DE202007018951U1

DE202007018951U1 - WC-Spüler mit spülwasserunabhängiger Wirkstoffabgabe

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Publication number: DE202007018951U1
Application number: DE202007018951U
Authority: DE
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: DE102007063688A1; RU2473746C2; WO2009027117A1; RU2010110911A; DE102007063688B4; EP2126230A1; PL2126230T3; US20100205727A1; DE102007040324A1; EP2126230B1

Abstract

WC-Spüler (1) umfassend
– ein Dosiergerät (2) umfassend (S. 22, 2. Absatz)
– eine Energiequelle (3),
– eine Steuereinheit (4)
– eine Sensoreinheit (5),
• wobei diese Komponenten bevorzugt in einem Gehäuse integriert sind (S. 22, 2. Absatz) sowie
– wenigstens einen ersten Behälter (9), der eine erste Zubereitung (10) beinhaltet und der mit dem WC-Spüler (1) koppelbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoreinheit (5) ein Auslösen des Spülwasserstroms ohne Eingriff in die Spülwasserströmung erfasst und ein Sensorsignal erzeugt, dass an die Steuereinheit (4) geleitet wird, welche das Sensorsignal in ein Steuersignal zur Abgabe wenigstens einer Zubereitung wandelt.

Description

Die Erfindung betrifft einen WC-Spüler mit einer elektromechanisch bewirkten Freisetzung von Zubereitungen in bzw. an einem Toilettenbecken wobei der WC-Spüler wenigstens einen Sensor umfasst, der die Erfassung eines Spülvorganges ohne wesentliche Beeinflussung der Strömungsverhältnisse in einem Toilettenbecken erlaubt.
Stand der Technik
Die genaue und bedarfsgerechte Dosierung von fließ- oder schüttfähigen Zusammensetzungen ist für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten von Relevanz.
Insbesondere im Haushaltsbereich erfährt die Dosierung fließfähiger Substanzen eine steigende Bedeutung, was voranging in der exakten und bedarfsgesteurten Dosierung der entsprechenden Wirkstoffe begründet ist, wodurch zum einen die Umwelt durch Ressourcenschonung und Vermeidung von Fehl- und Überdosierungen geschont, zum anderen die Effizienz der so dosierten Wirkstoffe optimiert wird.
Die Dosierung von Reinigungs- und Duftzusammensetzungen im WC-Bereich wird derzeit vorrangig durch sog. WC-Spüler realisiert. Hierbei handelt es sich um Ein- oder Mehrkammerbehältnisse, die derart in das WC-Becken gehangen werden, dass beim Spülvorgang des WC-Beckens mit Wasser eine Wirkstoffabgabe aus dem WC-Spüler in das Toilettenbecken erfolgt.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus EP 0828902 oder DE 10113036 bekannt.
Ein wesentlicher Nachteil dieser WC-Spüler ist, dass die Dosierung im Wesentlichen von den jeweiligen lokalen Strömungsbedingungen im Toilettenbecken während des Spülvorgangs abhängt. Die Strömungsbedingungen können jedoch in Abhängigkeit vom Toilettentyp und der Positionierung des WC-Spülers in bzw. am Toilettenbecken sehr unterschiedlich sein. So kann es beispielsweise vorkommen, dass bei einigen Toilettentypen keine Wirkstofffreisetzung aus dem WC-Spüler erfolgt, da der WC-Spüler beim Spülvorgang nicht oder nicht hinreichend mit Wasser überströmt wird und der Dosiermechanismus des WC-Spülers somit nicht ausgelöst wird.
Auch falls ein WC-Spüler verwendungsgemäß von Spülwasser überströmt wird, so ist dies in so weit von Nachteil, als das es zu einer Störung der vom Toilettenhersteller vorgesehenen Wasserführung kommt, wodurch die Spülleistung einer Toilette spürbar reduziert werden kann.
Die Freisetzung der Wirkstoffe aus derartigen WC-Spülern erfolgt üblicher Weise durch die Penetration von Spülwasser durch Öffnungen im WC-Spüler, wobei die Wirkstoffsubstanzen angelöst und beim Austritt des Spülwassers durch entsprechende Austrittsöffnungen aus dem WC-Spüler ausgetragen und fortgeschwemmt werden. Je nach Anordnung des WC-Spülers in der Toilette wird dieser durch die häufig lokal sehr unterschiedlichen Strömungsverhältnisse des Spülwasseraustritts aus dem Beckenrand der Toilette unterschiedlich stark durchströmt, wodurch sich nur eine diffuse Abgabe der Wirkstoffe realisieren lässt.
Üblicherweise wird der Spülwasserstrom wie eingangs dargestellt durch das Einbringen eines WC-Spülers beeinflusst. Durch die geänderten Strömungsbedingungen kann es zu einem deutlich geänderten Abspülverhalten der Toilette kommen. Häufig wird der Spülwasserstrom in derart beeinflusst, dass Spritzwasser aus dem Toilettenbecken nach oben gespritzt wird, so dass Spülwasser aus dem Toilettenbecken austritt oder bei der Benutzung der Toilette in Berührung mit dem Benutzer kommen kann, was regelmäßig als unangenehm empfunden wird.
Des weiteren wird durch eine gezielte Strömungsführung in den Toiletten versucht die verwendeten Spülwassermengen bei gleich bleibendem oder verbessertem Abspülverhalten weiter zu reduzieren, so dass ein Eingriff in die Spülwasserströmung bei derart optimierten Toiletten einen noch weitaus größeren Einfluss auf das Abspülverhalten hat.
Es wäre somit wünschenswert über eine Dosiervorrichtung zur Freisetzung von Wirkstoffen in ein Toilettenbecken zu verfügen, die eine vom Spülvorgang der Toilette unabhängige Dosierung von Wirkstoffen in das Toilettenbecken realisiert.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein eine Vorrichtung bereitzustellen, die Wirkstoffe beim Spülvorgang in ein Toilettenbecken abgibt, ohne dass die Strömungsbedingungen beim Spülvorgang im Toilettenbecken beeinflusst werden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein WC-Spüler gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße WC-Spüler besteht aus verschiedenen Bauelementen die ihrerseits wiederum zu Baugruppen zusammengefasst sein können. Die Bauelemente des WC-Spülers umfassen wenigstens eine Pumpe, ein Abgabeelement, eine Steuereinheit, eine Sensoreinheit, eine Energiequelle, einen Behälter, ein Befestigungsmittel und eine Zubereitung. Die Bauelemente Pumpe, Steuereinheit, Sensoreinheit und Energiequelle können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu der Baugruppe „Dosiergerät” zusammengefasst sein. Die Bauelemente und Baugruppen werden nachfolgend beschrieben.
Dosiergerät
In dem Dosiergerät ist die zum Betrieb des WC-Spülers notwendige Energiequelle, eine Steuereinheit, eine Sensoreinheit sowie wenigstens eine Pumpe integriert. Vorzugsweise besteht das Dosiergerät aus einem spritzwassergeschütztem Gehäuse, dass das Eindringen von Spritzwasser, wie es bei der Verwendung des erfindungsgemäßen WC-Spülers in einem Toilettenbecken auftreten kann, in das Innere des Dosiergeräts verhindert.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Dosiergerät am äußeren Rand des Toilettenbeckens angeordnet ist, wodurch zum einen ein Schutz vor Spritzwassereinfluss und zum anderen eine konveniente Bedienung des Dosiergeräts ermöglicht ist. Ferner ragt das Dosiergerät nicht ins Innere der Toilette wodurch durch die außenrandseitige Anordnung die nutzbare Querschnittsfläche des Toilettenbeckens nicht verringert wird.
Da die zu dosierenden Zubereitungen je nach beabsichtigtem Verwendungszweck einen pH-Wert zwischen 2 und 12 aufweisen können, sollten alle Komponenten des WC-Spülers, die in Kontakt mit den Zubereitungen kommen, eine entsprechende Säure- und/oder Alkaliresistenz aufweisen. Ferner sollten die diese Komponenten durch eine geeignete Materialauswahl weitestgehend chemisch inert, beispielsweise gegen nichtionische Tenside, Enzyme und/oder Duftstoffe sein
Besonders vorteilhaft ist es, die elektrischen Komponenten des erfindungsgemäßen WC-Spülers wie beispielsweise die Energiequelle, die Steuereinheit, die Sensoreinheit separat oder gemeinsam miteinander in derart zu vergießen, dass das Dosiergerät im Wesentlichen wasserdicht, das Dosiergerät also auch bei vollständigem Umschluss mit Flüssigkeit funktionsfähig ist. Als Vergussmaterialien können beispielsweise mehrkomponentige Epoxyd-, und Acrylat-Vergußmassen wie Methacrylatester, Urethan-Metha und Cyanacrylate oder Zweikomponenten-Materialien mit Polyurethanen, Silikonen, Epoxydharzen verwendet werden.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist in der Trennung des WC-Spülers in ein Dosiergerät und in ein mit dem Dosiergerät koppelbaren Behälter zu sehen, wodurch der WC-Spüler flexibel für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle verwendet und auf einfache Weise angepasst werden kann.
Pumpe
Eine Pumpe im Sinne dieser Anmeldung ist eine Fluidenergiemaschine zum Bewegen oder Fördern von insbesondere kleinen Mengen eines Fluids durch Wandlung einer mechanischen Antriebsleistung in eine Strömungsleistung.
Unter Fluiden werden im Folgenden Flüssigkeiten und Gase, sowie Mischungen daraus und mit Feststoffen verstanden.
Die Pumpe kann ausgewählt werden aus der Gruppe der Verdrängerpumpen, oszillatorischen Pumpen, Membranpumpen, Kolbenpumpen, rotatorischen Pumpen, dynamischen Pumpen, Zentrifugalpumpen, elektrohydrodynamische Pumpen, elektroosmotische Pumpen, magnetohydrodynamische Pumpen, Surface-Acoustic-Wave-Pumpen, Kapillarkraft-Pumpen, Electrowetting-Pumpen, thermokapillare Pumpen.
Die Pumpe ist entweder direkt oder durch Zwischenschaltung der Steuereinheit mit der Energiequelle verbunden.
In einer Weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Abgabe wenigstens einer Zubereitung ohne Einwirkung einer Pumpe alleinig schwerkraftbewirkt. Die Abgabe von Zubereitung aus dem Behälter an die Umgebung wird in dieser Konfiguration beispielsweise durch ein Ventil gesteuert, dass sich zur Freisetzung der Zubereitung öffnet und zum Verhindern einer Abgabe schließen lässt. Das Ventil kann direkt durch die Energiequelle oder durch Zwischenschaltung der Steuereinheit steuerbar sein.
Die Pumpe, der Sensor und die Steuereinheit sind vorteilhafter Weise in derart konfiguriert, dass eine definierte Abgabemenge an Wirkstoffzubereitung unabhängig von der Anordnung des WC-Spülers in oder am Toilettenbecken und/oder von der auf den WC-Spüler einwirkenden Spülwassermenge in das Toilettenbecken abgegeben wird.
Durch die Pumpe ist es ebenfalls ermöglicht, dass wenigstens zwei voneinander verschiedene, definierte Abgabemengen wenigstens einer Wirkstoffzubereitung freisetzbar sind. Ein wesentlicher Vorteil dieser besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die bedarfsgerechte Dosierung von Wirkstoffen in das Toilettenbecken, wodurch ein Ressourcen schonenderer und effektiverer Einsatz von Wirkstoffen bewirkt werden kann.
In einer weiteren, zu bevorzugenden Ausgestaltung der Erfindung ist die Pumpe derart konfiguriert, dass sie zur Freisetzung einer Wirkstoffzubereitung mit einer Viskosität < 5000 mPas geeignet ist.
Mikropumpe
Die Fördermenge einer Mikropumpe beträgt üblicherweise zwischen 50 nl und 100 ml pro Minute, bevorzugt zwischen 250 nl und 30 ml pro Minute, besonders bevorzugt zwischen 500 nl und 5 ml pro Minute.
Bevorzugt weist die Mikropumpe ein Bauvolumen von unter 5 cm³, besonders bevorzugt von unter 3 cm³, insbesondere bevorzugt von unter 2 cm³ auf.
Die spezifische Fördermenge einer Mikropumpe, gebildet aus dem Verhältnis von Fördermenge zum Bauvolumen einer Mikropumpe, beträgt üblicherweise weniger als 500 [1/min]. Bevorzugt liegt die spezifische Fördermenge zwischen 1 und 300, besonders bevorzugt zwischen 1,5 und 200, insbesondere bevorzugt zwischen 2 und 150, ganz besonders bevorzugt zwischen 2,5 und 100.
Membranpumpen
Besonders vorteilhaft für die Dosierung von Reinigungs- und Wirkstoffzubereitungen sowie von Duftstoffen sind Membranpumpen.
Membranpumpen bestehen üblicherweise aus einem Einlass- und einem Auslassventil in bzw. aus einer Pumpkammer, die teilweise aus einer Pumpmembran gebildet ist und einem Aktor.
Der Aktor bewirkt bei geschlossenem Einlassventil eine Kompression der Pumpkammer durch mechanische Einwirkung auf die Pumpmembran, wodurch das in der Pumpkammer befindliche Fluid über das geöffnete Auslassventil aus der Pumpkammer gefördert wird.
Ist der Ausstoßvorgang abgeschlossen, wird das Auslassventil geschlossen und die Dekompression der Pumpkammer durch den Aktor bewirkt, wodurch das Fluid über nun das geöffnete Einlassventil in die Pumpkammer gesaugt wird.
Es ist ersichtlich, dass durch eine geeignete Konfiguration und/oder Steuerung der Ventile und des Aktors, die Förderrichtung der Mikropumpe beeinflusst bzw. umgekehrt werden kann.
Der Aktor der Membranpumpe kann beispielsweise aus der Gruppe der elektromotorischen, piezokeramischen, bimetallischen, memometallischen, pneumatischen, peristaltischen, elektrostatischen, elektromagnetischen, thermischen Antriebseinheiten ausgewählt sein.
Die Ventile können als aktive oder passive Ventile ausgebildet sein. Bei den passiven Ventilen kann es sich insbesondere um Klappenventile, Membranventile oder No-Moving-Parts-Ventile handeln.
Je nach Anwendungsgebiet kann die druckseitige Abgabe der Zubereitung aus der Dosiervorrichtung tropfenweise, strahl- oder sprühartig, diffusiv oder durch Verdampfen erfolgen.
Insbesondere bei Zubereitungen, die dazu neigen bei längerer Lagerung Ablagerungen zu bilden, kann es vorteilhaft sein, den Zubereitung enthaltenen Behälter auf der Druckseite der Pumpe anzuordnen. In dieser Konfiguration wird lediglich ein Fluid frei von Ablagerungen bildenden Substanzen durch die Pumpe gefördert. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall als Fluid Luft zu verwenden.
Das Fluid wird unter Druck in den Behälter gepumpt. Der Behälter verfügt über ein Druckausgleichsventil, dass bei Überschreiten eines definierten Drucks in dem Behälter den Produktfluss aus dem Behälter freigibt.
Hierdurch wird es insbesondere möglich, das Dosiergerät für unterschiedlichste Zubereitungen zu verwenden, ohne die Funktionalität der Pumpe durch mögliche Ablagerungen oder Reaktionen zwischen zwei Zubereitungen zu gefährden.
Abgabeelemente
Als Abgabeelemente werden jegliche Art von Vorrichtungen bezeichnet, die geeignet sind, eine Wirkstoffsubstanz an die Umgebung der Dosiervorrichtung abzugeben.
Die Abgabeelemente können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Düsen, Sprühköpfe, Tropfendosierern, Schaumsprühköpfe, Piezo-Elemente, porösen Elemente, Dochtsysteme, Kapillarsysteme, Vernebler, Ultraschallvernebler, Ionisierungsvernebler usw..
Zur Abgabe von Wirkstoffen in die Toilette bzw. auf die innenseitigen Toilettenbeckenoberflächen sind insbesondere Düsen, Sprühköpfe, Tropfendosierer, Schaumsprühköpfe, Piezo-Elemente und dergleichen geeignet.
Zur Abgabe von Wirkstoffzubereitung in die Luft eignen sich insbesondere Düsen, Zerstäuber, Sprühköpfe, Piezoelemente, gesinterte Platten, poröse Elemente, Dochtsysteme und dergleichen.
Die Abgabeelemente können gleiche oder verschiedene Sprühkegelformen bei der Abgabe der Zubereitungen aufweisen. So ist es beispielsweise denkbar, dass ein Abgabeelement einen Strahl mit einer eher punktförmigen Applikationsfläche, während ein anderes Abgabeelement ein flächiges Applikationsfeld erzeugt. Selbstverständlich sind diverse Kombinationen verschiedenster Sprühkegelformen denkbar.
Das Abgabeelement kann des Weiteren Mittel zur elektrostatischen Aufladung von Wirkstofftröpfchen vorsehen, wodurch die Benetzung, Anhaftung und/oder Verteilung des Wirkstoffs auf einer Oberfläche und/oder in der Luft verbessert wird.
Des Weiteren kann das Abgabeelement als Ventilator ausgebildet sein, der entweder durch Ansaugen von Schlechtgerüchen zur Luftverbesserung oder hinsichtlich einer optimierten Verteilung von Wirkstoff in bzw. am Toilettenbecken konfiguriert sein kann.

Die Abgabeelemente können insbesondere in derart konfiguriert sein, dass ein oder mehrere Wirkstoffe in unterschiedliche Richtungen voneinander abgegeben werden. In nachfolgender Tabelle sind exemplarisch, jedoch nicht abschließend, einige mögliche Konfigurationen bezüglich der Abgaberichtung aufgelistet.

Abgaberichtung A	Abgaberichtung B
Duftstoffabgabe in das Toilettenbecken	Duftstoffabgabe in die Umgebung
Reinigungsmittelabgabe in das Toilettenbecken	Reinigungsmittelabgabe unter den Rand der Toilette/Während des Spülens oder außerhalb des Spülvorgangs
Reinigungsmittelabgabe in das Toilettenbecken	Duftstoffabgabe in die Umgebung

Selbstverständlich ist auch jede weitere, beliebige Kombination der in obiger Tabelle aufgeführten Konfigurationen möglich.
Es ist des Weiteren von Vorteil, das Abgabeelement beweglich am Bügel des WC-Spülers anzuordnen. Hierdurch kann das Abgabeelement und der Sprühkegel der Zubereitung vom Benutzer gezielt ausgerichtet werden um ein definiertes Applikationsfeld in oder an der Toilette mit Zubereitung zu benetzen.
Das bzw. die Abgabeelemente sind in vorteilhafter Weise derart konfiguriert, dass eine definierte Abgabemenge wenigstens einer Wirkstoffzubereitung unabhängig von der Positionierung des WC-Spülers am Toilettenbecken gerichtet und definiert in das Innere eines Toilettenbeckens appliziert wird. Vorteile einer derartigen Ausgestaltung sind u. a. die spezifischere Exposition von Toilettenbeckenoberflächen mit einem oder mehreren Wirkstoffen, wobei unterschiedliche Oberflächen mit voneinander verschiedenen Wirkstoffen behandelt werden können. Beispielsweise kann bei einem Flachspüler die Pfanne mit einem Wirkstoff zur Verminderungen von Anhaftungen benetzt werden, während auf die trichterförmig von der Pfanne zum Rand der Toilette hin verlaufenden Wände ein Wirkstoff zu Verminderung von Kalkablagerungen appliziert wird.
Steuereinheit
Eine Steuereinheit im Sinne dieser Anmeldung ist eine Vorrichtung, die geeignet ist, das Transportieren von Material, Energie und/oder Information zu beeinflussen. Die Steuereinheit beeinflusst hierzu Wandler mit Hilfe von Informationen, die sie im Sinne des Steuerungsziels verarbeitet.
Bei den Wandlern kann es sich beispielsweise um Pumpen und/oder Ventile handeln.
Da der WC-Spüler in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung keine mechanische Steuerungselemente zur Produktfreisetzung verwendet, kann der WC-Spüler derart minituriarisiert werden, dass sie auch in Applikationen, bei denen die Größe des WC-Spülers kritisch ist, eingesetzt werden kann.
Insbesondere kann es sich bei der Steuereinheit um einen programmierbaren Mikroprozessor handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf dem Mikroprozessor eine Mehrzahl von Dosierprogrammen gespeichert, die entsprechend dem an dem WC-Spüler gekoppelten Behälter auswählbar und ausführbar sind. Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, dass die Dosierprogramme manuell vom Benutzer abrufbar sind.
Die Steuereinheit ist bevorzugt auch der nach Außen gerichteten Seite des Toilettenbeckens angeordnet, von wo aus sie durch den Benutzer auf einfache weise bedient werden kann, insbesondere wenn der Benutzer auf der Toilette sitzt.
Die Steuereinheit kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Dosierprogramm zum Einbringen von wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Wirkstoffzubereitungen in ein Toilettenbecken oder in die Umgebung des Toilettenbeckens umfassen, bei dem an zumindest zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten t₁ und t₂ wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Wirkstoffzubereitungen freigesetzt werden, wobei wenigstens eine Wirkstoffzubereitung in den Innenraum eines Toilettenbeckens eingebracht wird.

Ein wesentlicher Vorteil eines derartigen Dosierprogramms ist u. a. eine optimierte Reinigungsleistung durch genauste Steuerung möglicher chemischer Reaktionen durch eine entsprechend zeitversetzte Freigabe der entsprechenden Zubereitung oder Zubereitungen, von denen einige, jedoch nicht abschließende Beispiele in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt sind.

t₁	t₂	Vorteil
Reiniger in Toilettenbecken beim Spülvorgang	Duftstoff in Toilettenbecken nach dem Spülgang	Optimierte Duftstoffentfaltung, da Duftstoff nach dem Spülgang in das Toilettenbecken freigesetzt wird und so nicht mit dem Spülwasser weggespült wird. Duftstoff wird nicht durch Reinigerzubereitung „zersetzt”.
Duftstoff in Toilettenbecken unmittelbar vor Benutzung	Reiniger in Toilettenbecken beim Spülvorgang	Optimierte Duftstoffentfaltung, da Duftstoff vor dem Spülgang in das Toilettenbecken freigesetzt wird und so nicht mit dem Spülwasser weggespült wird. Duftstoff wird nicht durch Reinigerzubereitung „zersetzt”.
Reiniger A in Toilettenbecken unmittelbar vor Benutzung	Reiniger B in Toilettenbecken beim Spülvorgang	Reiniger A kann Anhaftungen im Toilettenbecken verhindern, indem ein Schutzfilm aus Reiniger A unmittelbar vor Benutzung der Toilette im Toilettenbecken aufgebracht wird, der dann während des Abspülvorgangs von Reiniger B wieder von der Toilettenoberfläche gespült wird.

Die Steuereinheit kann insbesondere in derart ausgebildet sein, dass ein Einstellen von Parametern in den Dosierprogrammen ermöglicht ist. So können beispielsweise Sensor-Schwellenwerte bei der Vorkonfiguration des WC-Spülers oder auch durch den Benutzer während des Gebrauchs einstellbar sein, um beispielsweise ein Auslösen der Wirkstofffreisetzung bei einem bestimmten Sensor-Schwellenwert zu bewirken. Die Einstellung eines oder mehrerer Parameter kann durch eine entsprechend konfigurierte Eingabevorrichtung am WC-Spüler realisiert sein. Hierdurch kann die Steuerung des WC-Spülers weiter optimiert und auf einen bestimmten Anwendungsfall angepasst werden.
Sensoreinheit
Die Sensoreinheit kann einen oder mehrere aktive und/oder passive Sensoren zur qualitativen und/oder quantitativen Erfassung mechanischer, elektrischer, physikalischer und/oder chemischer Größen umfassen, die als Steuersignale an die Steuereinheit geleitet werden.
Insbesondere können die Sensoren der Sensoreinheit aus der Gruppe der Zeitgeber, Infrarotsensoren, Helligkeitssensoren, Temperatursensoren, Bewegungssensoren, Dehnungssensoren, Drehzahlsensoren, Näherungssensoren, Durchflusssensoren, Farbsensoren, Gassensoren, Vibrationssensoren, Drucksensoren, Leitfähigkeitssensoren, Trübungssensoren, Schallwechseldrucksensoren, „Lab-on-a-Chip”-Sensoren, Kraftsensoren, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, pH-Wert-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren, Magnetfeldsensoren, RFID-Sensoren, Magnetfeldsensoren, Hall-Sensoren, Bio-Chips, Geruchssensoren, Schwefelwasserstoffsensoren und/oder MEMS-Sensoren ausgewählt sein.
Die Sensoreinheit kann in ihrer einfachsten denkbaren Ausführungsform auch als ein Kipp-, Druck- oder Tastschalter ausgeführt sein.
Insbesondere bei Zubereitungen deren Viskosität temperaturabhängig stark schwankt, ist es zur Volumen- bzw. Massenkontrolle der dosierten Zubereitungen von Vorteil, Durchflusssensoren in der Dosiervorrichtung vorzusehen. Geeignete Durchflusssensoren können aus der Gruppe der Blenden-Durchflusssensoren, magnetisch-induktiven Durchflussmessern, Massendurchflussmessung nach dem Coriolis-Verfahren, Wirbelzähler-Durchflussmessverfahren, Ultraschalldurchflussmessverfahren, Schwebekörperdurchflussmessung, Ringkolbendurchflussmessung, thermische Massendurchflussmessung oder Wirkdruckdurchflussmessung ausgewählt sein.
Es ist auch denkbar, dass in der Steuereinheit eine von der Temperatur abhängige Viskositätskurve wenigstens einer Zubereitung hinterlegt ist, wobei die Dosierung entsprechend der Temperatur und somit der Viskosität der Zubereitung durch die Steuereinheit angepasst wird.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur direkten Bestimmung der Viskosität der Zubereitung vorgesehen.
Die vorab aufgeführten Alternativen zur Bestimmung der Dosiermenge bzw. der Viskosität einer Zubereitung dienen zur Erzeugung eines Steuersignals, dass durch die Steuereinheit derart zur Steuerung einer Pumpe verarbeitet wird, dass im wesentlichen eine konstante Dosierung einer Zubereitung bewirkt wird.
In einer weitere, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor in derart konfiguriert, dass die Erfassung eines Spülvorganges ohne wesentliche Beeinflussung der Strömungsverhältnisse in einem Toilettenbecken realisiert ist. Beispielsweise können hierzu Ultraschallsensoren verwendet werden.
Energiequelle
Im Sinne dieser Anmeldung wird als Energiequelle ein Bauelement der Dosiervorrichtung verstanden, welches zweckmäßig ist, eine zum autarken Betrieb der Dosiervorrichtung geeignete Energie bereit zu stellen.
Vorzugsweise stellt die Energiequelle elektrische Energie zur Verfügung. Bei der Energiequelle kann es sich beispielsweise um eine Batterie, ein Netzgerät, Solarzellen oder dergleichen handeln.
Besonders vorteilhaft ist es, die Energiequelle austauschbar auszuführen, zum Beispiel in Form einer auswechselbaren Batterie.
Es ist jedoch prinzipiell auch denkbar, dass es sich bei der Energiequelle um eine mechanische Energiequelle handelt, wie beispielsweise einen Dynamo, der eine mechanische oder fluidische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese kann dann in geeigneten Speicherelementen wie zum Beispiel einem Kondensator oder Akkumulator gespeichert werden.
Behälter
Unter einem Behälter im Sinne dieser Anmeldung wird ein Packmittel verstanden, das dazu geeignet ist, Zubereitungen zu umhüllen oder zusammenzuhalten und das zur Abgabe der Zubereitung an das Dosiergerät koppelbar ist.
Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei der zwei Behälter vorgesehen sind, die, weiter bevorzugt, voneinander separiert sind und jeweils ein Wirkstofffluid enthalten. Es kann aber auch mehrere Vorratsbehälter für mehrere Wirkstofffluide geben. Die Vorratsbehälter sind voneinander separiert, um eine vorzeitige Mischung der Wirkstofffluide zu unterbinden. Sie können körperlich separat oder als separate Abteile in einem zusammenhängenden Körper ausgebildet sein.
Bevorzugt beträgt das Volumenverhältnis gebildet aus dem Bauvolumen des Dosiergeräts und dem Füllvolumen des Behälters < 1, besonders bevorzugt < 0,1, insbesondere bevorzugt < 0,05. Hierdurch wird erreicht, dass bei einem vorgegebenen Gesamtbauvolumen von Dosiergerät und Behälter, der überwiegende Anteil des Bauvolumens durch den Behälter und die darin enthaltene Zubereitung in Anspruch genommen wird.
Der Behälter weist üblicherweise ein Füllvolumen von < 5.000 ml, insbesondere < 1.000 ml, bevorzugt < 500 ml, besonders bevorzugt < 250 ml, ganz besonders bevorzugt < 50 ml auf.
Die Erfindung ist insbesondere geeignet für formstabile Behältnisse wie Becher, Dosen, Kartuschen, Patronen, Flaschen, Kanister, Kannen, Schachteln, Trommeln oder Tuben, kann jedoch auch für flexible Behältnisse wie Beutel oder Säcke verwendet werden, insbesondere, wenn sie gemäß des bag-in-bottle-Prinzips verwendet werden.
Insbesondere kann ein Behälter auch mehrere Kammern umfassen, die mit voneinander verschiedenen Zusammensetzungen befüllbar sind. Auch ist es denkbar, dass eine Behältermehrzahl zu einer Einheit, beispielsweise zu einer Patrone, angeordnet wird.
Beispiele für mögliche Kombinationen von Behältern bzw. Kammern mit den entsprechenden Zubereitungen sind für einige Anwendungsfälle in folgender Tabelle beispielhaft zusammengestellt.

Behälter A Behälter B Behälter C

Reinigungsmittel Duftstoff

Reinigungsmittel A Reinigungsmittel B

Reinigungsmittel A Reinigungsmittel B Duftstoff
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist der Behälter ein RFID-Etikett auf, dass zumindest Informationen über den Inhalt des Behälters beinhaltet und das durch die Sensoreinheit auslesbar ist.
Diese Informationen können verwendet werden, um ein in der Steuereinheit gespeichertes Dosierprogramm auszuwählen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass stets ein für eine bestimmte Zubereitung optimales Dosierprogramm verwendet wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei nicht Vorhandensein eines RFID-Labels oder bei einem RFID-Label mit einer falschen oder fehlerhaften Kennung, keine Dosierung durch die Dosiervorrichtung erfolgt und statt dessen ein optisches oder akustisches Signal erzeugt wird, dass den Benutzer auf den vorliegenden Fehler hinweist.
Um einen Fehlgebrauch der Behälter auszuschließen, können die Behälter auch strukturelle Elemente aufweisen, die mit korrespondierenden Elementen des Dosiergeräts nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip zusammenwirken, so dass beispielsweise nur Behälter eines bestimmten Typs an das Dosiergerät koppelbar sind. Ferner ist es durch diese Ausgestaltung möglich, dass Informationen über den an das Dosiergerät gekoppelten Behälter an die Steuereinheit übertragen werden, wodurch eine auf den Inhalt des dementsprechenden Behälters abgestimmte Steuerung der Dosiervorrichtung erfolgen kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, kann der Behälter unter Druck stehen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Zubereitung versprüht oder abgegeben werden soll, ohne dass eine Zwischenschaltung einer Pumpe notwendig ist. In diesem Fall kann die Abgabe der Zubereitung beispielsweise durch ein Stellventil gesteuert bzw. reguliert werden, dass in Wirkverbindung mit der Steuereinheit steht. Diese Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass keine Energie für den Transport der Zubereitung von der Energiequelle bereit gestellt werden muss, womit die Energiequelle entweder kleiner dimensioniert werden kann oder eine längere Lebenserwartung aufweisen wird.
Befestigungsmittel
Der WC-Spüler umfasst des Weiteren Befestigungsmittel, um den WC-Spüler am Toilettenbecken zu fixieren. Die Befestigungsmittel können beispielsweise als Saugnapf, Klebeband, Bügel oder dergleichen ausgebildet sein.
Die Befestigung des WC-Spülers kann alternativ auch am Spülkasten der Toilette, der Toilettenbrille oder am Toilettendeckel erfolgen. Hierzu können die im Stand der Technik hinlänglich bekannten Befestigungsmittel verwendet werden.
Zubereitungen
Zubereitungen im Sinne dieser Anmeldungen sind Zusammensetzungen, die wenigstens eine Substanz aus der Gruppe der Reinigungsmittel und/oder Duftstoffe enthalten.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, umfassen die Zubereitungen Substanzen zur Modifikation von Oberflächen, insbesondere von keramischen Oberflächen.
Erfindungsgemäß geeignete Zubereitungen sind beispielsweise Duftphasen, insbesondere parfümierte Duftphasen. Solche Duftphasen enthalten üblicherweise mindestens einen Duftstoff, vorzugsweise Parfümöl, mindestens ein Tensid oder einen Emulgator und Wasser sowie ggf. weitere Inhaltsstoffe wie Konservierungsmittel, Verdickungsmittel, Komplexbildner, Farbstoffe, weitere Tenside oder Emulgatoren, Stabilisatoren, Kalklöser etc.
Erfindungsgemäß ebenso geeignet als Zubereitungen sind Bleichphasen, insbesondere chlorhaltige Bleichphasen, vorzugsweise Bleichphasen auf Basis von Hypochlorit, wobei die Bleichphasen üblicherweise neben dem eigentlichen Bleichmittel und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe wie Verdickungsmittel, Tenside oder Emulgatoren, Neutralisierungsmittel, Farbstoffe, Duftstoffe etc. enthalten können.
Weitere erfindungsgemäß geeignete Zubereitungen sind kalklösende Wirkstoffphasen, vorzugsweise saure kalklösende Wirkstoffphasen. Solche kalklösende Wirkstoffphasen können neben dem eigentlichen Kalklöser – vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine organische oder anorganische Säure – und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe wie Tenside oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmittel etc. enthalten.
Gleichermaßen ist es möglich, als Zubereitungen hochkonzentrierte Tensidphasen, sogenannte ”Schaumbooster”, einzusetzen. Solche hochkonzentrierten Tensidphasen können neben den Tensiden auch noch weitere, übliche Inhaltsstoffe enthalten. Derartige Schaumbooster sind insbesondere von Vorteil zur Vorbehandlung des Toilettenbeckens mit einem Schaumteppich, um beispielsweise ein Anhaften von Stoffwechselausscheidungsprodukten auf der Toilettenoberfläche zu verhindern bzw. zu reduzieren und/oder eine Kapselung von Schlechtgerüchen zu bewirken.
Erfindungsgemäß ebenfalls geeignet sind Zubereitungen mit antibakterieller und/oder fungizider und/oder antiviraler Aktivstoffphase, wobei die Aktivstoffphase neben dem antibakteriell und/oder fungizid und/oder antiviral wirkenden Aktivstoff und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe, wie zum Beispiel Tenside oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmittel etc., enthalten kann.
Weiter ist es möglich, dass es sich bei den Zubereitungen um enzymhaltige Aktivstoffphasen handelt. Solche enzymhaltigen Aktivstoffphasen können neben Enzym(en) und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe wie Tenside oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmitteln etc., enthalten.
Gleichermaßen ist es möglich, dass es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Zubereitungen um absorbierende, insbesondere geruchsabsorbierende Wirkstoffphasen handelt. Diese können neben dem Absorptionsmittel, insbesondere Geruchsabsorptionsmittel, und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe wie Tenside oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmittel etc. enthalten.
Der erfindungsgemäße WC-Spüler bietet gemäß einer besonderen Ausführungsform die Möglichkeit, in den Vorratsbehältern Kombinationen unterschiedlicher Zubereitungen einzusetzen, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer der Vorratsbehälter eine Duftphase, insbesondere wie zuvor definiert, enthält.
Beispiele für einzusetzende Zubereitungskombinationen sind parfümierte Duftphase kombiniert mit Chlorbleiche (miteinander zusammen nicht lagerstabil), parfümierte Duftphase mit hochkonzentrierter Tensidphase (Schaumbooster), Duftphase mit kalklösender, saurer Wirkstoffphase, Duftphase mit antibakterieller Wirkstoffphase, unterschiedliche Säure-Systeme, Duftphase kombiniert mit enzymhaltiger Wirkstoffphase, parfümierte Säurephase kombiniert mit wasserfärbender Phase, Duftphase mit geruchsabsorbierender Phase, parfümierte Säurephase mit Aktivsauerstoff, parfümierte Säurephase mit Wirkstoffphase, mit Polyacrylat verdickt etc.
Von besonderem Interesse sind dabei zähflüssige bis gelartige Wirkstofffluide mit Viskositäten im Bereich einiger tausend mPas, insbesondere von 200 bis 5000 mPas, vorzugsweise 500 bis 3500 mPas (gemessen mit RotoVisko LVTV II, Spindel 31,5 U/min, 20°C).
In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Zubereitungen eine Viskosität kleiner als 2000 mPas, insbesondere kleiner 1000 mPas, (gemessen mit RotoVisko LVTV II, Spindel 31,5 U/min, 20°C) auf. Derartig dünnflüssige bis wässrige Zubereitungen eignen sich insbesondere wenn die Zubereitung im oder am Toilettenbecken versprüht werden soll.
Durch die Verwendung von niedrigviskosen Wirkstoffzubereitungen kann in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen WC-Spüler eine wesentlich schnellere und genauere Dosierung bewirkt und auf die Verwendung von Verdickungssystemen verzichtet werden. Ferner können Wirkstoffsysteme zum Einsatz kommen, die nur mit niedrigen Viskositäten darstellbar sind z. B. auf der Basis von Chlor, HCl, ect..
Die Zubereitung kann gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung unter Druck stehen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Zubereitung versprüht oder abgegeben werden soll, ohne dass eine Zwischenschaltung einer Pumpe notwendig ist. In diesem Fall kann die Abgabe der Zubereitung beispielsweise durch ein Stellventil gesteuert bzw. reguliert werden, dass in Wirkverbindung mit der Steuereinheit steht. Diese Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass keine Energie für den Transport der Zubereitung von der Energiequelle bereit gestellt werden muss, womit die Energiequelle entweder kleiner dimensioniert werden kann oder eine längere Lebenserwartung aufweisen wird.

1: WC-Spüler
2: Dosiergerät
3: Energiequelle
4: Steuereinheit
5: Sensoreinheit
6: Pumpe
7: Druckleitung
8: Saugleitung
9: Behälter
10: Zubereitung
11: Druckausgleichsventil
11a: Rückschlagventil
12: Druckausgleichsventil
13: Behälter
14: Zubereitung
15: Ventil
16: Ventil
17: Druckleitung
18: Saugleitung
19: Pumpe
42: RFID-Etikett
43: Abgabeelement
44: Leuchtmittel/Betriebsanzeige
45: Betätigungselement
46: Akustischer Wandler
47: Stutzen
48: Aufnahme/Vertiefung
49: Wand
50: Befestigungsmittel
51: Docht
52: Bügel
53: Teleskopelement
54: Sprühkegel
55: Toilettenbecken
56: Düse
57: Düse
58: Klappe

Abbildungsverzeichnis
1 WC-Spüler mit Zubereitungsbehälter auf der Saugseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
2 WC-Spüler mit Zubereitungsbehälter auf der Druckseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
3 WC-Spüler mit Zweikammer-Zubereitungsbehälter auf der Saugseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
4 WC-Spüler mit passiv ventilgesteuertem Zweikammer-Zubereitungsbehälter auf der Saugseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
4a WC-Spüler mit aktiv ventilgesteuertem Zweikammer-Zubereitungsbehälter auf der Saugseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
5 WC-Spüler mit zwei Pumpen-verbundenen Zubereitungsbehalten in einem schematischen Blockschaltbild
6 Ablaufplan für Steuerung der WC-Spüler mit einer Pumpe
7 Ablaufplan für Steuerung der WC-Spüler mit einer Pumpe und Mehrkammer-Zubereitungsbehälter
8 Ablaufplan für Steuerung der WC-Spüler mit mehreren Pumpen und Mehrkammer-Zubereitungsbehälter
9 WC-Spüler mit RFID-Etikett auf Zubereitungsbehälter in einem schematischen Blockschaltbild
10 WC-Spüler mit abnehmbarem Nachfüllbehälter in einem schematischen Blockschaltbild
11 WC-Spüler mit am Dosiergerät fixierten Nachfüllbehälter in einem schematischen Blockschaltbild
12 WC-Spüler mit im Nachfüllbehälter integrierter Batterie in einem schematischen Blockschaltbild
13 WC-Spüler mit 2-Kammer-Nachfüllbehälter und zwei Pumpen
14 WC-Spüler mit 2-Kammer-Nachfüllbehälter, einer Pumpe und einem Steuerventil in einem schematischen Blockschaltbild
15 WC-Spüler mit verlängerbarem Bügel in perspektivischer Ansicht
16 WC-Spüler mit abnehmbarem Behälter und Dochtsystem in perspektivischer Ansicht
17 WC-Spüler mit an einem Bügelende angeordneten Abgabeelement in Seitenansicht
18 WC-Spüler mit an einem Bügelende angeordneten Abgabeelement in Aufsicht auf ein Toilettenbecken
19 WC-Spüler mit einzeln austauschbaren Behältern in perspektivischer Ansicht
20 Abgabeelement mit integrierter Sensoreinheit und zwei Abgabedüsen in perspektivischer Ansicht
21 Abgabeelement mit integrierter Sensoreinheit, zwei Abgabedüsen sowie zwei Sprühkegeln in perspektivischer Ansicht
22 WC-Spüler mit Abgabeelement und zwei Sprühkegeln in perspektivischer Aufsicht auf ein Toilettenbecken
23 WC-Spüler mit unter dem Toilettenrand angeordnetem Abgabeelement und zwei unterschiedlich orientierten Sprühkegeln in Seitenansicht
24 WC-Spüler mit unter dem Toilettenrand angeordnetem Abgabeelement und einem unter den Rand der Toilette gerichteten Sprühkegel in Seitenansicht
25 WC-Spüler mit zwei einzeln austauschbaren Behältern und einer Sichtklappe in geschlossener sowie geöffneter Position in perspektivischer Ansicht
1 zeigt den erfindungsgemäße WC-Spüler 1, die aus dem Dosiergerät 2 sowie einem mit dem Dosiergerät 2 verbundenen, eine Zubereitung 10 enthaltenen Behälter 9 besteht.
Das Dosiergerät 2 umfasst eine Energiequelle 3, eine Steuereinheit 4, eine Sensoreinheit 5 sowie eine Pumpe 6, wobei diese Komponenten vorzugsweise in einem Gehäuse integriert sind. Die Pumpe 6 ist über die Steuereinheit 4 mit der Energiequelle 3 verbunden. Die Steuereinheit 4 ihrerseits ist mit der Sensoreinheit 5 verbunden, welche die Steuersignale zur Steuerung der Pumpe 6 an die Steuereinheit 4 leitet.
Die Pumpe 6 weist eine Druckleitung 7 und eine Saugleitung 8 auf, wobei die Saugleitung 8 mit dem die Zubereitung 10 beinhaltenden Behälter 9 verbunden ist. Die Pumpe 6 fördert so die fließfähige Zubereitung 10 über die Saugleitung 8 aus dem Behälter 9 in die Druckleitung 7 von wo aus die Zubereitung 10 an die Umgebung des WC-Spülers 1 abgegeben wird. Die Druckleitung 7 kann insbesondere derart, z. B. durch Wahl eines geeigneten Durchmessers, konfiguriert sein, dass sie einer Vergelung der abgegebenen Zubereitung entgegenwirkt.
Der Behälter 9 kann ein Druckausgleichsventil 11 aufweisen, welches einen Druckausgleich zwischen der Umgebung und dem Inneren des Behälters 9 bewirkt wenn die Pumpe 6 Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 heraus pumpt.
Die Pumpe 6 kann durch die Steuereinheit 4 derart angesteuert werden, das die Förderrichtung der Pumpe 6 umgekehrt wird und sich in der Pumpe 6 und den Leitungen 7 und 8 noch befindliche Zubereitung in den Behälter 9 zurückbefördert werden. Diese Rückspülung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Zubereitung 10 beispielsweise zum Eindicken und somit zum Verkleben der Leitungen 7 oder 8 neigt.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der aus 1 bekannten Dosiervorrichtung, bei der der Behälter 9 druckseitig mit der Pumpe 6 verbunden ist. Die Pumpe 6 baut in dem Behälter 9 einen Druck auf, indem sie Umgebungsluft in den Behälter 9 pumpt, so dass die Zubereitung aus dem Behälter 9 verdrängt wird. Auf der Zubereitungsausgabeseite des Behälters 9 kann ein Ventil 11 vorgesehen sein, dass die Abgabe der Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 erst bei Erreichen eines definierten Drucks im Behälter 9 freigibt. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn keine tropfenweise Dosierung, sondern eine definierte sprüstrahl- oder sprühnebelähnliche Dosierung erfolgen soll.
Zusätzlich kann zwischen der Pumpe 6 und dem Behälter 9 in der Druckleitung 7 ein Rückschlagventil 11a angeordnet sein, dass verhindert, dass der in dem Behälter 9 aufgebaute Druck bei Stillstand der Pumpe 6 durch die Druckleitung 7 entweicht.
3 zeigt das aus 1 bekannte Dosiergerät 2, bei dem ein Zweikammerbehälter, der aus den Behältern 9 und 13 gebildet ist, mit der Saugleitung 8 der Pumpe 6 verbunden ist. Die Behälter 9 und 13 beinhalten jeweils voneinander verschiedene Zusammensetzungen 10 und 14.
Die Behälter 9 und 13 können jeweils Druckausgleichsventile 11, 12 aufweisen.
Die bodenseitigen Ausgabeöffnungen der Behälter 9 und 13 sind derart mit der Saugleitung 8 und der Pumpe 6 verbunden, dass die Zubereitungen 10 und 14 in definierten Verhältnissen zueinander durch die Saugleitung 8 gepumpt werden. Hierzu kann es notwendig sein, die Strömungsverhältnisse in den zu den bodenseitigen Ausgabeöffnungen der Behälter 9 und 13 führenden Druckleitungen 8 entsprechend auszugestalten.
Bei der Verwendung von mehr als zwei unterschiedlichen Zubereitungen 10 und 14 ist es von Vorteil, die Dosierung derart zu steuern, dass jeweils zwei miteinander verträgliche Zubereitungen nacheinander durch die Leitungen 7, 8 und die Pumpe 6 gefördert werden.
Die Unverträglichkeit zweier Zubereitungen kann beispielsweise durch eine exotherme Reaktion, Verdickung, Ausflockung, pH-Wert Veränderung, Farbumschlag oder dergleichen begründet sein.
Des Weiteren kann ein dritter Behälter vorgesehen sein, der ein Spülfluid enthält, dass die Leitungen 7, 8 und die Pumpe 6 von wenigstens einer der Zubereitungen 10, 14 reinigt. Zur Spülung der Leitungen 7, 8 und der Pumpe 6 kann auch Luft vorgesehen sein. Durch das Spülen der Leitungen 7, 8 und der Pumpe 6 kann vermieden werden, dass Reste von nicht miteinander verträglichen Zubereitungen miteinander in Kontakt kommen.
4 zeigt eine Weiterbildung des aus 3 bekannten WC-Spülers 1. Die zu den bodenseitigen Ausgabeöffnungen der Behälter 9 und 13 führenden Druckleitungen 8 weisen hierbei jeweils ein passives Ventil 15 und 16 auf, welche eine definierte Einstellung der Dosierverhältnisse der Zubereitungen 10 und 14 aus den Behältern 9 und 13 erlauben.
Die Ventile 15 und 16 können auch als temperatursensitive Bimetallventile ausgebildet sein, die bei Erreichen einer definierten Temperatur öffnen bzw. schließen. Insbesondere können die Ventile 15 und 16 aus voneinander verschiedenen Bimetallventile ausgewählt sein, so dass beispielsweise bei erreichen eine definierten Temperatur nur eine Zubereitung durch die Pumpe 6 aus einem der Behälter 9 oder 13 gefördert werden kann.
Den Dosiergeräten gemäß 1–4 ist gemein, dass die Steuereinheit 4 durch Verarbeitung der Signale aus der Sensoreinheit 5 alleinig die Pumpe 6 regelt.
Der prinzipielle Steuerungsalgorithmus 20 ist in 6 in Form eines Ablaufdiagrams wiedergegeben.
Der Steuerungsalgorithmus 20 wird aktiviert, sobald das Dosiergerät 2 eingeschaltet wird. Die Steuereinheit 4 empfängt in einem ersten Prozessschritt 22 die Signale der Sensoreinheit 5. In der Steuereinheit 4 wird das empfangene Sensorsignal mit einem in der Steuereinheit 4 gespeicherten Schwellenwert verglichen.
Im nachfolgenden Prozessschritt 24 wird anhand einer Auswahlbedingung geprüft, ob das Sensorsignal und der Schwellenwert in einem definierten Verhältnis zueinander stehen. Wird die Bedingung erfüllt, wird nachfolgend durch den Prozessschritt 25 die Pumpe 6 aktiviert. Wird die Bedingung nicht erfüllt, werden weiterhin Sensorsignale gemäß Prozessschritt 22 durch die Steuereinheit empfangen und ausgewertet.
Wie aus den Prozessschritten 25–29 ersichtlich, bleibt die Pumpe 6 so lange in einem aktivierten Zustand, bis ein Sensorsignal vorliegt, dass beim Vergleich mit einem in der Steuereinheit 4 gespeicherten Schwellenwert ein ausschalten der Mikropumpe bewirkt. Gemäß dieser Verfahrensweise wird so lange Zubereitung aus den Behältern gepumpt, so lange sich das Sensorsignal zwischen zwei vordefinierten Schwellenwerten zum Ein- bzw. Ausschalten der Pumpe 6 bewegt.
Alternativ ist es jedoch auch denkbar, die eingangs beschriebene Steuerung derart abzuwandeln, dass eine einfache Trigger-Schaltung realisiert ist, bei der ein Einschalten der Mikropumpe gemäß Prozessschritt 25 die Abgabe einer definierten Menge an Zubereitung bewirkt um anschließend die Mikropumpe automatisch auszuschalten, ohne eine weitere sensorsignalbasierte Ausschaltbedingung für die Pumpe 6 zu benötigen.
Wie in 4a gezeigt, ist es auch möglich, die Ventile 15 und 16 als durch die Steuereinheit 4 aktiv zu steuernde Bauelemente auszuführen. Das Mischungsverhältnis der beiden Zubereitungen 10 und 14 kann so aktiv und zeitvariant beeinflusst werden.
Die dieser Ausführungsform zu Grunde liegende Steuerung ist in 7 anhand eines Ablaufdiagrams 30 dargestellt.
Eine weitere Möglichkeit zur aktiven und zeitvarianten Beeinflussung der Mischungsverhältnisse zeigt 5. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist jeder der Behälter 9 und 13 mit einer individuell durch die Steuereinheit 4 zu regelnden Pumpe 6 und 19 gekoppelt. Der entsprechende Regelungsalgorithmus ist in 8 widergegeben.
9 zeigt die aus 1 bekannte Dosiervorrichtung, bei der auf dem Behälter 9 ein RFID-Etikett 42 angeordnet ist, das geeignet ist, die Größe und den Inhalt 10 des Behälters 9 zu identifizieren.
Die Sensoreinheit 5 umfasst ein RFID-Empfangseinheit, die die Informationen des auf dem Behälter 9 angeordneten RFID-Etikett 42 auslesen kann. Diese Informationen werden als Steuersignal an die Steuereinheit 4 geleitet, um eine auf den Inhalt des Behälters 9 abgestimmte Dosierung der Zubereitung 10 zu bewirken. Insbesondere können die durch das RFID-Etikett 42 bewirkten Steuersignale zur Auswahl eines in der Steuereinheit gespeicherten Dosierprogramms verwendet werden.
Hierdurch ist es möglich, ein universelles Dosiergerät für eine Vielzahl von Dosieranwendungen bereitzustellen wie beispielsweise die Dosierung von Zubereitungen in Spülmaschinen, Waschmaschinen, Trocknern, Toiletten oder Wohnräumen.
Alternativ zum RFID-Etikett 42 kann der Fachmann auch andere Mittel vorsehen, die eine automatische Identifizierung des Behälters 9 und dessen Inhalt 10 durch das Dosiergerät bewirken.
Ferner kann an der durckseitigen Öffnung der Druckleitung 7 eine zusätzliche Abgabevorrichtung 43 vorgesehen sein. Diese Abgabevorrichtung 43 bewirkt eine von der tropfenweise Abgabe abweichende Distribution der Zubereitung in die Umgebung der Dosiervorrichtung 1. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine strahl- oder sprühnebelartige Abgabe der Zubereitung oder eine Abgabe basierend auf Verdampfung oder Diffusion handeln. Die Abgabevorrichtung 43 kann hierzu beispielsweise als Düse, Zerstäuber, Verteilerplatte oder poröse Oberfläche ausgebildet sein. Insbesondere kann die Abgabevorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie einer Vergelung der freigesetzten Zubereitungen entgegenwirkt.
10 zeigt den aus 1 bekannten WC-Spüler mit einem vom Dosiergerät 2 lösbaren Behälter 9. Der Behälter 9 weist an seinem unteren, bodenseitigen Ende einen Stutzen 47 auf, der in die am Dosiergerät 1 vorgesehene Aufnahme 48 einführbar ist. Der Stutzen 47 kann durch ein Verschlussmittel verschlossen sein, so dass zunächst, im unverwendeten Zustand des Behälters 9, ein Auslaufen von Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 verhindert ist, welches jedoch durch Einsetzen des Behälters 9 in das Dosiergerät 2 bzw. des Stutzen 47 in die Aufnahme 48 zerstört wird, so dass eine Freisetzung der Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 durch das Dosiergerät 2 in die Umgebung erfolgen kann. Der WC-Spüler in seinem zusammengesetzten Zustand ist der 11 zu entnehmen.
Die Steuereinheit 4 ist ferner mit einem akustischen Wandler 46 gekoppelt, der eine Spannung bzw. einen Strom der Steuereinheit in ein hörbares akustisches Signal umwandelt. Die Steuereinheit 4 kann einen Speicher für eine Mehrzahl von akustischen Signalen und/oder Musik- und/oder Sprachaufzeichnungen umfassen, die manuell oder sensorgetriggert abgerufen und ausgeführt, d. h. an den akustischen Wandler 46 gleitet werden.
Ferner ist ein Leuchtmittel 44 mit der Steuereinheit 2 verbunden, das entsprechend einem vordefinierten Betriebszustand der Dosiereinheit 2 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Das Leuchtmittel kann beispielsweise als LED oder LCD-Display ausgebildet sein.
Über das Betätigungselement 45 kann das Dosiergerät 2 ein- bzw. ausgeschaltet werden. Ferner ist es denkbar, dass über das Betätigungselement 45 verschiedene in der Steuereinheit 4 gespeicherte Programme abgerufen und ausgeführt werden.
In 12 ist eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen WC-Spülers abgebildet, in welcher die Energiequelle 3 in Form einer Batterie im Behälter 9 integriert ist. Die Batterie 3 ist über eine entsprechend ausgestaltete Kupplung mit dem Dosiergerät 2 elektrisch leitend verbunden. Die Kapazität der Batterie 3 ist vorteilhafter Weise derart ausgelegt, dass sie das Dosiergerät 2 über den Verwendungszeitraum bis zur vollständigen Entleerung der Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 mit Energie speist.
13 zeigt den aus 5 prinzipiell bekannten Aufbau des erfindungsgemäßen WC-Spülers in einer detaillierteren schematischen Skizze. Die Kammer 9 ist durch die Wand 49 in zwei Kammern unterteilt, in denen eine erste Zubereitung 10 und eine zweite Zubereitung 14 bevorratet sind. Jede der Kammern ist durch jeweils ein Druckausgleichsventil 11 bzw. 12 mit der Umgebung kommunizierend verbunden und weist an ihrem bodenseitigen Ende jeweils einen Stutzen 47a bzw. 47b auf.
In den 15–17 ist eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen WC-Spülers abgebildet. Der WC-Spüler besteht aus dem Dosiergerät 2 und dem lösbar am Dosiergerät 2 fixierbarem Behälter 9. Das Dosiergerät weist eine hochgezogene Rückwand auf von der aus sich senkrecht das Befestigungsmittel 52 in Form eines Bügels erstreckt. Der Bügel 52 wird zwischen dem Rand der Toilette und der Toilettensitz positioniert, wo er durch den aufliegenden Toilettensitz am Toilettenbecken fixiert ist. Wie aus 17 ersichtlich, kann zusätzlich ein Saugknopf am Dosiergerät vorgesehen sein, welches den WC-Spüler zusätzlich durch einen Vakuumeffekt an der Toilette sichert.
Auf der nach oben gerichteten Kopfseite des Befestigungsmittels 52 ist ein Druck- bzw. Dehnungsmesssensor als Sensoreinheit 5 angeordnet. Wird ein Druck auf diese Sensoreinheit 5, beispielsweise durch einen Toilettensitz auf dem ein Toilettenbenutzer Platz nimmt, ausgeübt, so erzeugt die Sensoreinheit 5 ein entsprechendes Signal, dass an die Steuereinheit 4 des Dosiergeräts 2 weitergeleitet wird.
Der Behälter 9 ist vom Dosiergerät separierbar, was in 16 gut ersichtlich ist. Der Behälter 9 weist in seinem Inneren ein Dochtsystem 50 auf, mit dem Zubereitung mittels des Abgabeelements 43a aus dem Behälter 9 durch Verdampfung an die Umgebung abgeben wird. Der Stutzen 47 und die Aufnahme 48 im Dosiergerät 2 bilden im zusammengesteckten Zustand von Behälter 9 und Dosiergerät 2 eine flüssigkeitsdichte Verbindung aus.
Am Bügel 52 ist ein Abgabeelement 43 in Form eines Düsenkopfes vorgesehen. Der Düsenkopf 43 ist beweglich am Bügel 52 angeordnet, so dass er durch den Benutzer ausrichtbar ist. Zwischen Düsenkopf 43 und dem Bügel 52 ist ein Teleskopelement 53 angeordnet, durch dass die Länge des Bügels 52 und somit der Applikationspunkt des Düsenkopfes 43 einstellbar ist. Mit dem Düsenkopf 43 wird aus der Zubereitung ein Sprühkegel 54 erzeugt, der, wie aus 18 ersichtlich, ein definiertes Applikationsfeld innerhalb des Toilettenbeckens 55 benetzt.
Eine weitere, alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen WC-Spülers ist in 19 abgebildet. In dieser Ausführung sind die Behälter 9 und 13 fest mit dem Dosiergerät 2 verbunden und können durch eine nicht in der 19 abgebildeten Öffnung wiederbefüllt werden.
20 zeigt ein am distalen Ende des Bügels 52 angeordnetes Abgabeelement 43 mit einem integrierten Sensor 5 und zwei Düsen 56 und 57. Der Sensor 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Infrarotsensor oder Ultraschallsensor ausgeführt.
Die Düsen 56 und 57 können in derart konfiguriert sein, dass sie gleiche oder unterschiedliche Sprühkegel 54a, 54b erzeugen, was gut in 21 erkennbar ist. Wie in 22 gezeigt, können die Sprühkegel 54a und 54b auf dass gleiche Applikationsfeld im Inneren eines Toilettenbeckens 55 gerichtet sein. Aus den 23 und 24 ist ferner ersichtlich, dass es jedoch auch möglich ist, die beiden Sprühkegel in unterschiedliche Richtungen zu richten.
In der in 23 dargestellten Ausführung, ist das Abgabeelement 43 durch einen Haken innenseitig am unteren Rand des Toilettenbeckens 55 fixiert. Das Abgabeelement 43 ist hierzu verschiebbar am Bügel 52 angeordnet, was durch den Pfeil in 23 symbolisiert ist. Zusätzlich ist der WC-Spüler 1 durch das Befestigungsmittel 50, welches als Saugknopf ausgebildet ist, am außenseitigen Rand des Toilettenbeckens 55 fixiert.
Das Abgabeelement 43 weist eine erste Düse 56 und eine zweite Düse 57 auf, die voneinander beabstandet und derart im Abgabeelement 43 angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Sprühkegel 54a und 54b sich nicht überschneidend in unterschiedliche Richtungen weisen. So ist der Sprühkegel 54a der ersten Düse 56 ins Innere des Toilettenbeckens 55, während der Sprühkegel 54b der zweiten Düse 57 auf den Rand des Toilettenbeckens gerichtet ist. Es ist auch möglich, wie in 24 gezeigt, dass ein Sprühkegel 54b unter den Rand des Toilettenbeckens 55 gerichtet ist. Die Sprühkegel 54a und 54b können aus der gleichen oder aus unterschiedlichen Zusammensetzungen gebildet sein.
Vom Abgabeelement ragt eine Sensoreinheit 5 in Form eines kapazitiven Sensors unter den Rand der Toilette 55, so dass der Sensor 5 bei der Spülwasserbetätigung von Wasser beaufschlagt ist. Der Sensor 5 ist dabei in dergestalt ausgeformt, dass er keinen wesentlichen Einfluss auf die Spülwasserführung in dem Toilettenbecken 55 nimmt.
Eine weitere Ausgestaltung der Behälter 9 und 13 und des Dosiergeräts 2 zeigt die 25. Die Aufnahme der Behälter 9 und 13 im Dosiergerät ist durch eine schwenkbar am Dosiergerät 2 angeordnete Klappe 58 verschließbar. Die beiden Behälter 9 und 13 können im geöffneten Zustand der Klappe 58 separat der Aufnahme des Dosiergeräts 2 entnommen oder eingesetzt werden.
25 zeigt in einer weiteren Ausbildung der Erfindung einen WC-Spüler 1 mit zwei einzeln austauschbaren Behältern 9 und 13 und einer Sichtklappe 58 in geschlossener sowie geöffneter Position. Die Sichtklappe 58 ist an der Rückwand des WC-Spülers angelenkt in derart ausgeformt, dass die Sichtklappe 58 die im WC-Spüler 1 eingesetzten Behälter 9 und 13 vorzugsweise vollständig überdeckt. Die Sichtklappe 58 kann mit Verschlussmitteln ausgestattet sein, die einen kindersicheren Verschluss der Sichtklappe 58 mit dem WC-Spüler erlauben und so den unbeabsichtigten Zugriff auf die Behälter 9 und 13 verhindern.
Auf der Frontseite des WC-Spülers sind die Leuchtmittel 44 und das Betätigungselement 45 angeordnet, wobei diese im geschlossenen Zustand der Sichtklappe 58 nicht überdeckt werden, sondern frei zugänglich sind.
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

- EP 0828902 [0005]
- DE 10113036 [0005]

Claims

WC-Spüler (1) umfassend – ein Dosiergerät (2) umfassend (S. 22, 2. Absatz) – eine Energiequelle (3), – eine Steuereinheit (4) – eine Sensoreinheit (5), • wobei diese Komponenten bevorzugt in einem Gehäuse integriert sind (S. 22, 2. Absatz) sowie – wenigstens einen ersten Behälter (9), der eine erste Zubereitung (10) beinhaltet und der mit dem WC-Spüler (1) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5) ein Auslösen des Spülwasserstroms ohne Eingriff in die Spülwasserströmung erfasst und ein Sensorsignal erzeugt, dass an die Steuereinheit (4) geleitet wird, welche das Sensorsignal in ein Steuersignal zur Abgabe wenigstens einer Zubereitung wandelt.
WC-Spüler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5) einen Zeitgeber, Ultraschallsensor, Bewegungssensor, Helligkeitssensor, Vibrationssensor, Schallwechseldrucksensor, Feuchtigkeitssensor und/oder Leitfähigkeitssensor umfasst.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5) einen Kipp-, Druck- oder Tastschalter umfasst. (S. 10)
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5), insbesondere der Ultraschallsensor, Bewegungssensor, Helligkeitssensor, Vibrationssensor, Schallwechseldrucksensor, Feuchtigkeitssensor und/oder Leitfähigkeitssensor, in das Innere des Toilettenbeckens gerichtet ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (9) mit der Saugseite an eine im Dosiergerät (2) angeordneten Pumpe (6) koppelbar ist.
WC-Spüler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der druckseitigen Öffnung der Druckleitung (7) eine Abgabevorrichtung (43) vorgesehen ist, die insbesondere eine strahl- oder sprühnebelartige Abgabe der Zubereitung bewirkt. (S. 24–25)
WC-Spüler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabevorrichtung als Düse oder Zerstäuber ausgebildet ist. (S. 6–7)
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5) in einem Abgabeelement (43) integriert ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiergerät (2) am äußeren Rand des Toilettenbeckens angeordnet ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (5) am distalen, in das Toilettenbecken (55) hineinragenden Ende eines Bügels (52) angeordnet ist, der mit dem am äußeren Rand des Toilettenbeckens positionierten Dosiergeräts (2) verbunden ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Rand des Toilettenbeckens (55) angeordneten Dosiergerät (2) ein Bügel (52) vorgesehen ist, an dessen in das Toilettenbecken (55) hineinragendem Ende ein Abgabeelement (43) in Form eines Düsenkopfes vorgesehen ist, der einen Sprühkegel (54) erzeugt, der ein definiertes Applikationsfeld innerhalb des Toilettenbeckens (55) benetzt. (S. 26)
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabeelement (43) durch einen Haken innenseitig am unteren Rand des Toilettenbeckens (55) fixiert ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) ein programmierbarer Mikrokontroller ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Mikrokontroller eine Mehrzahl von auswählbaren Dosierprogrammen gespeichert ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert des Sensorsignals, bei dem die Steuereinheit (4) ein Steuersignal zur Auslösung einer Wirkstofffreisetzung erzeugt, einstellbar ist.
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zubereitung (10) eine Viskosität kleiner als 2.000 mPas, insbesondere kleiner 1.000 mPas, gemessen mit RotoVisko LVTV II, Spindel 31,5 U/min, 20°C, aufweist. (S. 15)
WC-Spüler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (9) lösbar mit dem Dosiergerät (2) koppelbar ist.