DE2342351A1

DE2342351A1 - Einrichtung zur steuerung der wasserspuelung bei einer sanitaeren anlage

Info

Publication number: DE2342351A1
Application number: DE19732342351
Authority: DE
Inventors: Willi Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE2342351B2; FR2200413A1; BE804941A; AT317099B; SE385134B; DE2342351C3; NL7312604A; CH557456A; GB1371599A; FR2200413B1

Description

HF/rh/9.8.73

Willi ΝΟΙΙβγ, Ing. HTL. Tellenmattstrasse 26

6312 Steinhausen (Schweiz)

Einrichtung zur Steuerung der Wasserspülung bei einer sanitären

Anlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Wasserspülung bei einer eine Schüssel mit einem Siphon für das Spülwasser aufweisenden sanitären Anlage, mit einer im Siphon befindlichen elektrischen Sonde, welche an den Eingang eines Messgerätes zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers im Siphon und zur Abgabe eines Ausgangssignals bei gegenüber Leitungswasser erhöhter elektrischer Leitfähigkeit des Wassers im Siphon angeschlossen ist, und mit einem an den Ausgang des Messgerätes angeschlossenen, elektrisch betätigbaren Wasserventil für das Spülwasser.

Einrichtungen der genannten Art, bei welchen beim Feststellen einer höheren Leitfähigkeit als bei normalem Wasser, d.h. beim Vorliegen von Schmutzwasser, insbesondere Urin, im Siphon, das Wasserventil,- z.B. ein Magnetventil über das Messgerät, öffnet, so dass die Schüssel gespült wird und nach einer bestimmten Dauer oder nachdem im Siphon die kleinere Leitfähigkeit von Leitungswasser festgestellt wird, wieder schliesst, sind bekannt. Nachteilig ist bei den bekannten

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Einrichtungen, dass alle langfristigen Einflüsse auf die Leitfähigkeitsmessung, beispielsweise eine unterschiedliche Wasserleitfähigkeit, eine Sondenverkalkung oder eine Aenderung der Wassertemperatur, diese Messung verfälschen, so dass die Deffnung und Schliessung des Wasserventils nicht mehr in der gewünschten Weise erfolgt.Beispielsweise kann eine starke Sondenverkalkung bewirken, dass im Schmutzwasser eine derart geringe Erhöhung der Wasserleitfähigkeit gemessen wird, dass eine Betätigung des Wasserventils und damit eine Spülung der Schussel gar nicht mehr erfolgt. Umgekehrt kann dann, wenn sich die Leitfähigkeit des Wassers, z.B. bei höherer Wassertemperatur oder stärkerer Chlorierung des Wassers, erhöht, eine Betätigung des Wasserventils in unerwünschter Weise ohne Verschmutzung des im Siphon befindlichen Wassers erfolgen. Zur Abhilfe muss im erstgenannten Fall die Sonde gereinigt und im zweitgenannten Fall die Ansprechschwelle des Messgerätes neu eingestellt werden.

ZwBck der Erfindung ist, die. genannten Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher langfristige, sich auf die Leitfähigkeitsmessung des im Siphon befindlichen Wassers auswirkende Störgrössen selbständig ausgeglichen werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass solche Störgrössen dadurch ausgeglichen werden können, dass im Messgerät eine selbstabgleichende Schwelle vorgesehen wird. Erfindungsgemäss ist die Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät eine zur Abgabe eines zeitlich verzögerten Ausgangssignals ausgebildete Soll-Ist-Vergleichsschaltung und einen mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung verbundenen Schwellenwertschalter zur Steuerung des Wasserventils enthält, wobei die mit einer Wechselspannung gespeiste Sonde an den Istwert-Eingang der Vergleichsschaltung angeschlossen ist, und dass an den Ausgang der Vergleichsschaltung zudem ein Speicher angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Sollwert-

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Eingang der Vsrglsichsschaltung verbunden ist, um der Vergleichsschaltung eine Referenzspannung mit einer zeitlichen Verzögerung zuzuführen, wobei die Verzögerung im Speicher grosser als diejenige in der Vergleichsschaltung ist.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein prinzipielles Blockschema einer Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein ausführliches Schaltungsschema einss Ausführungsbeispiels der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Ausgangsspannung dsr Vergleichs- und Verzögsrungsschaltung der Fig. 2 bei einer Verunreinigung des im Siphon befindlichen Wassers, und

Fig. 4 ein ähnliches Diagramm wie in Fig. 3, beim Anschalten der Einrichtung an das speisende Wechselstromnetz.

Gemäss dem Prinzipschaltbild der Fig. 1 ist eins WEchsslspannungsquBllB W vorgesehen, deren stabile Wechselspannung über einen Vorwiderstand R βϊπβγ Sonce S zugeführt ist. Die Sonde S, beispielsweiss zwei in Abstand voneinander angeordnete Elektroden, befindet sich im Siphon der Schüssel einer sanitären Anlage, beispielsweise eines Pissoirs, wobei die Sonde mit dem im Siphon befindlichen Wasser in Berührung steht. Die an der Sonde liegende Wechselspannung ist einer Gleichrichterschaltung G zugeführt und wird durch diese gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung G liegt am mit " + " bBZßichneten Istwert-Eingang einer Soll-Ist-Vergleichsschaltung V. An dem mit " - " bezeichneten Sollwert-Eingang der Vergleichsschaltung V liegt eine variable Referenzspannung, zu deren Erzeugung ein Speicher SP vorgesehen ist, dessen Eingang das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung V zugeführt ist und dessen Ausgang mit dem Sollwert-Eingang der Vergleichsschaltung verbunden ist. An den

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. Ausgang der Vergleichsschaltung V ist ferner ein Schwellenwertschalter SS angeschlossen, dessen Ausgangssignal ein Wasserventil für das Spülwasser der sanitären Anlage, z.B. ein Magnetventil, steuert.

Die Vergleichsschaltung V kann als passive Schaltung ausgebildet sein und hierzu Widerstände und Dioden enthalten. Sie kann aber auch aktiv ausgebildet sein, beispielsweise mit Hilfe eines Operationsverstärkers. Die Vergleichsschaltung V ist zudem so ausgebildet, dass ihr Ausgangssignal bei einer Verringerung der an der Sonde S liegenden Wechselspannung, d.h. bei einer einsetzenden Verschmutzung des im Siphon befindlichen Wassers, den Schwellenwertschalter SS mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung steuert und damit das Wasserventil WV verzögert betätigt. Die Vergleichsschaltung V weist also eine bestimmte Zeitkonstante auf.

Der Speicher SP, der das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung V in analoger oder digitaler Form speichert, ist ebenfalls so ausgebildet, dass sein dem Sollwert-Eingang " - " der Vergleichsschaltung B zugeführtes Ausgangssignal zeitlich verzögert auftritt, und zwar mit einer Verzögerung, die grosser ist als die genannte, für die Steuerung des Schwellenwertschalters SS massgebliche Verzögerung. Um dies zu erreichen, kann der Speicher eine Zeitkonstante aufweisen, die grosser ist als die genannte Zeitkonstante der Vergleichsschaltung. Alternativ können auch nicht dargestellte Schaltungsmittel vorgesehen sein, welche den Ausgang des Speichers SP in periodischen Zeitabständen an den Sollwert-Eingang " - " der Vergleichsschaltung V schalten, wobei diese Zeitabstände grosser sind als die Verzögerungszeit der Vergleichsschaltung V.

Im Betrieb der dargestellten Einrichtung nimmt bei einer Verschmutzung des im Siphon befindlichen Wassers dessen elektrische Leitfähigkeit zu, so dass die an den Elektroden der Sonde S liegende Wechselspannung abnimmt. Dadurch nimmt auch die am Istwert-Eingang " + "der Vergleichsschaltung V

liegende Gleichspannung ab und erreicht den Wert der am Sollwert-Eingang " - " liegenden Referenzspannung. Wegen der Zeitkonstante der Vergleichsschaltung gibt diese ein stetig ansteigendes Ausgangssignal ab· Sobald dieses Ausgangssignal den Schwellenwert des Schwellenwertschalters SS erreicht, schaltet dieser das Wasserventil ein, so dass die Schüssel der sanitären Anlage mit Leitungswasser gespült wird. Das nun im Siphon der Schüssel zunehmend reinere Wasser bewirkt, dass die Wechselspannung an der Sonde und damit die Gleichspannung am Istwert-Eingang " + " der Vergleichsschaltung V wieder zunimmt und dadurch grosser als die am Sollwert-Eingang " - " liegende Referenzspannung wird. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung V nimmt somit ab, und zwar unverzögert bzw. mit einer wesentlich kleineren Zeitkonstante als bei dessen Anstieg. Somit wird der Schwellenwertschalter SS derart gesteuert, dass er das Wasserventil WV erneut schliesst.

Da der Speicher SP, welcher das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung V speichert, eine grössere Zeitkonstante als diejenige der Vergleichsschaltung aufweist, verändert sich die durch das Ausgangssignal des Speichers SP gebildete, am Sollwert-Eingang der Vergleichsschaltung V liegende Referenzspannung nur unbedeutend. Wenn sich jedoch die Leitfähigkeit des im Siphon befindlichen, sauberen Spülwassers langfristig ändert, beispielsweise infolge Temperaturänderung des Wassers, oder die, Spannung an den Elektroden der Sonde S infolge zunehmender Verkalkung dauernd ansteigt, so wird diese langfristige Aenderung der Sondenspannung über den Speicher SP am Sollwert-Eingang der Vergleichsschaltung wirksam, indem sie die Referenzspannung vermindert bzw. erhöht. Die zur Betätigung des Wasserventils WV erforderliche, durch Verschmutzung des Spülwassers hervorgerufene, relative Leitfähigkeitsänderung des Spülwassers ist deshalb immer angenähert gleich gross, so dass eine vom Zustand des Leitungswassers und der Sonde unabhängige, Spülung erzielt wird.

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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Einrichtung ist die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle W, z.B. der Sekundärwicklung eines Netztransformators, mittels eines Widerstandes R1 und zweier gegeneinandergeschalteter Zenerdioden stabilisiert, so dass die stabilisierte Wechselspannung Trapezform aufweist. An der stabilisierten Wechselspannung liegt über einem Vorwiderstand R2 die Sonde S. Die Speisung der Sonde S mit einer Wechselspannung ist von Vorteil, damit sich die Elektroden der Sonde nicht beschlagen können. Die eine Elektrode der Sonde kann, wie dargestellt, am Masse liegen und ober die Wasserleitung geerdet sein; die Sonde kann aber auch isoliert angeordnet sein, wobei dann der die Wechselspannung liefernde Netztransformator zwischen Primär- und Sekundärwicklung entsprechend isoliert sein muss. Bei einer praktischen Ausführungsform wies die stabilisierte Wechselspannung eine Spitzenspannung von etwa 20 Volt auf, während die bei sauberem Wasser an den Elektroden der Sonde liegende Spitzenspannung etwa halb so gross war, d.h. etwa 10 Volt betrug. Zur Gleichrichtung der Sondenspannung ist an die Sonde ein Gleichrichter GL angeschlossen, dessen Ausgangs-Gleichspannung mittels eines Kondensators C1, dem ein Ableitwiderstand R3 parallel geschaltet ist, gesiebt wird. Bei sauberem Wasser betrug die am Kondensator C1 liegende Gleichspannung etwa 9,5 Volt.

Als Vergleichsschaltung, welcher die am Kondensator C1 liegende Gleichspannung zugeführt ist, ist ein erster Operationsverstärker 0P1 vorgesehen. Die genannte Gleichspannung liegt am Minus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1, während am Plus-Eingang eine Referenzspannung liegt, was später noch näher erläutert wird. Solange die am Minus-Eingang oder im vorliegenden Falle dem Istwert-Eingang des.Operationsverstärkers 0P1 liegende Spannung gleich gross ist wie die am Plus-Eingang oder dem Sollwert-Eingang liegende Spannung, ist

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die Ausgangsgleichspannung des Operationsverstärkers angenähert gleich null. Wenn die am Minus-Eingang liegende Spannung sinkt, steigt entsprechend verstärkt die Ausgangsspannung. Der Operationsverstärker 0P1 ist mit äusseren Schaltelementen wie folgt versehen:

a) Zwischen dem Minus-Eingang und dem Ausgang ist ein Kondensator C2 und zwischen dem Ausgang des Gleichrichters GL und dem Minus-Eingang die Reihenschaltung eines Widerstandes R4 und einer Diode D1 geschaltet. Die Reihenschaltung der Elemente R4, D1 und C2 bewirkt, dass eine sich in negativer Richtung ändernde Eingangsspannung am Minus-Eingang nicht sofort, sondern mit einer durch die Zeitkonstante der genannten Reihenschaltung gegebenen Verzögerung am Operationsverstärker 0P1 wirksam wird. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0P1 ändert sich demnach nicht umgekehrt proportional der abnehmenden Eingangsspannung am Minus-Eingang, sondern stellt das zeitliche Integral der Eingangsspannung dar. Wenn sich die Spannung am Minus-Eingang sprunghaft in negativer Richtung ändert, steigt demnach die Ausgangsspannung linear an·

b) Zwischen dem Ausgang des Gleichrichters GL und dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers ist eine Diode D2 geschaltet, welche dazu dient, bei unterschiedlichen Spannungsänderungen am Ausgang des Gleichrichters GL bzw. am Kon-? densator C1 die Integrationszeit auszugleichen. Die Integrationszeit, d.h. die Zeit, bis das Ausgangssignal einen bestimmten Wert erreicht hat, bzw. die Steilheit des ansteigenden Ausgangssignals hängt einerseits von der Zeitkonstante des Widerstandes R4 und des Kondensators C2 ab, andererseits aber auch von der Grosse der Eingangsspannung, d.h. von der Spannungsdifferenz zwischen dem Minus- und dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1. Durch die Diode D2 wird diese Spannungsdifferenz auf einen durch die Diode bestimmten Wert, z.B. 0,7 Volt, festgelegt, so dass die Integrationszeit unabhängig von der Grosse der am Kondensator C1 liegenden Spannung

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NACHGEREICHT

c) Zwischen dem Ausgang des Gleichrichters und dem Minus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 ist eine weitere Reihenschaltung eines Widerstandes R5 .und einer Diode D3 geschaltet, wobei die Diode D3 eine Leitrichtung hat, die derjenigen der Diode D1 entgegengesetzt ist. Die Reihenschaltung der Elemente R5, D3, C2 bewirkt demnach wie die vorerwähnte Reihenschaltung der Elemente R4, D1, C2 eine Integration der Eingangsspannung am Minus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1, jedoch für eine sich in positiver Richtung ändernde Eingangsspannung. Hierbei sind die Elemente so gewählt, dass die Zeit konstante der Elemente R5, C2 wesentlich kleiner als diejenige der Elemente R4, C2 ist, beispielsweise zehnmal kleiner.

An den Ausgang des Operationsverstärkers 0P1 ist der Schwellenwertschalter SS angeschlossen, der dann das Wasserventil WV betätigt, wenn die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers auf einen bestimmten Wert angestiegen ist. Der Schwellenwertschalter kann beispielsweise Transistoren und ein Relais enthalten, dessen Kontakte im Speisestromkreis eines als Wasserventil WV vorgesehenen,Magnetventils liegen. Statt dessen kann auch ein steuerbarer Halbleitergleichrichter vorgesehen sein.

An den Ausgang des Operationsverstärkers 0P1 ist ferner ein weiterer, mit äusseren Schaltelementen versehener Operationsverstärker 0P2 angeschlossen, der als Langzeitspeicher oder -integrator für die Ausangsspannung des Operationsverstärkers 0P1 wirkt. Ueber einen die Widerstände R6 und R7 enthaltenden Spannungsteiler ist die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0P1 dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P2.:.^ugef ühFt.- Wie beim Operationsverstärker 0P1 ist ein einen Widerstand R8 und einen Kondensator C3 umfassendes Zeitglied vorgesehen, das bewirkt, dass die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0P2 das zeitliche Integral

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eines Teiles der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0P1 darstellt. Da eine sehr grosse Zeitkonstante gefordert ist, und die Integrationszeit nicht nur von der Grosse des Widerstandes R8 und des Kondensators C3 abhängt, sondern auch von der Grosse der dem Widerstand RB zugeführten Eingangsgleichspannung, wird die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0P1 zur Vermeidung einer unpraktisch hohen Kapazität des Kondensators C3 durch den Spannungsteiler RB, R7 herabgesetzt.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 0P2 ist mit dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 verbunden. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0P2 stellt demnach die Referenzspannung für die Vergleichsschaltung dar. Durch diese Regelung wird sichergestellt, dass die für die Betätigung der Wasserspülung massgebende Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingängen des Operationsverstärkers 0P1 unabhängig davon, wie gross die Spannung an der Sonde S im Ruhe- oder Ausgangszustand bei sauberem Wasser im Siphon der Schüssel ist, immer die gleiche ist.

Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 0P1 und dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P2 ist ferner die Reihenschaltung eines Kondensators C4 und eines Widerstandes R9 geschaltet. Dieses Wechselspannungs-Uebertragungsglied dient dazu einen Proportionalanteil vorv, im Ausgangssignal des Operationsverstärkers 0P1 gegebenenfalls auftretenden Schwingungen auf den Operationsverstärker 0P2 zu übertragen und über diesen auf den Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 rückzuführen, wodurch solche störende Schwingungen unterdrückt werden.

Die ebenfalls zwischen dem Ausgang des«Operationsverstärkers 0P1 und dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P2 geschaltete Reihenschaltung einer Diode D4 und eines Widerstandes R10 dient in noch zu erläuternder Weise dazu, beim Anschalten der beschriebenen Einrichtung an das speisende

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Wechselstromnetz auf alle Fälle und unabhängig vom Sauberkeitsgrad des im Siphon der Schüssel befindlichen Wassers eine erste Wasserspülung der Schüssel einzuleiten.

In Fig. 3 ist der Verlauf der Ausgangsspannung U des Operationsverstärkers 0P1 in Fig. 2 bei einer Verschmutzung des im Siphon befindlichen Wassers dargestellt. Im Ruhe- oder Ausgangszustand beträgt diese Spannung, wie bereits erwähnt, mindestens angenähert OV. Nimmt die Wasserleitfähigkeit infolge Wasserverschmutzung zu, so sinkt die Spannung am Kondensator C2. Die gesunkene Spannung wird, wie bereits erwähnt, über die Elemente R4, D1, C2 integriert, so dass die Ausgangsspannung U des Operationsverstärkers OP^-/stetig ansteigt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Erreicht die Ausgangsspannung U den Schwellenwert A des Schwellenwertschalters SS, zum Beispiel bei 20 Volt, so wird das Wasserventil WV geöffnet und die Schüssel spült. Die Spannung LJ steigt hierbei auf einen durch die Speisespannungjdes Operationsverstärkers 0P1 gegebenen Wert von beispielsweise ange-nähert 24 Volt an.

Wenn nun das Wasser im Siphon fortschreitend sauberer wird, nimmt die Wasserleitfähigkeit ab, wodurch die Spannung am Kondensator C1 wieder ansteigt. Da diese ansteigende Spannung über die Elemente R5, D3, C2 integriert wird, die eine wesentlich kleinere Zeitkonstante als die Elemente R4, D1, C2 haben folgt die Ausgangsspannung LJ des Operationsverstärkers 0P1 angenähert unmittelbar der Spannungsänderung am Kondensator C2 und nimmt danach, wie aus Fig. 3 ersichtlich, erst langsam und dann schnell ab. Beim Ueberschreiten des Schwellenwertes A wird das Wasserventil WV über den Schwellenwertschalter SS wieder geschlossen. Die Ausgangsspannung U sinkt wiederum auf den Ruhewert von OV, wobei die beim Ueberschiessen dieses Wertes entstehenden Schwingungen durch die Elemente C4, R9 und den Operationsverstärker 0P2 in der erwähnten Weise nahezu vollständig unterdrückt werden.

Bei einer dauernden Aenderung der an der Sonde S .1 ie-

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genden Spannung, z.B. infolge zunehmender Verkalkung der Elektroden der Sonde, liegt an den Eingängen des Operationsverstärkers eine dauernde Spannungsdifferenz, welche ein dauerndes Abweichen der Ausgangsspannung U des Operationsverstärkers 0P1 vom Nullwert bewirkt. Diese Spannungsabweichung gelangt nach einem Zeitintervall, das wesentlich länger als eine Spülperiode ist und das durch die Integrationszeit des Operationsverstärkers 0P2 bestimmt ist, an den Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 und steuert diesen in solcher Weise, dass die Ausgangsspannung U wieder den Wert 0 annimmt. Dadurch sind also alle Langzeiteinflüsse der Leitfähigkeit des Spülwassers und/ oder der Sonde in vorteilhafter Weise ausgeregelt. So hat es sich gezeigt, dass sich mit der vorliegenden Einrichtung eine einwandfreie Steuerung der Wasserspülung bis zu einer Sondenverkalkung von etwa 90 % der Elektrodenoberfläche erzielen lässt.

Wegen der langen Integrationszeit des Operationsverstärkers 0P2 ist eine an sich unerwünschte Regelung bei einer Aenderung der Sondenspannung infolge Wasserverschmutzung praktisch vermieden. Eine geringfügige Erhöhung der Spannung am Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 zufolge der über den Operationsverstärker 0P2 rückgeführten, ansteigenden Ausgangsspannung U unterstützt ein sicheres Steuern des Schwellenwertschalters SS zum Schliessen des Wasserventils WV.

In Fig. 4 ist noch der Verlauf der Ausgangsspannung LJ des Operationsverstärkers 0P1 beim erstmaligen Anschalten der beschriebenen Einrichtung an das speisende Wechselstromnetz dargestellt. Im ausgeschalteten Zustand ist die ganze Schaltungsanordnung der Fig. 2 spannungslos. Beim Einschalten wird der Kondensator Ci augenblicklich auf eine der Sondenspannung entsprechende positive Gleichspannung aufgeladen, so dass am Minus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 eine positive Spannung erscheint, während der Plus-Eingang vorerst auf Nullspannung ist. Dadurch erscheint am Ausgang des Operationsverstärkers 0P1, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, eine in negativer Richtung verlaufende Ausgangsspannung

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U, die beispielsweise auf -5 Volt absinkt entsprechend der Speisegleichspannung des Operationsverstärkers 0P1. Ueber die Elemente D4, R10, C3 und den Operationsverstärker 0P2 wird mit einer kleineren Zeitkonstante des Widerstandes R10 und des Kondensators C3 und ohne Spannungsteilung der Plus-Eingang des Operationsverstärkers 0P1 so gesteuert, dass die Ausgangsspannung U nun auf ihren Maximalwert von beispielsweise etwa 24 Volt ansteigt und hierbei beim Ueberschreiten des Schwellenwertes A das Oeffnen des Wasserventils WV und die Spülung der Schüssel bewirkt. Die Rückregelung der Ausgangsspannung U auf den Ruhewert 0 erfolgt nun über die Elemente R6, R7, RQ, C3, so dass nach einer bestimmten Zeit die Ausgangsspannung U schnell auf den Wert D fällt und beim Passieren des Schwellenwertes A die Schliessung des Wasserventils WV bewirkt.

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Claims

Patentansprüche :

1^\ Einrichtung zur Steuerung der Wasserspülung bei einer eine Schüssel mit einem Siphon für das Spülwasser aufweisenden sanitären Anlage, mit einer im Siphon befindlichen elektrischen Sonde, welche an den Eingang eines Messgerätes zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers im Siphon und zur Abgabe eines Ausgangssignals bei gegenüber Leitungswasser erhöhter elektrischer Leitfähigkeit des Wassers im Siphon angeschlossen ist, und mit einem an den Ausgang des Messgerätes angeschlossenen, elektrisch betätigbaren Wasserventil für das Spülwasser, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät eine zur Abgabe eines zeitlich verzögerten Ausgangssignals ausgebildete Soll-Ist-Vergleichsschaltung (V) und einen mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung verbundenen Schwellenwertschalter (SS) zur Steuerung des Wasserventils (WV) enthält, wobei die mit einer Wechselspannung gespeiste Sonde (S) an den Istwert-Eingang (+) der Vergleichsschaltung angeschlossen ist, und dass an den Ausgang der Vergleichsschaltung zudem ein Speicher (SP) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Sollwert-Eingang (-) der Vergleichsschaltung verbunden ist, um der Vergleichsschaltung eine Referenzspannung mit einer zeitlichen Verzögerung zuzuführen, wobei die Verzögerung im Speicher grosser als diejenige in der Vergleichsschaltung ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Sonde (S) eine Gleichrichterschaltung (G, GL) angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem Istwert-Eingang der Vergleichsschaltung (V) verbunden ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsschaltung einen ersten Operationsverstärker (0P1) enthält, dessen einer Eingang als

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Istwert-Eingang dient und mit einem von der Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung beaufschlagten, ersten Zeitglied (R4, D1, C2), z.B. einem RC-Glied, versehen ist und dessen anderer Eingang als Sollwert-Eingang vorgesehen und mit dem Ausgang des Speichers (0P2, RB, C3) verbunden ist, derart, dass das Ausgangssignal des Operationsverstärkers (OPD proportional dem Zeitintegral der über seinen Eingängen liegenden Spannungsdifferenz ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Eingänge des Operationsverstärkers (0P1) über ein Begrenzungsglied CD2), z.B. eine Diode, miteinander verbunden sind, um die den Operationsverstärker steuernde Spannung zu begrenzen.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert-Eingang mit einem zweiten Zeitglied (R5, D3, C2), z.B. einem RC-Glied, versehen ist, dessen Zeitkonstante kleiner, beispielsweise etwa zehnmal kleiner, als diejenige des ersten Zeitgliedes (R4, D1, C2) ist, wobei jedes Zeitglied je eine Diode (D1; D3) enthält, derart, dass das Zeitglied (R4, D1, C2) mit der grösseren Zeitkonstante bei abnehmender Spannung an der Sonde (S), d.h. bei steigender Leitfähigkeit des Wassers im Siphon, und das Zeitglied (R5, D3, C2) mit der kleineren Zeitkonstante bei steigender Spannung an der Sonde (S), d.h. bei abnehmender Leitfähigkeit des Wassers im Siphon am Operationsverstärker (0P1) wirksam ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher einen zweiten Operationsverstärker (0P2) enthält, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers (0P1) in Verbindung steht, wobei dieser Eingang mit einem dritten Zeitglied (R8, C3), z.B. einem RC-Glied, versehen ist, dessen Zeitkonstante grosser, z.B. fünf- bis zehnmal grosser, als diejenige des ersten Zeitgliedes (R4, D1, C2) ist, dass ferner der

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der andere Eingang des zweiten Operationsverstärkers (0P2) an einem festen Potential liegt, und dass der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers C0P2) mit dem Sollwert-Eingang des ersten Operationsverstärkers (0P1) verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgang des ersten Operationsverstärkers (0P1) und den Eingang des den zweiten Operationsverstärker (0P2) enthaltenden Speicher ein Spannungsteiler (R6, R7) geschaltet ist.
B. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers (0P1) und dem erstgenannten Eingang des zweiten Operationsverstärkers (0P2) ein Wechselspannungsübertragungsglied (C4), z.B. ein Kondensator, geschaltet ist, um einen Proportionalanteil von am Ausgang des ersten Operationsverstärkers (0P1) auftretenden Schwingungen über den zweiten Operationsverstärker (0P2) an den Sollwert-Eingang des ersten Operationsverstärkers (0P1) rückzuführen und dadurch diese Schwingungen auszugleichen.
9. Einrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, dass der erstgenannte Eingang des zweiten Operationsverstärkers (0P2) mit einem vierten Zeitglied (D4, R10, C3), z.B. einem RC-Glied, versehen ist, dessen Zeitkonstante kleiner, z.B. fünfzigmal kleiner, ist als die Zeitkonstante des dritten Zeitgliedes (R8, C3), und dass das vierte Zeitglied (D4, R10, C3) eine Diode CD4) enthält, um zu bewirken, dass das vierte Zeitglied am zweiten Operationsverstärker nur dann wirksam ist, wenn beim Einschalten von Speisespannungen die Ausgangsspannung des ersten Operationsverstärkers (0P1) in entgegengesetzter Richtung als bei zunehmender Leitfähigkeit des Wassers im Siphon verläuft, und um dadurch zu bewirken, dass beim Einschalten der Speisespannungen das Wasserventil betätigt wird.

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