DE3414510C3

DE3414510C3 - Control device for fittings

Info

Publication number: DE3414510C3
Application number: DE3414510A
Authority: DE
Original assignee: BUTZKE WERKE AQUA; GETRONIK ELEKTRONISCHE GERAETE
Current assignee: Aqua Rotter 14974 Ludwigsfelde De GmbH; GETRONIK ELEKTRONISCHE GERAETE GMBH, 30851 LANGENHA
Priority date: 1983-05-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2004-04-14
Also published as: DE3414510C2; DE3414510A1; DE8314239U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervor richtung, die wenigstens eine Armatur für den Sanitärbereich steuert.The invention relates to a tax direction, the at least one fitting for the Sanitary area controls.

Aus der DE-OS 32 10 985 ist eine berührungslose elektronische Steuerung für sanitäre Armaturen unter Nutzung der Mikrowellentechnik bekannt.From DE-OS 32 10 985 is one non-contact electronic control for sanitary fittings using known in microwave technology.

Die DE-PS 16 09 211 betrifft eine Mundwaschanlage mit selbsttätiger Steuerung des Absperrvorgangs unter Nutzung von Lichtwellen oder Schallwellen.DE-PS 16 09 211 relates a mouthwash system with automatic Control of the shut-off process using light waves or sound waves.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronisch steuer bare Armatur dahingehend weiterzuentwickeln und zu verbessern, daß sie bei vereinfachter Installationsmöglichkeit einen hohen Grad an Betriebssicherheit erbringt.The invention is the Task based on an electronic tax bare armature to further develop and to improve that at simplified Installation possibility a high Provides a degree of operational security.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.This object is achieved according to the invention with the characteristics of Claim 1 reached.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Aufgabenlösung ergeben sich aus den Unter ansprüchen.Advantageous refinements and developments this task solution result from the sub claims.

Für die im Mikrowellenbereich arbeitende Sende-/Emp fangseinrichtung ist die Verwendung einer Gunn- Diode, die die negative differentielle Beweglich keit von Ladungsträgern in einem Halbleiter aufgrund hoher elektrischer Feldstärke nutzt, besonders vor teilhaft, wobei als Halbleiterelement im allgemei nen Galliumarsenid-Dioden zur Anwendung kommt, die Mikrowellensignale mit einer Frequenz bis etwa 100 GHz erzeugen. Die Energieaustrittsfläche einer solchen Gun-Diode kann in einen parabolischen Sende trichter eines Hohlleiters einmünden, dessen anderes Ende im dichten Abstand an die Auslauföffnung der Arma tur geführt ist. Es ist erfindungsgemäß jedoch be sonders vorteilhaft, die Energieaustrittsfläche un mittelbar an die eine stirnseitige Öffnung des Hohl leiters, nämlich eines für die Wasserleitung an sich üblichen Kupferrohres direkt anzukoppeln. Die er zeugten Mikrowellen werden weitgehend verlustlos von diesem übernommen und weitergeleitet. Ein solches Kupferrohr läßt sich dann in vorteilhafter Weise ent sprechend der üblichen Sanitärinstallation von Wasser leitungen ohne Rücksicht auf gegebenfalls erforderliche Biegewinkel verlegen. Damit läßt sich praktisch ein ent fernt von einer Sanitärarmatur installierter Sender über eine dem Installateur vertraute Verlegeart, nämlich die Verlegung von normalem Kupferrohr für Heiß- bzw. Kaltwasser, unmittelbar bis hin zum Wasserauslauf ziehen, und zwar entweder zu einem einzelnen oder auch zu mehreren Wasserausläufen, für die dann Hohl leiterweichen in Form von Y- und T-Stücken oder ähnliche in den Leitungsverlauf einzu bringen wären. Die Verbindung einer Mehrzahl von einzelnen Abschnitten einer Rohrverlegung zu einer Leitung erfolgt wiederum völlig identisch zur Verlegung von Wasserrohrleitungen. Die Gunn-Diode kann vorteilhaft zusammen mit der gleichfalls volumenarmen sie steuernden elektronischen Schaltung feuchtigkeitsdicht in einer kompakten Einheit eines kleinen Kästchens zusammengefaßt werden, wobei der Aus gang des Wellenleiters ein Kupferrohrstutzen sein kann, mit einem Kupplungsende für den Anschluß der die Mikrowellen weiterleitenden Kupferrohrleitung bis hin zur Auslaufarmatur. In die Auslaufarmatur, bei der es sich bei sanitären Anlagen nach dem heutigen Stand der Technik in aller Regel um ein oberflächenveredeltes Messinggußstück handelt, kann neben dem Wasserauslauf parallel hierzu das Endleitungsstück des Hohlleiters eingegossen werden, ohne daß sich der Aufbau der Armatur hierdurch kompliziert oder deren Herstellungs verfahren verteuert wird. Dadurch, daß die Austrittsöffnung der durch die Gunn-Diode er zeugten Mikrowellen in Richtung der Austritts öffnung für das Fließmedium der Armatur und unmittelbar neben dieser liegt, findet eine Betätigung der Armatur ausschließlich dann statt, wenn die sie auslösende Person sich unmittelbar im Bereich des Wasseraustrittes bewegt. Ver schmutzungen der Sendeanordnung sind praktisch ausgeschlossen. Die, wie vorstehend genannt, zu einer kompakten Einheit zusammengefügte Gunn-Dioden-Schaltung kann beispielsweise unmittelbar unterhalb oder sogar innerhalb eines Waschbeckens, eines Urinals oder dergleichen sanitäre Einrichtung angebracht werden. Sie kann jedoch auch, was insbesondere für Reihen anlagen vorteilhaft ist, außerhalb jeglicher Feuchtzelle und hinlänglich entfernt von dieser in einem Wartungsschrank untergebracht werden, dem die Gesamtheit der übrigen zu wartenden elektrischen und/oder elektronischen Einheiten zugeordnet sind. Bei einer Unterputz- oder Unterfliesenanbringung ist ein minimaler Raum bedarf erforderlich.For the transmit / emp fall arrest device is the use of a gunn Diode which is the negative differential Movable due to charge carriers in a semiconductor uses high electric field strength, especially before partially, whereby as a semiconductor element in general gallium arsenide diodes is used, which Microwave signals with a frequency up to about 100 Generate GHz. The energy exit area of a such a gun diode can transmit in a parabolic funnel of a waveguide open, the other End at a close distance from the outlet opening of the arm is guided. However, it is according to the invention particularly advantageous, the energy exit surface un indirectly to the front opening of the hollow conductor, namely one for the water pipe itself usual copper pipe to couple directly. Which he generated microwaves are largely lossless from taken over and forwarded. Such one Copper pipe can then advantageously ent speaking of the usual plumbing of water lines regardless of any required Lay the bending angle. This can practically ent removes from a sanitary fitting installed transmitter a type of installation familiar to the installer, namely the laying of normal copper pipe for hot or Cold water, pull directly to the water outlet, either to an individual or also to several water outlets, for which then hollow ladder switches in the form of Y and T pieces or similar in the line course would bring. The connection of a plurality of individual sections of a pipe laying to a line is again completely identical for laying water pipes. The Gunn diode can advantageously be used together with the they also control low volume electronic circuit moisture-proof in a compact unit of a small one Boxes are summarized, the off a copper pipe socket can be with a coupling end for the Connection of the microwaves Copper pipe to the outlet fitting. In the outlet fitting where it is for sanitary facilities after current state of the art as a rule is a surface-finished brass casting, can run parallel to this in addition to the water outlet cast the end line piece of the waveguide be without the structure of the valve thereby complicated or their manufacture procedure is more expensive. Because the Outlet opening through the Gunn diode generated microwaves towards the exit opening for the flow medium of the valve and is right next to this one Actuation of the valve only then, if the person triggering it immediately moved in the area of the water outlet. Ver Soiling of the transmitter arrangement is practical locked out. As mentioned above, assembled into a compact unit Gunn diode circuit can for example immediately below or even inside a sink, a urinal or the like sanitary facilities are attached. she can also what, especially for rows is advantageous outside of any plant Wet cell and well removed from it be housed in a maintenance cabinet, the whole of the others to be maintained electrical and / or electronic units assigned. With a flush or Tiling is a minimal space needs required.

Gleichermaßen einfach gestaltet sich die Anbringung der Sendeantenne. Die erzeugten hochenergetischen Signale lassen sich über einen für Sanitäranlagen ausreichend entfernten Weg praktisch verlustlos weiter leiten bei einer außerordentlich vorteilhaften Richtwirkung an der Abstrahlöffnung. Sowohl der Signalgeber als auch der Signalempfänger treten weder optisch, akustisch oder in irgendeiner anderen Weise für den die sanitäre Anlage benutzenden Personenkreis in Erscheinung.The attachment is equally simple the transmitting antenna. The generated high-energy signals leave sufficient for sanitary facilities distant path practically lossless direct at an extraordinarily advantageous Directivity at the radiation opening. Both the The signal generator and the signal receiver neither occur optically, acoustically or in any other Way for those using the sanitary facility Appearance of people.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungsformen wiedergeben, näher erläutert. Es zeigtThe invention will hereinafter based on the Drawings, for example embodiments play, explained in more detail. It shows

Fig. 1 die vereinfachte Darstellung mehrerer nebeneinander angeordneter Wasch tischarmaturen, die berührungslos betätigbar sind, mit einer zentralen Steuereinheit, Fig. 1 is a simplified representation faucets several juxtaposed washing which are contactlessly operable with a central control unit,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Auslauf einer Waschtischarmatur, Fig. 2 shows a section through the outlet of a lavatory faucet,

Fig. 3 eine die Gunn-Diode enthaltende kompakte Einheit mit Hohlleiteranschluß in Seitenansicht und Draufsicht sowie auf der rechten Seite eine Montage platte mit Mikrowellensteuer-Einheit, Fig. 3 is a Gunn diode comprising a compact unit with a hollow conductor terminal in side view and plan view and on the right side of a mounting plate with a microwave control unit,

Fig. 4 eine vereinfachte Wiedergabe eines installierten Fertigmontagebausatzes, Fig. 4 is a simplified representation of an installed final assembly kit,

Fig. 6 einen Schnitt durch den Auslauf einer Waschtischarmatur in einer weiteren Ausführungsform, Fig. 6 is a section through the outlet of a lavatory faucet, in another embodiment,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Mündung des Armaturauslaufes nach Fig. 6, Fig. 7 is a plan view of the mouth of the faucet spout of FIG. 6,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform für den Endabschnitt des Hohl leiters innerhalb des Armatur auslaufes und Fig. 8 shows another embodiment for the end portion of the hollow conductor spout within the fitting and

Fig. 9 einen wie in Fig. 2 und 6 geführten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Auslaufs einer Waschtischarmatur. Fig. 9 is a guided as shown in Fig. 2 and 6-sectional view of another embodiment of an outlet of a wash basin fitting.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 sind drei Waschbecken 8 nebeneinander angeordnet mit jeweils einer berührungslos betätigbaren Armatur 2, die über ein Magnetventil 3 mit warmem oder kaltem Wasser gespeist wird.In the embodiment according to FIG. 1, three wash basins 8 are arranged side by side, each with a contactlessly operable fitting 2 , which is fed with warm or cold water via a solenoid valve 3 .

Jeder Armatur 2 ist außerdem ein Hohlleiter 4 zugeordnet, der die Energieabstrahlung einer Mikrowellensteuer-Einheit 1 bis hin zur Austritts öffnung 10 unmittelbar am Wasserauslauf 6 leitet.Each armature 2 is also assigned a waveguide 4 which directs the energy radiation from a microwave control unit 1 to the outlet opening 10 directly at the water outlet 6 .

Die Mikrowellensteuer-Einheit 1 mit den darin enthaltenen energieabstrahlenden Gunn-Dioden und Hohlleiteranschlüssen sind außerhalb des Feuchtraumes und damit jenseits einer Wand 19, beispielsweise in einem Schaltschrank 20, zusammengefaßt und geben Spannung an die Magnet ventile 3, so daß im Bedarfsfall der Wasserfluß einsetzt.The microwave control unit 1 with the energy-radiating Gunn diodes and waveguide connections contained therein are outside the damp room and thus beyond a wall 19 , for example in a control cabinet 20 , and give voltage to the solenoid valves 3 , so that the flow of water begins when necessary.

In Fig. 2 ist eine der Armaturen 2 aus Fig. 1 im Schnitt wiedergegeben, wobei diese Armatur 2 neben dem Wasserauslauf 6 noch einen Hohlleiter 14 enthält und wobei die Austrittsöffnungen beider Leitungen im dichten Abstand nebeneinander liegend in etwa die gleiche Austrittsrichtung aufweisen. Die Austrittsöffnung für den Hohl leiter 14 liegt in Annäherungsrichtung der Betätigungsperson der Armatur 2 gesehen vor der Auslauföffnung 10 des Wasserauslaufes 6, was vor teilhaft ist, damit durch den Austritt des Wasserstrahls aus der Armatur 2 keine selbst haltende Funktion über die Sender-/Empfänger einrichtung auftritt.In FIG. 2, one of the valves 2 of Fig. 1 is shown in section, next to the water outlet 6, this fitting 2 still contains a waveguide 14 and the outlet openings of the two lines in the dense spacing adjacent to one another have the same exit direction approximately. The outlet opening for the hollow conductor 14 is seen in the approach direction of the operator of the valve 2 in front of the outlet opening 10 of the water outlet 6 , which is geous before, so that no self-holding function on the transmitter / receiver device by the outlet of the water jet from the valve 2 occurs.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Mikrowellen- Einheit 1 mit einem externen Gehäuse 1′, das die Gunn-Diode mit Hohlleiteranschluß 23 auf nimmt. Die beiden Komponenten dieser Mikro wellensteuer-Einheit 1 und 1′ sind über eine Leitung 22 und 22′ sowie Kupplung 5 und 5′ miteinander verbunden. Fig. 3 shows a variant of the microwave unit 1 with an external housing 1 ' , which takes the Gunn diode with waveguide connection 23 on. The two components of this micro shaft control unit 1 and 1 ' are connected via a line 22 and 22' and coupling 5 and 5 ' .

Der Hohlleiter 4, beispielsweise ein Kupferrohr, wird ähnlich einer Wasserleitung unmittelbar bis zu einer Armatur an einem Sanitär-Objekt, wie Klosett- oder Urinalbecken, geführt.Like a water pipe, the waveguide 4 , for example a copper pipe, is guided directly up to a fitting on a sanitary object, such as a toilet or urinal basin.

Fig. 4 zeigt schematisch die unter einem Urinal becken 7 montierte Mikrowellensteuer-Einheit 1 mit integrierter Gunn-Diode und Hohlleiteran schluß 23. Fig. 4 shows schematically the under a urinal 7 mounted microwave control unit 1 with integrated Gunn diode and waveguide circuit 23rd

Der Hohlleiter 4, beispielsweise ein Kupferrohr, ist innerhalb eines Leerrohres 13 bis hinter das Urinalbecken 7 geführt, so daß die Energie abstrahlung durch die Beckenwandung hindurch in den Raum erfolgt.The waveguide 4 , for example a copper tube, is guided inside an empty tube 13 to behind the urinal basin 7 , so that the energy radiation takes place through the basin wall into the room.

Auf der Montageplatte 9 sitzt außer der Mikro wellensteuer-Einheit 1 noch das Magnetventil 3. Die Wasserleitung 11 verbindet den Einlauf des Urinalbeckens 7 mit dem Magnetventil 3.On the mounting plate 9 sits in addition to the micro shaft control unit 1 , the solenoid valve 3rd The water pipe 11 connects the inlet of the urinal basin 7 to the solenoid valve 3 .

In Fig. 6 ist in Analogie zu Fig. 2 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Armatur 2 gezeigt mit einem Wasserauslauf 6 und mit integriertem Hohlleiter 14, wobei auch hier wiederum die Auslaufrichtungen in etwa gleichgerichtet sind, jedoch so, daß der Abstrahlkegel für die Mikrowellen über den Hohlleiter 14 keinen Selbsthalteeffekt für den Offenzustand des Magnetventils 3 für die Armatur 2 bewirkt, wenn aus dem Wasserauslauf 6 Wasser austritt. Die Auslauföffnung 10 des Wasser auslaufes 6 ist üblicherweise mit einem Perlator 12 abgeschlossen. Das Waschbecken 8 ist schematisch angedeutet.In Fig. 6, in analogy to Fig. 2, a section through a further embodiment of a fitting 2 is shown with a water outlet 6 and with an integrated waveguide 14 , the outlet directions here again being approximately the same, but in such a way that the radiation cone for the Microwaves over the waveguide 14 have no self-holding effect for the open state of the solenoid valve 3 for the armature 2 when water emerges from the water outlet 6 . The outlet opening 10 of the water outlet 6 is usually completed with a aerator 12 . The sink 8 is indicated schematically.

Zum Schutz des Hohlleiters 14 gegen Verschmutzung und gegen Eindringen von Wasser kann das Ende dieses Hohlleiters 14 durch einen Stopfen 40 ver schlossen werden, wie dies in der Fig. 6 darge stellt ist. Dieser Stopfen 40 besteht aus einem mikrowellendurchlässigen Material, beispielsweise Kunststoff.To protect the waveguide 14 against contamination and against the ingress of water, the end of this waveguide 14 can be closed by a plug 40 , as is shown in FIG. 6 Darge. This plug 40 consists of a microwave-permeable material, for example plastic.

Fig. 7 zeigt die Möglichkeit, die Hohlleiteröffnung 16 des Hohlleiters 14 anders als vorstehend beschrieben neben dem Perlator 12 anzuordnen, und zwar in den Anordnungen 14′ bis 14′′′ links und rechts neben dem Wasserauslauf bzw. dahinter (unterbrochene Linienführung). Fig. 7 shows the possibility of arranging the waveguide opening 16 of the waveguide 14 differently than described above next to the aerator 12 , namely in the arrangements 14 ' to 14''' left and right next to the water outlet or behind it (broken lines).

Um das Mikrowellensignal optimal abstrahlen bzw. verarbeiten zu können, wird zur Erzielung einer günstmöglichen Richtwirkung die Hohlleiter öffnung 16 trichterförmig ausgebildet, wie das in Fig. 8 dargestellt ist, oder sie wird durch einen Parabolabschnitt 18 als Muschelantenne ausgeformt, wie das Fig. 9 zeigt. In der hier wiedergegebenen Ausführungsform sind Sender und Antenne zusammengefaßt zu einer einzigen funktionssicheren Einheit.In order to be able to optimally emit or process the microwave signal, the waveguide opening 16 is formed in a funnel-shaped manner to achieve the best possible directivity, as shown in FIG. 8, or it is shaped as a shell antenna by a parabolic section 18 , as shown in FIG . In the embodiment shown here, the transmitter and antenna are combined to form a single functionally reliable unit.

Claims

1. Control device that electronically controls at least one fitting for the sanitary area, such as wash basin fittings, urinal flush fittings or the like, without the fitting having to be touched, the control device for people moving in the fitting area via a transmitting and receiving antenna Transmitting / receiving device operating in the microwave range actuates a solenoid valve, the microwaves from a transmitting / receiving device ( 20 ) installed remotely from the sanitary fittings ( 2, 7, 8 ) via a normal copper pipe for hot and cold water, which as Waveguide waveguide ( 4 ) is used, and over the waveguide switches or coupling connections ( 23, 5, 5 ' ) introduced into the course of the line are guided to the water outlet ( 6 ), and the valve-side end of the waveguide waveguide ( 4 ) at a close distance in the outlet opening ( 10 ) of the fitting ( 2 ) is guided.

2. Control device according to claim 1, characterized records that a Gunn diode detects the microwaves generated.

3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the waveguide ( 4, 14 ) is a copper pipe.

4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end of the waveguide ( 4, 14 ) is arranged in the fitting ( 2 ) between the outlet opening ( 10 ) and the person using it.

5. Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end of the waveguide ( 4, 14 ) in the fitting ( 2 ) is aligned in the same direction as the outlet opening ( 10 ).

6. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the end of the waveguide ( 4, 14 ) in the fitting ( 2 ) is widened in a funnel shape.

7. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the end of the waveguide ( 4, 14 ) in the armature ( 2 ) has the shape of a parabolic section ( 18 ).

8. Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the waveguide ( 4, 14 ) in the fitting ( 2 ) by a stopper ( 40 ) consists of a microwave-permeable material.