DE19751241C2 - Einrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstandes einer Badewanne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstandes einer Badewanne.

Bei bekannten Einrichtungen zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstands einer Badewanne wird als Sensor im allgemeinen ein Volumendetektor eingesetzt, der die Menge des der Badewanne oder dergleichen zugeführten Frischwassers überwacht. Wird eine voreingestellte Menge an Frischwasser erreicht, erzeugt die zugehörige Schal­ tungsanordnung ein Ausgangssignal, welches ein Magnet­ ventil beaufschlagt. Dieses stellt dann den Zustrom von Wasser ab. Bei diesen Einrichtungen ist es jedoch nicht ausgeschlossen, daß durch eine Fehlbedienung bei einer schon gefüllten Badewanne der Zufluß von Wasser noch einmal freigegeben wird, so daß es im schlimmsten Falle bei einem verstopften Überlauf der Badewanne zu einer Überschwemmung des Badezimmers und einem Wasserschaden kommen kann.

Andere Einrichtungen zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstands einer Badewanne verwenden als Sensor eine Art Reflexionslichtschranke, bei welcher der Spiegel des innerhalb der Badewanne ansteigenden Wassers überwacht wird. Erreicht dieser Spiegel eine Obergrenze, so erzeugt die Schaltungsanordnung wiederum das die Abstellung der Frischwasserzufuhr bewirkende Ausgangssignal. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß die optischen Komponenten verschmutzen können, wodurch die Funktions­ tauglichkeit gefährdet ist.

Aus der DE 36 24 941 C2 ist eine Einrichtung zur Ermittlung und Überwachung des Füllstandes eines kontinuierlich arbeitenden Mischers bekannt, bei der Dehnungsmeßstreifen vorgesehen sind, die so an den Behälter ankoppelbar sind, daß Deformationen, die durch das Gewicht der Behälter­ füllung hervorgerufen werden, eine Längenänderung der Dehnungsmeßstreifen hervorrufen und ein dem Füllstand des Mischers entsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugen. Hierzu ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die die durch Längenänderungen des Dehnungsmeßstreifens hervorgerufenen Widerstandsänderungen erfaßt und ein Ausgangssignal erzeugt, welches eine Anzeigeeinrichtung und ein Ventil ansteuert.

In der DE 37 25 332 A1 ist ein Behälter beschrieben, der auf diskreten Lagerpunkten steht, wobei im Bereich dieser Lagerpunkte Dehnungsmeßstreifen angebracht sind.

Weiterhin ist der Einsatz eines programmierbaren Mikropro­ zessors bei der Steuerung der Füllung von Badewannen aus der DE 34 30 176 A1 bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche weitestgehend störungsfrei arbeitet und zudem preiswert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstandes einer Badewanne mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dehnungsmeßstreifen, wie sie erfindungsgemäß zum Einsatz kommen, sind sehr preiswerte, handelsübliche Bauteile. Sie sind darüber hinaus außerordentlich robust, wenig störanfällig und bereits in einer Form erhältlich, in der sie leicht auf die Oberfläche des zu überwachenden Gegen­ standes aufgebracht werden können. Die elektronische Verarbeitung der von diesen Dehnungsmeßstreifen bereitge­ stellten elektrischen Analogsignale ist vergleichsweise einfach. Da der erfindungsgemäß verwendete Dehnungsmeß­ streifen auf das Füllgewicht der Badewanne bzw. die hierdurch hervorgerufenen Deformationen der Badewanne anspricht, ist es nicht möglich, auch bei mehrfacher Betätigung der Einrichtung die Badewanne weiter als bis zu dem vorgegebenen maximalen Füllstand zu befüllen.

Besonders bevorzugt wird, wenn der Dehnungsmeßstreifen ein piezoresistives Bauelelemt ist. Derartige piezoresi­ stive Bauelemente sind in verschiedensten technischen Gebieten in weitem Einsatz; sie haben sich dort sehr gut bewährt. Sie zeichnen sich zusätzlich dadurch aus, daß sie weitgehend temperaturunabhängig arbeiten, also eine Kompensation von Temperatureinflüssen, wie sie im Bereich einer Badewanne auftreten können, im allge­ meinen entbehrlich ist.

Die einfachste Art, den Dehnungsmeßstreifen an die Bade­ wanne anzukoppeln, ist diejenige, daß der Dehnungsmeß­ streifen direkt an der Außenfläche der Badewanne ange­ ordnet ist. In dieser Weise läßt sich die Einrichtung auch problemlos überall bei bereits existierenden Bade­ wannen nachrüsten.

Größere Meßgenauigkeit läßt sich allerdings dann erzie­ len, wenn der Dehnungsmeßstreifen an einer Halteeinrich­ tung angeordnet ist, die so ausgestaltet und an der Außenfläche der Badewanne angekoppelt ist, daß sich Deformationen der Badewanne auf den Dehnungsmeßstreifen übertragen. Durch diese indirekte Ankopplung des Deh­ nungsmeßstreifens lassen sich insbesondere auch Einflüsse, die von der Temperatur der Wannenfüllung ausgehen, wei­ testgehend eliminieren. Durch geschickte Konstruktion der Halteeinrichtung lassen sich die Deformationen, die der Dehnungsmeßstreifen erfährt, gegenüber demjenigen Falle mechanisch vergrößern, in dem der Dehnungs­ meßstreifen direkt auf der Badewanne aufgebracht ist. Auch dies erhöht die Genauigkeit und Verläßlichkeit der Einrichtung.

Die Halteeinrichtung kann beispielsweise eine Halte­ klammer umfassen, die ihrerseits zwei seitliche Schen­ kel, eine die Schenkel verbindende Basis und an die Schenkel angeformte Befestigungselemente umfaßt. Die so gebildete Halteklammer läßt sich von unten her um die Außenseite der Badewanne herumlegen. Allerdings muß diese Halteeinrichtung montiert werden, noch bevor die Badewanne endgültig in ihre Einbaunische eingesetzt wird.

Bei den Befestigungselementen der Halteklammer kann es sich um im wesentlichen horizontale Auflageränder handeln, die auf die die Einbaunische der Badewanne begrenzenden Wände auflegbar sind. In diesem Falle wird also die Halteklammer vor der Badewanne in der Einbau­ nische montiert; beim Einsetzen der Badewanne in die Einbaunische legen sich deren Ränder über die Auflage­ ränder der Halteklammer.

Alternativ können die Befestigungselemente der Halte­ klammer auch im wesentlichen vertikale Befestigungsstrei­ fen sein, die von der Seite her an der Badewanne befestig­ bar sind. Bei dieser Ausgestaltung wird die Halteklammer an der Badewanne montiert, bevor diese dann gemeinsam mit der Halteklammer in die Einbaunische eingesetzt wird.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Halteeinrichtung sieht ferner so aus, daß der Dehnungsmeßstreifen an der Basis der Halteklammer angeordnet ist und die Basis außerdem mit einem verstellbaren Kopplungsteil versehen ist, welches in Anlage an die Außenfläche der Bade­ wanne gebracht werden kann. Bei dieser Ausgestaltung wird die Deformation des Bodenbereiches der Badewanne, also des sich am stärksten deformierenden Bereiches der Badewanne, über die Basis der Halteklammer auf den Deh­ nungsmeßstreifen übertragen. Durch das verstellbare Kopplungsteil können dabei maßliche Toleranzen überbrückt werden.

Noch empfindlicher ist eine Ausgestaltung der Halte­ einrichtung, bei welcher der Dehnungsmeßstreifen an einem Haltestreifen angeordnet ist, der mit einem Ende an der Halteklammer befestigt ist und im Bereich seines freien Endes mit einem verstellbaren Kopplungsteil ver­ sehen ist, welches in Anlage an die Außenfläche der Badewanne gebracht werden kann. Der gewissermaßen frei vorkragende Haltestreifen tastet mit dem im Bereich des freien Endes befindlichen verstellbaren Kopplungs­ teil die Deformationen im mittleren Bodenbereich der Badewanne ab und überträgt diese dann auf den Dehnungs­ meßstreifen. Das Kopplungsteil dient auch bei dieser Ausgestaltung zur Kompensation maßlicher Differenzen.

Zweckmäßigerweise ist das Kopplungsteil eine Schraube. Diese läßt sich durch Verdrehen in dem entsprechenden Teil, also entweder in der Basis der Halteklammer oder in dem Haltestreifen, axial so weit verstellen, bis ihre Stirnseite an der Außenseite der Badewanne anliegt.

Der Dehnungsmeßstreifen sollte bevorzugt in einem Be­ reich verengten Querschnittes der Basis der Halteklam­ mer bzw. des Haltestreifens angeordnet sein. In diesem Bereich konzentrieren sich dann die von dem Boden der Badewanne übertragenen Deformationen, so daß ein gutes Ansprechverhalten des Dehnungsmeßstreifens gewährleistet ist.

Die bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Einsatz kommende Schaltungsanordnung kann umfassen:

• a) Schaltungselemente, welche den Widerstand des Dehnungs­ meßstreifens in eine entsprechende analoge elektri­ sche Spannung umwandeln;
• b) einen Analog/Digitalwandler, der die analoge Spannung in ein entsprechendes digitales Signal umwandeln;
• c) einen programmierbaren Mikroprozessor, dem die digita­ len Signale zugeführt werden, der die digitalen Sig­ nale nach einer einprogrammierten Logik verarbeitet und ein entsprechendes Ausgangssignal zur Ansteuerung der Anzeige und/oder der Alarmeinrichtung und/oder des Magnetventiles bereitstellt.

Die digitale Verarbeitung der von dem Dehnungsmeßstreifen abgeleiteten Spannung, die mit heute sehr preiswert erhältlichen Komponenten durchgeführt werden kann, ermög­ licht den Einsatz einer sehr variablen, den Bedürfnissen des Einzelfalles angepaßten Logik.

Insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ein­ richtung zur Überwachung eines maximalen Füllstandes einer Badewanne eignet sich diejenige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei welcher in dem Mikroprozessor ein erster Referenzwert ablegbar ist, der einem maximal zulässigen Füllgrad der Badewanne entspricht, wobei der Mikroprozessor ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das ihm zugeführte Signal diesen Referenz­ wert überschreitet.

Schließlich erweist es sich in vielen Fällen als vorteil­ haft, wenn der Mikroprozessor ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Geschwindigkeit der Längenänderung größer als ein in dem Mikroprozessor abgelegter zweiter Referenzwert ist. Sinn dieser Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist hauptsächlich der, das Einsteigen einer Person in die Badewanne feststellen zu können. Durch dieses Einsteigen der Person könnte die Logik, nach welcher der Mikropro­ zessor arbeitet, irregeführt werden. Deshalb wird die Tatsache, daß eine Person in die Badewanne eingestiegen ist, anhand der Geschwindigkeit der Gewichtsänderung der Badewanne identifiziert. Was dann im Einzelfalls zu geschehen hat, bestimmt nach Zweckmäßigkeitsgründen die in den Mikroprozessor einprogrammierte Logik. Im einfach­ sten Falle wird die Wasserzufuhr sofort gestoppt, wobei ein weiteres Befüllen der Badewanne dann eine bewußte Handlung des Benutzers voraussetzt, beispielsweise das einfache oder mehrfache Drücken eines entsprechenden Schalters.

Bei der Neuinstallation einer Badewanne kann diese auch auf mindestens drei diskrete "Lagerpunkte" aufgesetzt werden. Unter einem "Lagerpunkt" wird ein Auflager von verhältnismäßig kleiner Fläche verstanden, in welchem sich die Lagerkräfte konzentrieren. Wenn dann im Bereich mindestens eines dieser "Lagerpunkte" ein Dehnungsmeß­ streifen angeordnet ist, befindet sich dieser an einer Stelle, die eine verhältnismäßig starke Deformation beim Füllen der Badewanne erfährt; er reagiert an dieser Stelle daher besonders empfindlich. Es ist im allgemei­ nen nicht erforderlich, mehrere dieser "Lagerpunkte" mit Dehnungsmeßstreifen zu versehen, da die prozentuale Kraftverteilung auf die mehreren "Lagerpunkte" weitgehend unabhängig vom Füllgrad der Badewanne und damit konstant ist.

Der an dieser Stelle angebrachte Dehnungsmeßstreifen Bedarf einer Abdichtung gegen die Umgebung. Diese kann durch eine umlaufende Manschette, einen geschlitzten Schlauch, einen Faltenbalg aus flexiblem Silikon oder Kautschuk gebildet sein. Hierdurch entsteht zwar ein Kraft-Nebenschluß, der an dem Dehnungsmeßstreifen vor­ beiführt; dieser kann aber elektronisch kompensiert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; Es zeigen

Fig. 1: schematisch im senkrechten Schnitt eine Bade­ wanne mit hieran befestigtem Dehnungsmeßstrei­ fen sowie deren Wasserzulauf sowie das Block­ diagramm der Schaltungsanordnung, mit welcher die Einrichtung zur Ermittlung und/oder Über­ wachung des Füllstandes der Badewanne betrie­ ben wird;

Fig. 2: die Seitenansicht und (unten) die Draufsicht auf eine Halteklammer zur Halterung eines Dehnungsmeßstreifens;

Fig. 3: die Seitenansicht einer Halteklammer mit hieran befestigtem Haltestreifen zur Ankopplung eines Dehnungsmeßstreifens an eine Badewanne sowie (unten) die Draufsicht auf diesen Haltestreifen.

In Fig. 1 ist die im senkrechten Schnitt dargestellte Badewanne mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. An ihrer Unterseite ist dort, wo beim Füllen die größte Verformung stattfindet, also im allgemeinen in der Mitte, ein Dehnungsmeßstreifen 2 angeordnet, z. B. angeklebt. Der Dehnungsmeßstreifen 2, bei dem es sich um ein piezo­ resistives Bauteil handeln kann, ist von bekannter Bauart; er braucht daher nicht näher erläutert zu werden. Seine Funktion besteht darin, daß er Längenänderungen desje­ nigen Bauteils, mit welchem er verbunden ist, durch eine Änderung seines Widerstandswertes anzeigt.

Die Badewanne 1 wird über eine Wasserfüllarmatur 3 mit Warm- und Kaltwasser versorgt. Die Wasserfüllarmatur 3 steht mit der Wasserversorgung 4 über eine Kaltwasser­ leitung 5 und eine Warmwasserleitung 6 in Verbindung. In der Kaltwasserleitung 5 liegt ein erstes Magnetven­ til 7; in der Warmwasserleitung 6 liegt ein zweites Magnetventil 8.

Beide Magnetventile 7, 8 werden von einer elektronischen Schaltungsanordnung parallel angesteuert, die in Fig. 1 durch ein gestricheltes Kästchen eingerahmt und insge­ samt mit dem Bezugszeichen 9 versehen ist. Der Dehnungs­ meßstreifen 2, der in Fig. 1 ein zweites Mal als der Schaltung 9 zugeordnetes elektronisches Bauelement darge­ stellt ist, ist über ein entsprechendes Kabel 10 mit der Schaltungsanordnung 9 verbunden.

Die Schaltungsanordnung 9 umfaßt eine Konstantstromquelle 11, welche durch den Dehnungsmeßstreifen 2 einen Strom konstanter Größe hindurchschickt. Der sich an dem Dehnungs­ meßstreifen 2 einstellende Spannungsabfall wird durch einen Verstärker 12 verstärkt, dessen analoges Ausgang mit einem Analog/Digitalwandler 13 verbunden ist. Das digitale Ausgangssignal des Analog/Digitalwandlers 13 wird einem Mikroprozessor 14 zugeführt. Dieser steuert nach einem vorbestimmten, weiter unten näher erläuterten Programm eine Treiberschaltung 15 an, welche über eine elektrische Leitung 16 mit den Magnetventilen 7 und 8 in Verbindung steht.

Die oben beschriebene Einrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstandes der Badewanne 1 arbeitet wie folgt:

Wird in die Badewanne 1 bei geöffneten Magnetventilen 7 und 8 über die Wasserzulaufarmatur 3 Wasser eingelassen, so beginnt sich die Badewanne 1 unter dem Gewicht des sich in ihr ansammelnden Wassers zu verformen. Insbeson­ dere baucht der Bodenbereich, an welchem der Dehnungs­ meßstreifen 2 angebracht ist, nach unten aus. Unter dem Einfluß dieser Verformung ändert der Dehnungsmeß­ streifen 2 seinen Widerstandswert, so daß also sich die dem Verstärker 12 in der Schaltungsanordnung 9 zuge­ führte analoge Spannung und damit auch der Wert des dem Mikroprozessor 14 vom Analog/Digitalwandler 13 zugeleiteten, für diese Spannung stehenden digitalen Signals kontinuier­ lich ändert. Erreicht die Spannungsänderung einen vorher bestimmten Wert, der im Mikroprozessor 14 in geeigneter Weise abgespeichert ist, so steuert der Mikroprozessor 14 die Treiberschaltung 15 in der Weise aus, daß dieser über die Leitung 16 die Magnetventile 7, 8 schließt. Der weitere Wasserzufluß über die Leitungen 5, 6 zur Wasserzu­ laufarmatur 3 ist dann unterbrochen: ein Überlaufen der Badewanne 1 ist ausgeschlossen.

Da Badewannen 1 aus sehr unterschiedlichen Materialien und Wandstärken hergestellt sein können, deren Verfor­ mungsverhalten sehr unterschiedlich sein kann, empfiehlt es sich, den Grenzwert der durch den Dehnungsmeßstreifen 2 verursachten Spannungsänderung, bei welcher die Magnet­ ventile 7, 8 geschlossen werden müssen, durch einen Vorversuch zu ermitteln. Hierzu wird einfach die Badewanne 1 mit einer Probefüllung versehen und der sich dabei am Dehnungsmeßstreifen 2 einstellende Spannungswert innerhalb des Mikroprozessors 14 abgespeichert. Bei den weiteren Befüllungen der Wanne dient dann dieser abgespei­ cherte Wert als Referenzwert, der für eine maximale Wannenfüllung steht.

Dehnungsmeßstreifen 2 der hier eingesetzten Art, insbe­ sondere solche aus piezoresistivem Material, sind weitge­ hend temperaturunabhängig. Sie bedürfen also im allgemeinen keiner gesonderten Temperaturkorrektur. Trotzdem läßt sich bei einer Ausführungsform der Erfindung, die zeichne­ risch nicht dargestellt ist, in den an der Badewanne angebrachten Füllstandssensor neben dem Dehnungsmeßstreifen ein Temperatursensor integrieren. Das Ausgangssignal dieses Temperatursensors wird dem in der Schaltungs­ anordnung enthaltenen Mikroprozessor zugeführt, der anhand der in ihm abgespeicherten Temperaturcharakteri­ stik des Dehnungsmeßstreifens dessen Ausgangssignal entsprechend korrigiert. In ähnlicher Weise kann die gemessene Temperatur auch zur elektronischen Kompensa­ tion einer temperaturabhängigen Ausdehnung der Bade­ wanne 1 eingesetzt werden, die Einfluß auf das Gesamt­ deformationsverhalten der Badewanne 1 haben könnte.

Die oben beschriebene Einrichtung spricht auf das De­ formationsverhalten der Badewanne 1, also auf das Ge­ samtgewicht ihrer Füllung an. Sie kann daher zunächst auch nicht entscheiden, ob das Gewicht von einer Wasser­ füllung oder einer in der Badewanne 1 befindlichen Per­ son herrührt. Die Einrichtung ist an und für sich so gedacht, daß sie das Zulaufen von Wasser in einer unbe­ setzten Badewanne überwacht. Der Teil der Schaltungs­ anordnung 9 bildende Mikroprozessor 14 kann jedoch so programmiert werden, daß er das Einsteigen einer Person in die Badewanne 1 feststellt und danach z. B. die Wasser­ zufuhr vorsichtshalber unterbricht. Das Einsteigen der Person in die Badewanne 1 kann durch die hiermit verbundene, besonders rasche Deformationsveränderung der Badewanne 1 festgestellt werden; derartige rasche Deformationen lassen sich von den verhältnismäßig langsamen Deformationen, die mit dem Einlassen von Wasser in die Badewanne 1 verbunden sind, elektronisch leicht unterscheiden. An der Schaltungs­ anordnung 9 ist in diesem Falle eine besondere Taste vorge­ sehen, welche (gegebenenfalls wiederholt) gedrückt werden muß, um den Wasserfluß erneut in Gang zu setzen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel war der Dehnungsmeßstreifen 2 direkt an der Unterseite der Badewanne 1 befestigt. Diese Befestigungsart ist sicherlich die kostengünstigste und läßt sich auch bei nachträglichem Einbau des Dehnungsmeßstreifens 2 in den meisten Fällen ohne weiteres realisieren. Eine hö­ here Meßgenauigkeit wird jedoch dann erreicht, wenn der Dehnungsmeßstreifen 2 über eine Halteeinrichtung mittelbar an die Badewanne 1 angekoppelt ist.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer derartigen Halteein­ richtung ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Halteeinrichtung umfaßt eine im wesentlichen zur Mittelebene der Bade­ wanne symmetrische Halteklammer 117. Diese wird durch eine im wesentlichen horizontale Basis 117c gebildet, welche zwei seitliche, nach oben divergierende Schenkel 117a und 117b miteinander verbindet. An die oberen Rän­ der der seitlichen Schenkel 117a, 117b sind nach außen gerichtete, horizontale Auflageränder 117d bzw. 117e ange­ formt.

In der Basis 117c der Halteklammer 117 ist von unten her eine Schraube 118 eingedreht. Außerdem weist die Basis 117c, symmetrisch zu ihrer Mitte, zwei Bereiche 119, 120 verminderten Querschnittes auf. In einen dieser Bereiche (119) ist der Dehnungsmeßstreifen 2 eingelegt.

Die in Fig. 2 dargestellte Halteklammer wird vor der Montage der Badewanne in der entsprechenden Einbaunische angebracht und zwar so, daß die Auflageränder 117d und 117e auf den entsprechenden bauseitig vorgefertigten Wänden aufruhen. Danach wird die Badewanne eingesetzt und die Schraube 118 wird an der Unterseite der so mon­ tierten Badewanne in Anlage gebracht.

Ändert sich nunmehr beim Einlassen von Wasser in die so ausgerüstete Badewanne die Ausbiegung ihres Bodens, so wird diese Verformung über die Schraube 118 auf die Basis der Halteklammer 117 übertragen. Die Verformung der Halteklammer 117 wirkt sich insbesondere in den Berei­ chen verengten Querschnittes 119, 120 aus, so daß der Dehnungsmeßstreifen 2, welcher in einem dieser Bereiche (119) angebracht ist, eine vergleichsweise starke Verfor­ mung spürt und diese der Elektronik, z. B. der Schaltungs­ anordnung 9 von Fig. 1, melden kann.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung dargestellt, wobei solche Teile, die denjenigen von Fig. 2 entsprechen, mit demselben Bezugs­ zeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet sind.

Auch die Halteeinrichtung von Fig. 3 ist grundsätzlich als Halteklammer 217 ausgebildet. Diese umfaßt eine Basis 217c, welche zwei symmetrische, nach oben diver­ gierende seitliche Schenkel 217a, 217b miteinander ver­ bindet. An die oberen Ränder der Schenkel 217a, 217b sind einstückig vertikal verlaufende Befestigungsstrei­ fen 221 angeformt, durch welche Befestigungsschrauben 222 hindurchgeführt sind. Die in Fig. 3 dargestellte Halteklammer 217 wird mit Hilfe der Befestigungsstreifen 221 und 222 direkt an der Badewanne angebracht, bevor dann die gesamte Baueinheit in die entsprechende Einbau­ nische eingesetzt wird.

Der Dehnungsmeßstreifen 2 befindet sich bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung nicht in der Basis 217c der Halteklammer 217 sondern in einem Haltestreifen 223, der an einem Ende an einem der beiden seitlichen Schenkel 217a befestigt ist und frei bis über die Mitte der Basis 217c, im wesentlichen parallel zu dieser hinausragt. Im Bereich des freien Endes ist der Haltestreifen 223 wiederum mit einer Schrau­ be 218 versehen.

Die Halteklammer 217 von Fig. 3 wird so an der Badewanne angebracht und ist so dimensioniert, daß die Schraube 218 des Haltestreifens 223 in Anlage an der Unterseite der Badewanne gebracht werden kann. Bei gewichtsbedingten Verformungen der Unterseite der Badewanne werden diese über die Schraube 218 auf den Haltestreifen 223 vermit­ telt. Der an dem Haltestreifen 223 in dem Bereich ver­ engten Querschnittes 219 angebrachte Dehnungsmeßstreifen 2 erfaßt diese Deformationen in gleicher Weise wie der Dehnungsmeßstreifen 2 bei den Ausführungsbeispielen von den Fig. 1 und 2.

Bei einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungs­ beispiel ist die Badewanne auf drei Beinen aufgestellt. Die Querschnittsfläche eines dieser drei Beine beträgt an einer Stelle nur wenige Quadratzentimeter oder sogar nur Bruchteile eines Quadratzentimeters, sodaß sich an dieser Stelle eine hohe Druckbelastung und eine entspre­ chend große Verformung ergibt. Aus diesem Grunde ist genau an dieser Stelle der den Füllgrad der Badewanne überwachende Dehnungsmeßstreifen angebracht. Zum Schutz gegen Feuchtigkeit und Verschmutzung ist er von einer Abdichtung in Form einer umlaufenden Manschette aus flexiblem Silikon umgeben.

Diese Manschette stellt zwar einen Nebenschluß für die Gewichtskraft der Badewanne dar, welcher an dem Dehnungs­ meßstreifen vorbeiläuft. Dieser Nebenschluß ist aber im Verhältnis zur Hauptkraft, die vom Dehnungsmeßstreifen erfaßt wird, außerordentlich klein. Seine Größe kann zudem elektronisch kompensiert werden, sodaß hierdurch keine Meßfehler entstehen.

Claims (16)

1. Einrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füll­ standes einer Badewanne mit

• a) einem Sensor, welcher ein dem Füllstand der Badewanne entsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt;
• b) einer Schaltungsanordnung, welcher das Ausgangssignal des Sensors zugeführt wird und die ihrerseits ein Ausgangs­ signal erzeugt, welches der Ansteuerung einer Anzeige und/oder einer Alarmvorrichtung und/oder eines Magnetven­ tiles dient,

wobei

• a) der Sensor ein Dehnungsmeßstreifen (2) ist, der so an die Badewanne (1) ankoppelbar ist, daß Deformationen, die durch das Gewicht der Badewannenfüllung hervorgerufen werden, eine Längenveränderung des Dehnungsmeßstreifens (2) hervorrufen;
• b) die Schaltungsanordnung (9) so ausgelegt ist, daß
  • a) sie durch die Längenveränderung hervorgerufene Wider­ standsänderungen des Dehnungsmeßstreifens (2) erfaßt;
  • b) sie die Geschwindigkeit der durch die Längenverände­ rung hervorgerufenen Widerstandsänderungen des Dehnungs­ meßstreifens (2) erfaßt und bei Überschreiten einer maximalen Geschwindigkeit ein Störsignal abgibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (2) ein piezoresistives Bauelement ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (2) direkt an der Außenfläche der Badewanne (1) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (2) an einer Halteeinrichtung (117; 217) angeordnet ist, die so aus­ gebildet und an die Außenfläche der Badewanne (1) ange­ koppelt ist, daß sich Deformationen der Badewanne (1) auf den Dehnungsmeßstreifen (2) übertragen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Halteklammer (117; 217) umfaßt, die ihrerseits zwei seitliche Schenkel (117a, 117b; 217a, 217b), eine die Schenkel (117a, 117b; 217a, 217b) verbindende Basis (117c; 217c) und an die Schenkel (117a, 117b; 217a, 217b) angeformte Befestigungs­ elemente (117d, 117e; 221) umfaßt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente im wesentlichen ho­ rizontale Auflageränder (117d, 117e) sind, die auf die die Einbaunische der Badewanne begrenzenden Wände auflegbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente im wesentlichen verti­ kale Befestigungsstreifen (221) sind, die von der Seite her an der Badewanne befestigbar sind.

8. Einrichtung nach eitlem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (2) an der Basis (117c) der Halteklammer (117) angeordnet ist und die Basis (117c) außerdem mit einem verstellba­ ren Kopplungsteil (118) versehen ist, welches in Anlage an die Außenfläche der Badewanne (1) gebracht werden kann.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (2) an einem Haltestreifen (223) angeordnet ist, der mit einem Ende an der Halteklammer (217) befestigt ist und im Bereich seines freien Endes mit einem verstellbaren Kopplungsteil (218) versehen ist, welches in Anlage an die Außenfläche der Badewanne (1) gebracht werden kann.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kopplungsteil (118; 218) eine Schraube ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (2) in einem Bereich verengten Querschnittes der Basis (117c) der Halteklammer (117) bzw. des Haltestreifens (223) angebracht ist.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (9) umfaßt:

• a) Schaltungselemente (11, 12), welche den Widerstand des Dehnungsmeßstreifens (2) in eine entsprechende analoge elektrische Spannung umwandeln;
• b) einen Analog/Digitalwandler (13), der die analoge Spannung in entsprechende digitale Signale umwandelt;
• c) einen programmierbaren Mikroprozessor (14), dem die digitalen Signale zugeführt werden, der die digitalen Signale nach einer einprogrammierten Logik verarbei­ tet und ein entsprechendes Ausgangssignal zur Ansteuerung der Anzeige und/oder der Alarmeinrichtung und/ oder des Magnetventils (7, 8) bereitstellt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Mikroprozessor (14) ein erster Referenzwert ablegbar ist, der einem maximal zulässigen Füllgrad der Badewanne (1) entspricht, und daß der Mikro­ prozessor (14) ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das ihm zugeführte Signal diesen Referenzwert überschreitet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor ein Ausgangssignal er­ zeugt, wenn die Geschwindigkeit der Längenänderung größer als ein in dem Mikroprozessor (14) abgelegter zweiter Referenzwert ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Badewanne auf mindestens drei diskreten Lagerpunkten steht und daß im Bereich von mindestens einem dieser Lagerpunkte ein Dehnungsmeßstreifen angebracht ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einen Dehnungsmeßstreifen aufweisende Lagerpunkt eine diesen umgebende Abdichtung aufweist, wobei die Schaltungsanordnung so ausgelegt ist, daß sie den Kraft-Nebenschluß, der durch die Abdichtung gegeben ist, kompensiert.