DE2832804C3

DE2832804C3 - Steuervorrichtung für die Wasserversorgung einer Badewanne

Info

Publication number: DE2832804C3
Application number: DE19782832804
Authority: DE
Inventors: Martin van Nijmegen Gemert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1978-07-26
Publication date: 1981-12-10
Also published as: DE2832804A1; DE2832804B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zum automatischen Füllen einer Badewanne gem. Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Steuervorrichtung dieser Art (DE-OS 22 58 634) steht die Wasserdruckkammer mit dem Überlauf der Badewanne in Verbindung, so daß das Zulaufventil geschlossen wird, wenn die maximale Füllhöhe überschritten wird und Wasser durch die Überlauföffnung in die Wasserdruckkammer fließt. Durch diese Steuervorrichtung wird zwar erreicht, daß die maximale Füllhöhe der Wanne nicht überschritten wird und/oder daß kein Wasser verschwendet wird, jedoch fungiert diese bekannte Steuervorrichtung lediglich als »Notabschaltung«, d. h.. nach diesem automatischen Abspsrren des Wasserzulaufs befindet sich zuviel Wasser in der Wanne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die ein automatisches Füllen der Badewanne bis zu einer gewünschten Füllhöhe gestattet.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung braucht nach dein Schließen des Abflultomtih lediglich das Zulaufventil geöffnet werden, das Slliiieüen des Zulaufventil geschieht automatisch bei einer bestimmten Füllhöhe. Oa eine Badewanne normalerweise überfüllt ist. sobald Wasser durch die Überlauföffnung austritt, mußte bei der oben erläuterten bekannten Anordnung nach einem automatischen »Noi.ibschallen« zuerst 'Aieder etwas Wasser ausgelassen werden, bevor die gewünschte Füllhöhe erreicht war. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bietet die Möglichkeit, den Wasserzulauf direkt bei Erreichen der gewünschten Füllhöhe zu stoppen. Die neue Steuervorrichtung eignet sich also nicht nur als »Notabschaltung«, sondern ersetzt vollständig die übliche »Handbedienung«, bei der es notwendig war, den Wasserstand zu beobachten, um dann im geeigneten Augenblick den Wasserzulauf abzusperren.

to Zwar sind aus dem Stand der Technik verschiedene Einrichtungen bekannt, mit denen in einem Behälter eine bestimmte Füllstandhöhe konstant gehalten werden kann, jedoch sind diese Einrichtungen nicht zur Lösung der obigen Aufgabe geeignet In der DE-AS 1186 644 ist ein Flüssigkeitsstandregler bekannt, der einen an dem die Flüssigkeit enthaltenden Behälter angeordneten Druckmesser aufweist An dem Druckmesser ist ein Regler angeschlossen, der den Zulauf zu dem Behälter nach Maßgabe des von dem Druckmesser aufgenommenen Meßwertes beeinflußt. Bei einer Badewanne jedoch wäre ein solcher ungeeignet, da das Wasser nicht auf einem konstanten Niveau gehalten werden soll, sondern stetig bis zu einem gewünschten Pegel ansteigen soll. Mit der bekannten Einrichtung wäre ein automatisches Abschalten, wie es bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erfolgt, nicht möglich. Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Druckmesser in eine speziell hierfür vorgesehene öffnung des Behälters eingesetzt. Ein derartiger Druckmesser wäre bei einer Badewanne hinderlich und würde ein nachträgliches Montieren einer automatischen Abschaltvorrichtung an einer Badewanne ausschließen. Aus der DE-PS 86 500 ist ein Flüssigkeitsstand-Regler bekannt, bei dem sich der Zulauf zu dem Behälter, in welchem sich die Flüssigkeit befindet, über ein Betätigungsgestänge öffnen und sperren läßt. Das Betätigungsgestänge wird durch eine Feder einerseits und durch eine Membran, die von dem Druck in dem Raum über dem Flüssigkeitsspiegel bewegt wird, im Gleichgewicht gehalten, und abhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels wird das Zulaufventil durch das Betätigungsgestänge mehr oder weniger geöffnet. Abgesehen davon, daß diese bekannte Einrichtung

« äußerst kompliziert ist und sich schon deshalb nicht für die Montage an einer Badewanne eignet, wird auch nur das Konstanthalten des Flüssigkeitsspiegels ermöglicht, d. h., ein einmaliges Ansprechen bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes ist nicht möglich.

>n Aus dem DE-GM 18 01 419 ist ein Flüssigkeitsstand regler bekannt, bei dem die Austrittsöffnung eines Gasleitungsrohres in Höhe des gewünschten Flüssig keitsspiegel angeordnet ist. Bei ansteigendem Flüssig keitsspiegel wird der Gasaustritt verhindert, so daß ein

"i^r> in dem Leitungssystem angeordneter Druckschalter anspricht und den Zulauf sperrt. Auch diese Einrichtung eignet sich nicht zum automatischen Abstellen des Wasserzulaufs bei einer Badewanne, da nur das Konstanthalten eines bestimmten Flüssigkeitsspiegel.¹;

mi möglich ist. Weiterhin wäre eine derartige Anordnung in einer Badewanne aufgrund des Rihlrohrs hinderlich,

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Da das Abflußventil stets von Wasser umgeben ist. ist nur ein

'■>'< geringer Kraftaufwand /um Betätigendes ⁱ\bfhi(Jventilnotwendig. Hierdurch wird die Funktion der Anordnung erheblich vereinfacht.

Bei der im Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung

ist ein vollautomatisches Füllen der Badewanne möglich, d. h., es genügt lediglich ein einziger Knopfdruck, woraufhin das Abflußventil geschlossen wird, das Wasser bis zum gewünschten Pegel einfließt und dann das Zulaufventil geschlossen wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise Seitenansicht einer Badewanne mit Abflußleitur.g, Überlauf- und Steuereinrichtung,

F i g. 2 eine Vorderansicht der in F i g. I gezeigten Anordnung,

F i g. 3 einen Längsschnitt eines Teils der Abflußeinrichtung mit Abflußventil und Druckkammer,

Fig.4 eine Draufsicht des Teils der Abflußleitung gemäß F i g. 3,

F i g. 5 eine Vorderansicht des Teils der Abflußleitung gemäß F i g. 4,

F i g. 6 einen Längsschnitt eines Teils einer Abflußleitung mit Druckkammer und manuell betätigbarem Abflußventil,

F i g. 7 einen Überlauf mit Bowdenzugbetätigung für das in F i g. 6 gezeigte Abflußventil,

Fig.8 eine Prinzipschaltskizze eines bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung verwendeten Pro- grammschalters,

Fig.9 eine Codiereinrichtung zum Betätigen der einzelnen Schalter in der in F i g. 8 dargestellten Schaltungsanordnung,

Fig. 10 ein eine elektromechanische Betätigungsein- jo richtung aufweisendes Zulaufventil und

Fig. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer mit der Überlaufleitung einstückig ausgebildeten Luftfalle.

F i g. 1 bis 5 zeigen die wesentlichen Teile einer ersten Ji Ausführungsform der Erfindung. Eine Badewanne 1 ist an ihrer tiefsten Stelle mit einem Abflußstutzen 2 versehen, der mittels eines Senkkastens an der Badewannenöffnung angebracht ist. In dem Abflußstutzen 2 ist eine Druckkammer 3 vorgesehen, die von der Abflußleitung 5 durch ein Abflußventil 4 abgesperrt werden kann. Das Abflußventil ist von einem Stellmotor 6 über ein Kegelrad 7 wahlweise in Schließ- oder Öffnungsstellung drehbar. Seitlich an die Druckkammer 3 schließt sich ein Rohrstutzen 8 an, auf den eine zu einer Luftfalle 9 führende Druckleitung 10 gesteckt ist. Die Luftfalle 9 ist in eine Überlaufleitung 1 ί integriert (siehe Fig. IJ).

Seitlich an der Badewanne 1 ist an einer Teleskopstütze 12 ein Druckschalter 13 montiert, dessen ><> Drucklufteingang über eine Luftleitung 14 mit einem Ausgang der Luftfalle 9 verbunden ist. Die Teleskopstütze 12 ermöglicht eine einfache Montage des Druckschalters 13. Der Druckschalter 13 ist über einen noch zu erläuternden Programmschalter mit einer ■» Betätigungseinrichtung für den Wasserzulauf verbunden.

In Fig. 10 ist eine Betätigungseinrichtung 15 mit einem zugeordneten Zulaufventil 16 dargestellt. Bei laufendem Wasser strömt das Wasser von der wi Versorgungsleitung in Richtung des Pfeiles P ein, Bei Öffnen eines (nicht dargestellten) llandschiebcrs läuft das Wasser durch die Leitung 17. Die Betätigungseinrichtung 15 umfaßt einen Klektromagneten 19. der bei l.rregung gegen die Kraft einer Feder 20 einen ·>-> Verschluß 21 von (.mit Mittclnffnung 22 einer Membran 23 abhebt. Das durch kleine Membranöffnungen in der Kammer 24 unter hohem Druck gestaute Wasser kann nun durch die Mittelöffnung 22 entweichen, wodurch der Druck in der Kammer 24 nachläßt und sich die Membran vom Sitz der Leitung 25 abhebt. Fließt kein Strom durch den Elektromagneten 19, so schließt die Feder 20 die Mittelöffnung 22, und es baut sich in der Kammer 24 von neuem Druck auf, welcher die Membran gegen den Sitz der Leitung 25 drückt und diese dadurch verschließt

Wie besonders gut in F i g. 5 zu erkennen ist, sitzt auf der Welle des Stellmotors 6 eine Codiereinrichtung 26. Die Codiereinrichtung umfaßt Codierscheiben 27, 28 und 29, denen jeweils Schalter 27a, 28a und 29a zugeordnet sind. Die Codierscheiben 27 bis 29 können beispielsweise aus transparentem Material bestehen, auf die über einen bestimmten Winkelbereich lichtundurchlässiges Material geklebt ist Die Schalter 27a, 28a und 29a bestehen dann aus Paaren von Lichtquellen und lichtempfindlichen Elementen. F i g. 9 zeigt die Codierscheiben Ln schematischer Darstellung, wobei die Scheibenoberflächen zur Vereinfachung der Darstellung gestreckt gezeichnet sind. Die s.'iwarz markierten Stellen deuten an, in welchen Winkelr-tellungcn die zugeordneten Schalter jeweils geschlossen sind. F i g. 8 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Programmschalters, mit dem die gewünschten Funktionen ernalten werden können. Zwischen den Klemmen einer 24 Volt-Wechselspannungsquelle liegt ein Zeitsteuermotor 6 über die Schalter 27a und 28a, sowie den hierzu in Serie liegenden Auf/Zu-Schalter 30. Der Schalter 29a und die Wicklung des Elektromagneten 19 liegen in Serie an der Spannungsquelle. Parallel zu dem Schalter 29a liegt ein Relaisschalter 32a, der von einem zu dem Elektromagneten 19 parallelgeschalteten Relais 32 betätigt wird. Der Strom durch die Wicklung des Relais 32 und des Elektromagneten 19 ist durch den Doppeldruckschalter 13a/13ö unterbrechbar, wobei gleichzeitig der Relaisschalter 32 öffnet und die Stromleitung unterbricht. Der Doppeldruckschalter 13a gemäß F i g. 9 ist auf einen für Kinder üblichen Füllstand justier. Der Schalter 13a kann von einem Nachlaufschalter 33 überbrückt werden. Wird ein zweiter bestimmter Füllstand (Erwachsene) erreicht, öffnet der Schalter \3b. Eine Signallampe 31 zeigt an, wenn der Wasserzulauf geöffnet ist.

Wie man aus der Zusammenschau der Fig.8 und 9 ersieht, arbeitet der Programmschalter mit der Codiereinrichtung folgendermaßen zusammen: Wenn sich der Auf/Zu-Schalter 30 in der dargestellten Stellung befindet und der Schalter 27a geschlossen ist, d. h., daß sich ein in der Zeichnung schwarz dargestellter Bereich der Scheibe 27 im Bereich des Schalters befindet, so dreht sich der Zeitsteuermotor 6. Ist das Ende des schwarzen Bereiches erreicht, d. h. also, nach etwa <n Orchirip, wird der Schalter 17a geöffnet und der Zeitsteuer- oder Stellmotor 6 bleibt stehen, wobei kurz vor Ausschalten drr Stell- und Zeitsteuerr.iotors 6 der Schaltrr 29a für einen kurzen Augenblick geschlossen wird. Hierdurch zieht das Relais 32 an und schließt den Schalter 32a. Der StromfluB durch das Relais 32 und den Elektromagneten -vird bei lirreichen des gewünschten Füllstandes durch Öffnen des Schalters 13a bzw. 13i> unterbrochen. Diese Stellung ist in F i g. 9 mit einem Pfeil A markiert. In dieser Stellung ist der Schalter 28a geschlossen, erhall aber η ich keinen Strom, da der Auf/Zu-Schalter 30 sich mich in seiner vorhergehenden Stellung befindet. Auch :K·; Schalter 29,/ ist in dieser Stellung wieder geöffnet Nach Umlegen des Schalters 30 dreht sich der Stellr ■.· tor 6 wieder um etwa V₄

Drehung, bis der Schalter 28a geöffnet ist. Wird der Schalter 30 wieder in die in der Zeichnung angedeuteten Stellung gebracht, dreht sich der Motor 6 wiederum um 90°, woraufhin wiederum der Schalter 29a einen Stromimpuls abgibt und der Relaisschalter 32a schließt. Aus der obigen Funktionsbeschreibung des Programmschalters geht die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung schon im wesentlichen hervor. Im folgenden soll jedoch zur Klarstellung ein vollständiger »Betriebszyklus« erläutert werden. Es sei angenommen, der Motor befinde sich in einer Stellung, in der die einzelnen Schalter bezüglich der Codiereinrichtung eine Stellung einnehmen, die in Fig. 9 mit dem Pfeil A kenntlich gemachte Stellung erreicht. In dieser Stellung verschließt das AbfluUventil 4 die Abflußleitung. Der Relaisschalter 32;) ist geschlossen, so daß Strom durch die Wicklung des Elektromagneten 19 fließt. Der Elektromagnet drückt den Verschluß 21

Fig 10) grgpn dir Kraft der

Feder 20. so daß die Mittelöffnung 22 der Membran frei wird. Durch die Leitung 25 strömt Wasser in die Wanne. Vor der Eintrittsöffnung des Zulaufventil kann eine Mischbatterie angeordnet sein, mit der die gewünschte Wassertemperatur voreingestellt werden kann. Das zuerst einfließende Wasser sammelt sich sofort in der Druckkammer 3 und gelangt durch die Druckleitung 10 zu der Luftfalle 9. Mit steigendem Wasserspiegel wird der Druck in der Druckkammer 3 unter der Druckleitung 10 höher. Dementsprechend steigt der Luftdruck in der Luftleitung 14. Bei Erreichen eines bestimmten, voreingestellten Luftdrucks in der Leitung 14 wird der Niveauschalter 13aoder 13b wahlweise in Abhängigkeit von der Stellung des Schallers 33 betätigt, um den Stromfluß durch die Wicklung des Elektromagneten 19 zu unterbrechen: Die Feder 20 drückt den Verschluß 21 gegen die Mittelöffnung 22 der Membran 23. so daß der Wasserzulauf gesperrt wird.

Bei Verwendung eines normalen Badewannen-Doppelhahns wird aus diesem ein Ventil entfernt, so daß diese Seite stets offen ist. Diese offene Seite wird an den Ausgang 25 (s. Fi g. 10} ^e andere Seite des Hahns wird an den Ausgang 17 angeschlossen. Hierdurch ist es möglich, die Wasserzuiuhr jederzeit von hand zu betätigen, unabhängig davon, ob das Abflußventil geöffnet oder geschlossen ist.

Soll das Wasser anschließend abgelassen werden, so wird der Auf/Zu-Schalter 30 umgelegt, so daß über den nun geschlossenen Schalter 28a Strom fließen kann. Der Stellmotor 6 dreht sich um etwa 90°. um das Abflußventil 4 zu öffnen.

Somit ist wieder die Ausgangsstellung entsprechend der Startstellung (Pfeil S) erreicht. Wie man aus F i g. 9 ersieht, umfaßt ein Zyklus, also Abflußschließen. Einlauföffnen, Einlaufsperren, Abflußöffnen, 180° der Codiereinrichtung.

Der Schalter 30 besitzt weiterhin eine Nullstellung (Mittelstellung). In dieser Stellung wird die Anordnung völlig abgeschaltet Dies geschieht z. B. dann, wenn die Hauptwasserleitung abgesperrt ist oder der Wasserdruck zu gering ist

Die Codiereinrichtung braucht nicht in der oben erläuterten Weise ausgebildet zu sein. Es ist ebensogut möglich, die einzelnen Scheiben mit leitenden Kontaktbahnen zu versehen, an die sich Kontaktfedern der zugeordneten Schalter anlegen. Weiterhin braucht der Schalter 30 nicht als einzelner Schalter ausgebildet zu sein, es ist auch möglich, zwei separate Schalter vorzusehen, einen Schalter zum »Füllen«, einen anderen Schalter zum »Leeren«.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung soll im folgenden an Hand der F i g. 6 und 7 erläutert werden. Diejenigen Teile, die mit den Teilen der ersten . Ausführungsform identisch sind, sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Wie man in Fig.6 sieht, bestellt das Abflußventil in dieser Ausführungsform aus einer scheibenförmigen, sich an eine konische Wandung des sie umgebenden Rohrstutzens anlegenden Dichtung

ι» 34 und einem gelochten Sieb 35, welches über einen Ventilstift 36 mit der Dichtung 34 zu einer Bewegungseinheit verbunden ist. Das vordere Ende eines Hebels 37 befindet sich unterhalb des unteren Endes des Ventilstifts 36. Der Hebel 37 weist eine Gelenkkugel 38

ι · auf, die in einem Lager 39 drehbar gelagert ist. Ein um etwa 90'" abgewinkelter Hebelarm 40 des Hebels 37 ragt durch einen Längsschlitz in eine Bohrung 41. Die Bohrung 41 dient /ur Aufnahme eines Endes eines Bowdenzuges 42 fs. F i g. 7).

:n Das andere Teil des Bowdenzugcs 42 ist am rückwärtigen Teil der Überlauföffnung der Wanne angeordnet. Wie man in Γ i g. 7 sieht, kann der Bowdenzug 42 durch Betätigen eines Drehknopfes 43. welcher auf einen Exzenter 44 einwirkt, bewegt werden.

:, Zwischen dem Drehknopf 43 und der Wanne 1 ist eine Öffnung vorgesehen, durch die überlaufendes Wasser in die Überlaufleitung 11 gelangen kann.

Dip Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

•' nur daß das Schließen und Öffnen des Abflußventils hier durch Handbetätigung, d. h. durch Verstellen des Drehknopfes 43 erfolgt. Vor dem öffnen des Zulaufventil wird der Drehknopf 43 so gedreht, daß der Bowdenzug den Hebelarm 40 (Fig. 6) nach rechts

r, bewegt, wodurch die Dichtung 34 den Weg zu der Abflußleitung 5 versperrt. Das einlaufende Wasser füllt zuerst die Druckkammer 3 und die Druckleitung 10. Erreicht der Füllstand den am Druckschalter 13 voreingestellten Wert, wird das Zulaufventil 16

j" gesperrt. Zum Ablassen des Wassers wird der Drehknopf 43 zurück gedreht, so daß der Bowdenzug den Hebelarm 40 nach links bewegt, wodurch das vordere Enüc ücs ric'uc» 37 uic Diimung 34 unu Jas Sieb 35 nach oben hebt. Statt des Bowdenzuges kann

j-, selbstverständlich auch ein Gestänge verwendet werden, durch das bei Drehen des Knopfes 43 des Abflußventil 36 geöffnet und geschlossen wird.

Denkbar ist selbstverständlich auch eine Lösung, bei der die Abflußleitung vor dem Einlaufen des Wassers

in dadurch ν ersperrt wird, daß das Abflußventil von Hand eingesetzt wird. Diese Lösung ist jedoch etwa? weniger vorteilhaft, weil der Stöpsel bei nicht verschlossenem Abfluß irgendwo abgelegt werden muß.

Die Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Zum Erfassen des hydrostatischen Drucks des in die Wanne eingelaufenen Wassers kann auch am Boden der Badewanne eine kleine separate Öffnung vorgesehen sein. Bei einer Lösung kann ein ganz gewöhnlicher Gummistöpsel zum Verschließen der Abflußleitung verwendet werden.

Das Abflußventil 36 kann auch mittels eines Hubmagneten betätigt werden, welcher über einen Schalter oder Programmschalter beaufschlagt wird. Hierdurch ist dann eine halbautomatische bzw. vollautomatische Bedienung möglich.

Die Luftfaüe 9 braucht nicht einstückig mit der Überlaufleitung 11 ausgebildet zu sein, sie kann auch ein separates Teil darstellen.

Der Fachmann entnimmt der vorstehenden Beschreibung, daß die erfindungsgemäße Steuereinrichtung nicht nur bei Badewannen, sondern überall dort verwendet werden kann, wo in ein Gefäß eine bestimmte Flüssigkeitsmenge eingelassen werden soll, ■> so zum Beispiel in Schwimmbecken und Labor-Flüssigkeitsbehältern.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung zum automatischen Füllen einer Badewanne, die eine ein Abflußventil enthaltende Abflußleitung und eine ein Zulaufventil enthaltende Wasserzuleitung aufweist, mit einer Wasserdruckkammer, in der der Wasserdruck dem Füllstand der Wanne entspricht und einer Betätigungseinrichtung zum Absperren des Zulaufventils in Abhängigkeit von dem Druck in der Wasserdruckkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdruckkammer (3) zwischen Badewannenauslaufloch und der Oberkante des Auslaufventils (4, 34) vorgesehen ist, daß sich an die Wasserdruckkammer eine zu einer Luftfalle (9) führende Druckleitung (8,10) anschließt, und daß mit der Luftfalle (9) ein Druckschalter (13) strömungsverbunden ist, welcher das Schließen des Zulaufventils steuert

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflußventil (4, 34) in der Abflußleitung derart angeordnet ist, daß es stets von Wasser umgeben ist, und daß das Abflußvenül (4,34) von einem Stellmotor (6) elektromechanisch betätigbar ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Programmschalter vorgesehen ist, der bei Betätigung zuerst das Schließen des Abflußventils und anschließend das öffnen des Zulaufventils steuert.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle des DruckschrSters ei~tellbar ist.