das heißt beispielsweise der Sender 28 (Frequenzmodulator), die Primärspule 30 und die Stromzuführung 26 sehr einfach in den Spülkasten 40 oder in die Wand integriert werden. Die Anordnung erfolgt dabei derart, dass eine induktive Kopplung mit den sekundärseitigen Komponenten des geöffneten Deckels 6 möglich ist. Das heißt, bei dieser Variante sind die Sekundärspule 34, der Empfänger (Gleichrichter) 36, der elektrische Speicher 38 und der Sensor 20' in einer Relativposition angeordnet, die eine induktive Kopplung zur Primärspule 30 zulässt. Prinzipiell kann in entsprechender Weise auch der im Sitz 4 angeordnete Verbraucher/Sensor im geöffneten Zustand des Sitzes 4 aufgeladen werden. Da das Öffnen des Sitzes 4 nicht so häufig vorkommt, wird es allerdings bevorzugt, die Primärseite der Energieübertragungskette 22 bei einem im Sitz 4 angeordneten Sensor 20' keramikseitig oder technikboxseitig auszubilden.
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Prinzipiell ist es auch möglich, den einem sitzseitigen Verbraucher/Sensor 20 zugeordneten Speicher 38 bei geöffnetem Deckel 6 aufzuladen, so dass die Energieversorgung der deckel- und sitzseitigen Verbraucher über den geöffneten Deckel 6 mittelbar oder unmittelbar erfolgt.
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In dem Fall, in dem der Sender 28 in die Keramik 2 integriert ist, kann gegebenenfalls auf einen Speicher verzichtet werden, da bei geschlossenem Sitz 4 eine ständige und kontaktlose Leistungsversorgung der im Sitz 4 oder im Deckel 6 integrierten Verbraucher/Sensoren 20, 20' gewährleistet ist. Bei einer derartigen Lösung kann komplett auf eine externe Leistungsversorgung mittels vom Sitz 4 äußerlich abgehender Leitungen verzichtet werden, da während der Nutzung des Sitzes 4 (Sitz 4 liegt auf der Keramik 2 auf) eine kontinuierliche Energieversorgung stattfindet.
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Eine entsprechende Energieversorgung ohne Speicher kann auch für im Deckel 6 aufgenommene Verbraucher/Sensoren erfolgen, wenn die Primärseite der Energieübertragungskette 22 in den Spülkasten 40 oder die Wand oder dergleichen integriert ist.
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Bei anderen Konzepten muss lediglich der Sender 28 in einer Sitzgarnitur-Komponente, beispielsweise im Sitz 4 oder im Deckel 6 über eine Leitung an die Stromversorgung 24 angeschlossen werden. Dadurch lässt sich der Kabelbaum des gesamten WC-Systems in seinem Querschnitt und in der Anzahl der Adern minimieren. Die mit einem Empfänger 36 ausgestattete andere Komponente kann dann vollständig autonom versorgt werden und benötigt keine externe Anbindung.
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Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Energieübertragungskette 22, 22' jeweils so in der Sitzgarnitur 1 angeordnet, dass deren Komponenten (Primär-/Sekundärseite) etwa linien- oder strangförmig nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die in die Sitzgarnitur 1 integrierte Wirklänge der Energieübertragungskette 22, 22' beträgt weniger als 5cm, so dass diese auch in sehr kompakte, flachbauende Design-Sitzgarnituren 1 integriert werden kann.
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Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Energieübertragungskette 22, 22' so ausgebildet sein, dass zum Aufladen des elektrischen Verbrauchers, beispielsweise der Sensoren 20, 20' während eines relativ kurzen Zeitraums elektrische Energie mit hoher Leistung abgerufen wird, so dass beispielsweise der Sitz 4 über die Sitzheizung sehr schnell auf seine Betriebstemperatur gebracht wird. Das Aufladen des elektrischen Speichers kann dann in der vorbeschriebenen Weise über einen vergleichsweise langen Zeitraum mit geringer Leistung erfolgen.
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Offenbart ist eine WC-Sitzgarnitur, bei der eine Energieversorgung von in einem Sitz oder einem Deckel integrierten elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Sensoren, kontaktlos über eine Nahfeldübertragung erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- WC-Sitzgarnitur
- 2
- Keramik
- 4
- Sitz
- 6
- Deckel
- 8
- WC-Sitzgelenkanordnung
- 10
- Kloben
- 12
- Pin
- 14
- Pin
- 16
- Befestigungsmittel
- 20, 20'
- Sensoren
- 22
- Energieübertragungskette
- 24
- Stromversorgung
- 26
- Stromzuführung
- 28
- Sender
- 30
- Primärspule
- 32
- Wechselfeld
- 34
- Sekundärspule
- 36
- Empfänger / Gleichrichter
- 38
- elektrischer Speicher
- 40
- Spülkasten
