DE3690557C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dosierventil entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Dosierventile, gelegentlich "Flushometer" genannt, werden in Wasserspülungssystemen für kommerzielle Bauwerke, wie Geschäftsgebäude, Fabriken, Hotels, Krankenhäuser und dgl., wo Wassersysteme verhältnismäßig hoher Kapazität vorhanden sind, benutzt. Typische Dosierspülventile besitzen ein Hauptventil, welches für einen Spülungszyklus durch Öffnen eines Pilotventils mittels eines Betätigungsorgans betätigbar ist. In der Vergangenheit verwendete Dosierspülungsventile dieses Typs sind von komplexer Bauweise gewesen und sind daher aufwendig zu fertigen und zusammenzubauen sowie schwierig zu warten gewesen. Andere Schwierigkeiten der in der Vergangenheit verwendeten Dosierspülungsventile haben sich durch erhebliche Schwankungen in der Flüssigkeitsausgabe bei unterschiedlichen Zufuhrdrücken ergeben.

Dosierventile werden auch für andere Zwecke verwendet. Ein Beispiel ist ein "Slow-close"-Hahn genanntes Hahnsteuerventil, welches zur Ausgabe einer dosierten Durchflußmenge anspricht und dann in Reaktion auf Betätigung schließt.

Bei einem bekannten Dosierventil (US-PS 30 55 630) der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung ist das Pilotventil durch Handbetätigung zweier unterschiedlicher Druckknöpfe entweder in seine Öffnungsstellung oder in seine Schließstellung zu bewegen. Hierbei verbleibt das Pilotventil jeweils bis zur Betätigung eines der beiden Druckknöpfe in der zuvor gewählten Stellung. Wenn beispielsweise der Öffnungsknopf gedrückt wurde, bleibt das Pilotventil unter dem Einfluß seiner federbelasteten Schnappvorrichtung in seiner Öffnungsstellung, wodurch das Hauptventil so lange geöffnet bleibt, bis das Pilotventil durch Betätigung des Schließknopfes wieder geschlossen wird. Wird die Betätigung des Schließknopfes unterlassen, so strömt unaufhörlich Wasser durch das Hauptventil, was bei unachtsamer Bedienung zu hohem Wasserverbrauch führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betätigungsvorrichtung eines Pilotventils bei einem Dosierventil unter Beseitigung der Nachteile der bekannten Dosierventile zu verbessern, insbesondere ein Dosierventil bereitzustellen, bei dem nur eine Öffnungsbetätigung, nicht aber eine Schließbetätigung erforderlich ist.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von einem Dosierventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die besondere erfindungsgemäße Ausbildung der zwischen dem Betätigungsorgan und der Schnappvorrichtung angeordneten Übertragungsmittel und der damit verbundenen Einwegkupplung wird erreicht, daß lediglich eine Öffnungsbetätigung des Pilotventils erforderlich ist, während der Schließvorgang nach Durchfluß der dosierten Flüssigkeitsmenge durch das Hauptventil automatisch und mit dem einzigen Betätigungsorgan nicht beeinflußbar abläuft.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben und nachstehend näher erläutert. Der in den Ansprüchen 2 und 3 angegebene am Hauptventil vorgesehene Mitnehmer sorgt dafür, daß die Schließbetätigung des Pilotventils unmittelbar von dem Hauptventil veranlaßt wird, wenn dieses geöffnet ist bzw. seine Offenstellung erreicht. Die Ansprüche 4 und 5 betreffen vorteilhafte Ausbildungen der Einwegkupplung, während Anspruch 6 eine zweckmäßige Ausgestaltung der damit zusammenwirkenden Schnappvorrichtung betrifft. Mit Anspruch 7 wird vorgeschlagen, ein bewegbares Element der zwischen dem Betätigungsorgan und der Schnappvorrichtung wirksamen Übertragungsmittel gleichzeitig als Führungsstange für den Ventilkolben des Hauptventils und als Begrenzungselement des beschränkten Strömungsweges zu verwenden. Anspruch 8 bezieht sich auf eine Merkmale des Hauptventils mit dem bewegbaren Element der Übertragungsmittel verknüpfende Merkmalskombination, die auch die vorteilhafte Anordnung eines Durchflußdosiergliedes innerhalb des Hauptventils angibt. Anspruch 9 betrifft eine zweckmäßige Ausbildung des Dosiergliedes für die Ermöglichung wählbarer unterschiedlicher Durchflußkonfigurationen. Mit Anspruch 10 schließlich wird zur Abdichtung der Steuerkammer eine zylindrische Rollmembran und ein die Steuerkammer mit dem Einlaßkanal über eine axiale Öffnung verbindendes Gewindeelement vorgeschlagen, welches den Ventilkolben zusammenhält und zusammen mit der Führungsstange den beschränkten Strömungsweg begrenzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Spülungssystems für eine Toilettenvorrichtung ist, welche ein entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestaltetes Dosierventil enthält,

Fig. 2 die Endansicht des Dosierventils der Fig. 1 ist,

Fig. 3 die vergrößerte Schnittansicht des Dosierventils entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 ist,

Fig. 4 die Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ist und den Pilotventilbereich des Dosierventils veranschaulicht,

Fig. 5 die Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 ist,

Fig. 6 eine Explosionsperspektivansicht ist, welche die Teile des Pilotventils und der Pilotventilbetätigungsvorrichtung veranschaulicht,

Fig. 7 eine Perspektivansicht des Dosierabsperrorgans des Dosierventils ist,

Fig. 8 eine der Fig. 3 ähnliche Teilansicht ist, welche die Betätigung des Pilotventils veranschaulicht,

Fig. 9 eine der Fig. 3 ähnliche Teilansicht ist, welche das Hauptventil in seiner vollständig geöffneten Lage zeigt,

Fig. 10 eine der Fig. 3 ähnliche Teilansicht ist, welche die Wechsellage des Durchflußdosierglieds zeigt,

Fig. 11 eine der Fig. 3 ähnliche Teilansicht ist, welche eine alternative Ausführungsform illustriert, bei welcher das Dosierventil durch einen Druckknopf anstelle eines Hebels betätigt wird und

Fig. 12 ein Diagramm ist, welches zwei unterschiedliche durch das Dosierventil ermöglichte Durchflußkonfigurationen illustriert.

Nunmehr wird auf die Zeichnungen und zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, wo ein Spülungssystem gezeigt ist, welches insgesamt durch die Bezugszahl 20 angegeben ist und ein allgemein mit 22 bezeichnetes Dosierventil einschließt. In dem System 20 wird Flüssigkeit zu dem Dosierventil 22 durch ein Steuerventil 24 zugeführt. Wenn das Dosierventil durch einen Betätigungshebel 26 betätigt wird, findet ein Arbeitsspiel statt, während welchem eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge aus einer Druckflüssigkeitsquelle durch das Steuerventil 24 und das Dosierventil 22 zu einer Installationsvorrichtung, wie ein Wasserklosett oder Urinbecken (nicht dargestellt), in einer vorbestimmten Ausflußkonfiguration zugeführt wird.

Das Steuerventil 24 drosselt oder hemmt den Flüssigkeitsdurchfluß durch das Spülsystem 20 bei erhöhtem Wasserdruck, um einen Durchfluß durch das System 20 zu verhindern und um den Einlaßdruck am Einlaß des Dosierventils 22 bei Zufuhrdruckabfall abzufangen und dient als Absperrglied um die Wartung des Dosierventils 22 zu ermöglichen.

Es versteht sich, daß Prinzipien der vorliegenden Erfindung anwendbar sind auf Dosierventile, die in anderen Typen von Flüssigkeitsausgabesystemen verwendet werden.

Das Dosierventil 22 enthält ein Gehäuse 28 mit einem Einlaßkanal 30, der in einem sich axial erstreckenden Rohrstück 32 gebildet ist, und einem Auslaßkanal 34, der in einem äußeren mit Gewinde versehenen Rohrverbindungsstück 36 gebildet ist, das zum Anschluß an ein Urinbecken oder ein Wasserklossett angepaßt ist. Innerhalb des Gehäuses sind ein Hauptventil 38, ein Pilotventil 40, ein Pilotventilbetätigungsaufbau 42 und ein den Betätigungshebel 26 einschließender Betätigungseinsatz 44 enthalten. Ein Spülzyklus wird durch Betätigung des Betätigungseinsatzes 44 zum Öffnen des Pilotventils 40 über den Pilotventilbetätigungsaufbau 42 eingeleitet. Die Öffnung des Pilotventils 40 wiederum öffnet das Hauptventil 38 für ein Arbeitsspiel, in welchem das Pilotventil 40 wieder geschlossen wird und eine dosierte und konfigurierte Flüssigkeitsausgabe erfolgt.

Das Gehäuse 28 umfaßt eine zylindrische Wand 46, von welcher sich das Auslaßrohrverbindungsstück 36 in einer Querrichtung erstreckt. Ein Einlaßrohr 48 ist an dem Ende der Wand 46 durch Stauchen oder Aufweitung eines Bereichs 50 über die Lippe einer kreisförmigen Öffnung am Ende der Wand befestigt. Das Einlaßrohr 48 enthält das Einlaßrohrstück 32 und einen Ventilsitz 52, welcher sich axial in einen zentralen Hohlraum 54 erstreckt, der innerhalb der Wand 46 gebildet ist.

Das Hauptventil 38 unterteilt den Hohlraum 54 in eine Steuerkammer 56 und eine Auslaßzone 58, die sich in unbeschränkter Verbindung mit dem Auslaßkanal 34 befindet. Das Hauptventil 38 besitzt die Form eines in dem Hohlraum bewegbaren Kolbens und enthält ein Gewindeelement 60 mit einem Kopf 62 und einem Schaftteil 64, eingeschraubt in ein Kolbenführungsglied 66. Ein Durchflußdosierglied 68 und ein Ventilkolben 70 sind zwischen dem Gewindeelement 60 und der Führung 66 eingespannt, wenn sie zusammengeschraubt sind. Eine Rollmembran 72 ist mit einem Ende zwischen der Führung 66 und dem Ventilkolben 70 eingespannt und wirkt mit dem Hauptventil 38 zur Abdichtung der Steuerkammer 56 gegenüber der Auslaßzone 58 zusammen. Das Hauptventil 38 des Dosierventils 22 ist aus wirtschaftlich herstellbaren Teilen aufgebaut und einfach zusammengebaut durch Einschrauben des Gewindeelements 60 in das Führungsglied 66.

Eine O-Ringdichtung 74 ist in einer Nut 76 des Ventilkolbens 70 angebracht. In der in Fig. 3 gezeigten geschlossenen Hauptventillage liegt die Dichtung 74 einer Ventilsitzzone 78 an, die an dem inneren Ende des Ventilsitzes 52 des Einlaßrohres 48 gebildet ist. In dieser geschlossenen Lage kann keine Flüssigkeit zwischen dem Einlaßkanal 30 und dem Auslaßkanal 34 fließen.

In die Steuerkammer 56 eingeführter Einlaßdruck hält normalerweise das Hauptventil 38 in seiner geschlossenen Lage. Einlaßdruck wird in die Steuerkammer 56 eingeführt durch einen beschränkten Strömungsweg 79, der durch den Spalt zwischen einer axialen Öffnung 80 in dem Gewindeelement 60 und einer mit der Mittelachse des Gehäuses 28 zusammenfallenden Führungsstange 82 festgelegt ist. Die Querschnittsfläche der Stange 82 ist derart, um den beschränkten Strömungsweg innerhalb der Öffnung 80 zu definieren. Zum Beispiel kann der Außendurchmesser der Stange etwas kleiner sein als der kleinste Innendurchmesser der Öffnung 80. Alternativ kann die Stange oder ein Teil davon einen nichtkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Betrag der Beschränkung kann einfach geändert werden durch Auswahl der Form der Stange 82 und/oder der Öffnung 80. Die Öffnung 80 ist mit einer feinen Innengewindekonfiguration versehen, so daß die Strömungswegbeschränkung genau festgelegt ist. Da sich die Stange 82 und das Hauptventil 38 einschließlich des Gewindeelements 60 relativ zueinander während des Betriebs des Dosierventils 22 bewegen, ist der beschränkte Strömungsweg 79 selbstreinigend und wird nicht blockiert oder verstopft durch Teilchen aus der Flüssigkeit oder Rückstände.

An dem dem Hauptventil 38 gegenüberliegenden Ende ist die Steuerkammer 56 begrenzt durch eine Zwischenwand 84, die in dem Hohlraum 54 gegen eine Anschlagkante 86 durch einen Kragen oder eine Kappe 88, aufgeschraubt auf ein Ende der Wand 46 festgelegt ist. Eine O-Ringdichtung 90 zwischen der Zwischenwand 84 und der Wand 46 isoliert den Hohlraum 54 von der Zone des Betätigungseinsatzes 44. Die Zwischenwand 84 besitzt eine ringförmig vorspringende Rippe 92, die ein Ende der Membran 72 in einer zur Abdichtung der Steuerkammer 56 beitragenden Lage hält.

Ein Arbeitsspiel des Dosierventils 22 wird eingeleitet durch Öffnung des Pilotventils 40. Das Ventil 40 enthält ein Ventilglied 93, angebracht an einem Auslöseblech 94 und in Eingriff bringbar mit einem Ventilsitz 96, gebildet an einem Pilotventilsockel 98, der an der Zwischenwand 84 durch Befestigungselemente 100 befestigt ist. Die Öffnung des Pilotventils 40 begründet eine verhältnismäßig unbeschränkte Flüssigkeitskommunikation zwischen der Steuerkammer 56 und der Auslaßzone 58 infolge eines Durchgangs 102, der im Inneren der Zwischenwand 84 vorgesehen ist. Der Durchgang 102 endet an einer den Umfang der Zwischenwand 84 umgebenden ringförmigen Nut 104. Die Nut 104 kommuniziert mit der Auslaßzone 58 durch Strömungsausnehmungen, die zwischen zahlreichen Rillen 106 angeordnet sind, die an der Innenfläche der Wand 46 um den Hohlraum 54 herum gebildet sind. Diese Rillen erlauben axialen Durchfluß in der Zone außerhalb der Membran 72.

Ein Ventilieren der Steuerkammer 56 veranlaßt das Hauptventil 38 sich verhältnismäßig rasch von der geschlossenen Lage zu der vollständig geöffneten Lage zu bewegen, die durch Anschlag von Wiederlagern 108 am Kolbenführungsglied 66 gegen die Rippe 92 der Zwischenwand 84 bestimmt ist. Wenn das Hauptventil 38 diese vollständig geöffnete Lage erreicht, schließt ein überstehender Mitnehmer 110 des Gewindeelements 60 das Pilotventil 40 in der unten beschriebenen Weise.

Nachdem das Pilotventil 40 wieder geschlossen ist, veranlaßt Flüssigkeitsströmung entlang dem beschränkten Strömungsweg 79 das Hauptventil 38 sich allmählich von der vollständig geöffneten Lage zu der geschlossenen Lage zu bewegen. Während dieser Bewegung findet eine voraussagbare und gesteuerte Flüssigkeitsströmung zwischen dem Einlaßkanal 30 und dem Auslaßkanal 34 statt. Diese Strömung wird bestimmt durch das Durchflußdosierglied 68 im Zusammenwirken mit dem Zylinder 112 des Ventilsitzes 52 des Einlaßrohrs 48.

Die Rollmembran 72 ergibt eine im wesentlichen reibungslose Bewegung des Hauptventils 38 und vermeidet Schwierigkeiten, die bei anderen Typen von Ventilvorrichtungen infolge von Federwirkung, elastischer Rückstellung, Reibung und dergleichen auftreten. Die Querschnittsfläche der Steuerkammer 56, die durch die Membran 72 eingeschlossen ist, ist annähernd zweimal so groß wie die Querschnittsfläche des Halsbereiches des Ventilsitzes 78. Nachdem das Pilotventil 40 geschlossen ist, füllt sich die Steuerkammer 56 wieder mit einer Geschwindigkeit, die durch die Fläche des beschränkten Strömungsweges 79 bestimmt ist. Dieses sorgt für eine gesteuerte Schließgeschwindigkeit des Hauptventils.

Wenn sich das Hauptventil während des Arbeitsspiels des Dosierventils 22 in Richtung seiner geschlossenen Lage bewegt, stabilisiert sich der Druck in der Steuerkammer 56 an einem Pegel, der annähernd in der Mitte zwischen dem am Einlaßkanal 30 vorliegenden Einlaßdruck und dem Druck stromabwärts in der Auslaßzone 58 liegt. Dieses resultiert aus der angenäherten zwei-zu-eins Flächenbeziehung zwischen dem Hauptventil und der Halsöffnung, definiert durch den Hauptventilsitz. Wegen der proportionalen Beziehung der Differenz zwischen dem Zuführ- und dem Ausgabedruck auf der einen Seite und dem während eines Zyklus in der Steuerkammer 56 wirksamen Druck auf der anderen Seite, ist das Dosierventil in der Lage, ein annähernd gleichbleibendes Wasservolumen über einen weiten Bereich von Zufuhrdrücken auszugeben. Wenn der Eingangsdruck und die Eingangs/Ausgabedruckdifferenz groß sind, ist die Durchflußmenge durch das Ventil groß, aber das Hauptventil schließt sich rascher als bei einer kleinen Druckdifferenz.

Die Öffnung des Pilotventils zur Einleitung eines Arbeitsspiels wird herbeigeführt durch den Betätigungseinsatz 44 und den Pilotventilbetätigungsaufbau 42. Wenn das als Betätigungshebel 26 ausgebildete Betätigungsorgan aus seiner normalen mit der Achse des Gehäuses 28 zusammenfallenden Stellung verschwenkt wird, wird die Führungsstange 82 in einer axialen Richtung bewegt, um die Ausgabe von Flüssigkeit durch das Dosierventil einzuleiten.

Der Hebel 26 besitzt eingeschlossen unterhalb einer Endwand 116 des Kragens 88 einen Sockelflansch 114, und erstreckt sich auswärts durch eine Öffnung 118 in der Wand 116. Die äußere Fläche des Sockelflansches 114 drückt gegen eine in den Kragen 88 eingesetzte Hülse 120. Die innere Wand des Sockelflansches 114 liegt einer Kappe 122 an, die ein zentrales Nabenteil 124 besitzt, in welchem die Führungsstange 82 durch Preßsitz befestigt ist. Eine zwischen ausgefluchteten Nuten in der Zwischenwand 84 und der Kappe 122 zusammengedrückt gehaltene Feder 126 spannt die Kappe 122, den Sockelflansch 114 und die Hülse 120 gegen die Endwand 116. Im Bereitschaftszustand dient die Kraft der Feder dazu, den Hebel 26 in seiner axialen Lage zu halten.

Wenn der Hebel 26 verschwenkt oder hin- und herbewegt wird, wirkt der Flansch 114 als Hebel, um die Kappe 122 einwärts zu treiben. Dieses veranlaßt die Führungsstange 82 sich ebenfalls einwärts in der axialen Richtung auf den Einlaßkanal 30 hin zu bewegen. Reibung und Verschleiß sind verhindert durch Herstellung sowohl der Hülse 120 und auch der Kappe 122 aus einem Kunststoffmaterial, wie aus Nylon.

Der Pilotventilbetätigungsaufbau 42 sieht eine "Nicht-Offenhalte"-Charakteristik vor, so daß das Dosierventil 22 nicht in einer offenen Lage gehalten werden kann. Zusätzlich sieht der Aufbau 42 eine Übertotpunkteinschnappbewegung für das Öffnen und Schließen des Pilotventils 40 vor.

Die Einschnappbewegung wird erzielt durch die Anbringung des Auslösebleches 94 für Übertotpunktbewegung zwischen seinen zwei äußeren Lagen, in welchen das Pilotventil 40 abwechselnd offen oder geschlossen ist. Das Auslöseblech 94 besitzt eine etwa T-förmige Öffnung 128, die eine Schwenkkante 130 bildet. Die Schwenkkante 130 ist schwenkbar aufgenommen in einer nestähnlichen Konstruktion, festgelegt an dem Pilotventilsockel 98. Der Sockel 98 besitzt ein Paar von sich aufwärts erstreckenden Armen 132 mit Vorsprüngen 134, welche die Kante 130 gegen eine von der Zwischenwand 84 weggerichtete Bewegung halten. Ein zentraler Vorsprung 136 des Pilotsockels enthält ein Paar von Sockelteilen 138, welche die Bewegung der Kante 130 in Richtung der Zwischenwand 84 verhindern.

Die Kante 130 wird durch eine Feder 142 in Eingriff mit einer Schwenklagerstützfläche 140 gehalten, die an den Armen 132 und/oder dem Vorsprung 136 gebildet ist. Eine Führung 144 besitzt einen eingekerbten Kopf 146, in welchem ein Teil 148 des Bleches 94 sitzt. Der Schaft der Führung 144 nimmt verschiebbar den Schaftteil eines Gleitschuhs 150 auf, der einen Gleitkörper 152 aufweist. Die Feder 142 umgibt die verschiebbar ineinandergreifenden Schäfte des Schuhs 150 und der Führung 144.

Die Feder 142, die Führung 144 und der Schuh 150 bilden eine Federbaugruppe, die zusammengedrückt gehalten ist zwischen der Führungsstange 82 und dem Teil 148 des Bleches 94. Der Gleitkörper 152 ist zur begrenzten Bewegung bezüglich des Pilotventilsockels 98 imstande. Im einzelnen ist der Gleitkörper 152 innerhalb eines Schlitzes 56 in dem zentralen Vorsprung 136 eingeschlossen und kann sich zwischen einer in Fig. 3 dargestellten Ventilschließlage und einer alternativen in Fig. 8 dargestellten Ventilöffnungslage bewegen. Das Auslöseblech 94 bewegt sich ebenfalls zwischen zwei äußeren Lagen unter dem Einfluß der Federbaugruppe 154. In der Ventilschließlage wird das Ventilglied 93 in Berührung mit dem Ventilsitz 96 gedrückt. In der alternativen Offenstellung liegt das Blech 94 gegen die Widerlager 158 des Pilotventilsockels 98 an. Wegen der Wirkung der Federbaugruppe 154 ist die Bewegung des Bleches 94 und damit des daran befestigten Pilotventilgliedes 93 bistabil und einschnappend wirkend.

Der Reibungseffekt zwischen dem Gleitkörper 152 und der Führungsstange 82 wird zur Erzielung der Nicht-Offenhalte-Charakteristik verwendet. Die Federbaugruppe 154 übt eine Federkraft auf den Schuh 150 gegen die Stange 82 in der Richtung der Achse der Federbaugruppe aus. In der Pilotventilschließlage der Fig. 3 ist die Achse der Federbaugruppe 154 nahezu senkrecht zu der Achse der Stange 82 gerichtet. Wenn die Stange 82 in der axialen Richtung durch den Betätigungseinsatz 44 bewegt wird, veranlaßt die Reibung zwischen der Stange 82 und dem Schuh 150 den Schuh 150 der Stange zu folgen und sich über den Totpunkt zu bewegen aus der Lage gemäß Fig. 3 mit einer schnellen Einschnappaktion in die Lage gemäß Fig. 8.

Wenn einmal der Gleitschuh 150 seine Wechsellage mit dem geöffneten Pilotventil 40 erreicht hat, führt die Bewegung der Stange 82 nicht zu einer Bewegung des Gleitschuhs 150. In der Ventilöffnungslage ist der Winkel zwischen der Federbaugruppe 154 und der Stange 82 kleiner und die Federkraft wird an einem von der Senkrechten weiter entfernten Winkel ausgeübt. Die Komponente dieser Kraft parallel zu der Achse der Stange 82 ist daher größer als die Reibungskraft in der Richtung parallel zu der Stangenachse und die Reibungskraft kann nicht die Federkraft übertreffen. Im Ergebnis gleitet der Gleitkörper 152 des Schuhs 150 entlang der Fläche der Stange 82 und kann nicht durch die Stange bewegt werden. Diese Anordnung hat einen Einwegkupplungseffekt zur Folge, da die Führungsstange 82 sich mit dem Schuh 150 in der Richtung auf den Einlaßkanal 30 hin bewegen kann, jedoch nicht in der Gegenrichtung.

Nachdem ein Arbeitsspiel eingeleitet ist, wird das Pilotventil 40 durch Freigabe des Hebels 26 nicht beeinflußt. Die Bewegung der Stange 82 hinweg von dem Einlaßkanal 30 führt nicht zur Bewegung des Schuhs 150. Änlich hat eine zweite Betätigung der Stange 82 in der Richtung des Einlaßkanals bei offenem Pilotventil 40 keine Wirkung.

Wenn sich das Hauptventil 38 aus der geschlossenen zu der geöffneten Lage in Reaktion auf das Pilotventil 40 bewegt, trifft der Mitnehmer 110 des Gewindeelements 60 auf den Gleitschuh 150 und bewegt diesen zurück aus der Lage gemäß Fig. 8 zu der Lage gemäß Fig. 3. Dies schließt das Pilotventil 40 und veranlaßt die Fortsetzung des Arbeitsspiels des Dosierventils 22 bis zur Beendigung. Sogar wenn der Betätigungshebel 26 in seiner verschwenkten Lage gehalten wird, schließt sich dessen ungeachtet das Pilotventil 40 wieder, so daß das Arbeitsspiel beendet wird und das Ventil nicht in der offenen Lage gehalten werden kann.

Ein Vergleich der Ausführungsformen gemäß der Fig. 3 und 11 zeigt, daß das Dosierventil 22 entweder durch den Betätigungshebel 26 oder alternativ durch ein als Druckknopf 160 ausgebildetes Betätigungsorgan mit im wesentlichen gemeinsamen Teilen betätigt werden kann. In diesen beiden Ausführungsformen unveränderte Teile sind durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet.

In der druckknopfbetätigten Version ist ein Sockelflansch 162 des Druckknopfs 160 abgefangen unterhalb einer Endwand 164 eines Kragens oder eines Kappenteils 166, welches eine zentrale Öffnung 168 aufweist, durch welche sich der Druckknopf 160 auswärts erstreckt. Die Feder 126 drückt normalerweise die Kappe 122 gegen den Druckknopf 160 und hält ihn in seiner in Fig. 11 gezeigten normalen Lage.

Dieselbe Feder 126 wird sowohl bei der hebel- als auch bei der druckknopfbetätigten Ausführungsform benutzt. Die Hülse 120 wird bei der Druckknopfversion nicht verwendet. Der Kragen 166 ist so bemessen, daß in dem Bereitschaftszustand die Feder 126 zu einem geringeren Grad zusammengedrückt ist und eine kleinere Federkraft vorsieht. Die Federkraft ist groß genug um den Druckknopf in dem gezeigten Bereitschaftszustand zu halten, und der Druckknopf 160 ist leicht einzudrücken, um ein Arbeitsspiel durch axiale Bewegung der Kappe 122 und der Führungsstange 82 einzuleiten. Die Teile für entweder Druckknopf- oder Hebelbetätigung können als ein Bausatz geliefert werden, und das Dosierventil kann einfach modifiziert werden durch Entfernung des Kragens 88 oder 166 und den Einbau der gewünschten Gruppe von Teilen. Die Dichtung 90 hält die Zwischenwand 84 durch Reibung in Position, und diese Teile, wie auch andere Teile einschließlich der Kappe 122 und der Stange 82 müssen nicht auseinandergebaut werden.

Die Flüssigkeitsströmung durch das Dosierventil 22 in einem Arbeitsspiel wird gebildet durch das am besten in Fig. 7 veranschaulichte Durchflußdosierglied 68. Das Durchflußdosierglied 68 enthält eine zentrale radial ausgerichtete Wand 170, die in ihrer Lage eingespannt ist durch das Gewindeelement 60 gegen einen zentralen Nabenteil des Ventilkolbens 70. Das Durchflußdosierglied 68 weist unterschiedliche Formgebungen an jedem Ende auf und kann in jeder von zwei Lagen eingebaut werden, um unterschiedliche Strömungskonfigurationen vorzusehen.

In der in Fig. 3 gezeigten Ausrichtung ist das Durchflußdosierglied 68 mit einem ersten Ende 172 zu dem Einlaßkanal 30 gerichtet eingebaut. Das Ende 172 ist zur Bereitstellung der gewünschten Strömungssequenz für Wasserklosettvorrichtungen, dargestellt in graphischer Form mit den ausgezogenen Linien von Fig. 12, geformt. Das entgegengesetzte Ende 174 des Durchflußdosiergliedes 68 ist zur Bereitstellung einer unterschiedlichen Strömungscharakteristik für Urinbeckenvorrichtungen, graphisch mit den gestrichelten Linien in Fig. 12 dargestellt, ausgebildet.

Wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, enden die Enden 172 und 174 mit ähnlichen ringförmigen Sperrabschnitten oder Rippen 176 und 178, die mit begrenztem Spalt in dem Zylinder 112 des Einlaßrohres 48 aufgenommen sind. Mit weitem Abstand angeordnete Rippen 180 erstrecken sich in der axialen Richtung zwischen den Sperrabschnitten 176 und 178.

In der in Fig. 5 veranschaulichten Wasserklosettanordnung wird die Strömung gesteuert durch das Ende 172 des Durchflußdosiergliedes 68. Dieses Ende enthält Öffnungen 182 verhältnismäßig großen Querschnitts, jede flankiert in der axialen Richtung durch eine flache Vertiefung 184. An einer Seite der Öffnungen 182 ist die Vertiefung radial auswärts abgeschrägt, um an den Sperrabschnitt 176 anzuschließen. An der gegenüberliegenden Seite ist die Vertiefung 184 radial auswärts abgeschrägt, um an eine etwa zylindrische Wand 186 anzuschließen, die sich jenseits der Ebene der zentralen Wand 170 zu dem Sperrabschnitt 178 erstreckt.

In einem Arbeitsspiel in der Wasserklosettbetriebsart fließt, wenn der Hauptventileinsatz 38 die vollständige Öffnungslage erreicht, anfänglich ein verhältnismäßig großes Wasservolumen durch das Dosierventil von dem Einlaßkanal 30 zu dem Auslaßkanal 34. Das große Volumen wird aufgenommen durch den Durchfluß durch die querschnittsgroßen Öffnungen 182 und die Vertiefung 184. Wenn das Hauptventil sich auf die geschlossene Stellung hin bewegt, bewegt sich die Wand 186 an dem Ventilsitz 78 vorbei und in den Zylinder 112 hinein. An diesem Punkt nimmt die Strömung ab. Das verhältnismäßig große Strömungsvolumen, gefolgt durch ein verhältnismäßig geringes Strömungsvolumen, ist in ausgezogenen Linien in Fig. 12 dargestellt. Diese Strömungskonfiguration angewendet auf eine Wasserklosettvorrichtung sieht eine anfängliche Siphonspülaktion vor, gefolgt von einer Wiederfüllung für den Vorrichtungswasserverschluß.

In der alternativen Urinbeckenbetriebsart wird das Durchflußdosierglied 68 in seiner umgekehrten Lage mit dem Ende 174 auf den Einlaßkanal 30 hin gerichtet eingebaut. In dieser Betriebsart wird die Strömung, wie in den gestrichelten Linien der Fig. 12 gezeigt ist, für eine Abwaschspülaktion gebildet. Das Ende 174 enthält eine Anzahl von verhältnismäßig querschnittskleinen sich durch die zylindrische Wand 186 erstreckenden Öffnungen 188. Diese Konfiguration sieht einen verhältnismäßig gleichmäßigen und verhältnismäßig niedrigen Flüssigkeitsausgabebetrag über den Arbeitszyklus vor. Das Durchflußdosierglied 68 kann in seiner Lage umgekehrt werden oder unterschiedliche Durchflußdosierglieder, welche andere Konfigurationen vorsehen, können in das Dosierventil 22 ohne Ausbau des Dosierventils 22 aus dem Wassersystem eingebaut werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Spülsystem 20 steht das Einlaßrohrstück 32 mit dem Auslaß des Steuerventils 24 in Verbindung. Das Rohrstück 32 besitzt eine Nute nahe seinem Ende, in welche eine O-Ringdichtung 190 eingesetzt ist. Diese Dichtung liegt der Innenwand eines Verlängerungsrohrverbindungsstücks 192 an, welches zwischen dem Dosierventil 22 und einem Auslaßrohrverbindungsstück 194 des Steuerventils 24 angeschlossen ist. Eine Überwurfmutter 196 ist über das Verlängerungsrohrverbindungsstück 192 geschraubt und drückt einen Sperring 198 fest gegen das Rohrstück 32. Eine Dichtung 200 ist eingelegt zwischen dem Verlängerungsrohrverbindungsstück 192 und dem Körper des Steuerventils 24.

Rohrverbindungsstücke unterschiedlicher Länge können vorgesehen sein, um an unterschiedliche Abstände zwischen dem Steuerventil 24 und dem Dosierventil 22 anzupassen. Für einen engeren Abstand als den in Fig. 1 veranschaulichten kann das Verlängerungsrohrverbindungsstück 192 weggelassen sein, und das Rohrstück kann sich in das Auslaßrohrverbindungsstück 194 des Steuerventils 24 erstrecken. Bei diesem Installationstyp ist die Überwurfmutter 196 auf das Auslaßrohrverbindungsstück 194 aufgeschraubt.

Claims (10)

1. Dosierventil, umfassend
ein Gehäuse (28) mit einem Einlaß- und einem Auslaßkanal (30, 34),
ein den Durchfluß vom Einlaßkanal (30) zum Auslaßkanal (34) steuerndes Hauptventil (38), das durch den Druck in einer über einen beschränkten Strömungsweg (79) mit dem Einlaßkanal (30) verbundenen Steuerkammer (56) in seine Schließstellung beaufschlagt ist,
ein Pilotventil (40), welches zur Verringerung des Druckes in der Steuerkammer (56) und zur Einleitung eines Arbeitsspiels des Hauptventils (38) aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung bewegbar ist, und
ein Betätigungsorgan zum Öffnen des Pilotventils (40), in Form einer bistabilen federbelasteten Schnappvorrichtung, deren eine stabile Lage die Offenstellung und deren andere stabile Lage die Schließstellung des Pilotventils (40) bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungsorgan (26; 160) und der Schnappvorrichtung (94, 98, 154) Übertragungsmittel (114, 162, 122, 82) für die Umschaltung der Schnappvorrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung des Pilotventils (40) beim Betätigen des Betätigungsorgans angeordnet sind, und daß die Übertragungsmittel ein bewegbares Element (82) einschließen, welches durch Betätigung des Betätigungsorgans (26, 160) in eine erste Richtung bewegbar und durch Freigabe des Betätigungsorgans in eine zweite Richtung bewegbar ist, wobei das bewegbare Element (82) mit der Schnappvorrichtung durch eine nur in Richtung der Offenstellung des Pilotventils (40) wirksame Einwegkupplung verbunden ist.

2. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hauptventil (38) ein Mitnehmer (110) vorgesehen ist, der das Pilotventil (40) schließt, wenn das Hauptventil (38) geöffnet ist.

3. Dosierventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (110) an dem Hauptventil (38) nur in der vollständigen Offenstellung des Hauptventils (38) mit der Schnappvorrichtung in Eingriff bringbar ist.

4. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung einen in Kontakt mit dem bewegbaren Element (82) befindlichen Gleitkörper (152) und Mittel umfaßt, die dem Gleitkörper (152) erlauben, nur in einer Richtung an dem bewegbaren Element (82) zu gleiten.

5. Dosierventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine den Gleitkörper (152) gegen das bewegbare Element (82) vorspannende Feder (142) und Anschläge umfassen, die den Gleitkörper (152) auf die Bewegung zwischen zwei Übertotpunktlagen beschränken, in welchen die Wirkrichtung der Federkraft auf das bewegbare Element (82) unterschiedlich ist.

6. Dosierventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Feder (142) auch die Schnappvorrichtung (94, 98, 154) gegen zwei Übertotpunktlagen vorgespannt ist.

7. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil (38) einen mit dem Einlaßkanal (30) in Verbindung stehenden Ventilsitz (52) und einen auf den Einlaßkanal zu- und davon wegbewegbaren Ventilkolben (70) einschließt, wobei das bewegbare Element (82) aus einer sich durch den Ventilkolben (70) erstreckenden und relativ dazu bewegbaren Stange gebildet ist, und wobei der beschränkte Strömungsweg (79) zwischen der Stange und dem Ventilkolben (70) begrenzt ist.

8. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Merkmale:
das Gehäuse (28) weist eine zylindrische, einen Hohlraum (54) begrenzende Wand (46) auf, sowie den zwischen dem Einlaßkanal (30) und dem Hohlraum (54) angeordneten Ventilsitz (52) in dem Hohlraum (54),
das Hauptventil (38) umfaßt den hubbeweglichen Ventilkolben (70) mit einem mit dem Ventilsitz (52) in Eingriff bringbaren Ventilteil, eine axial gerichtete Öffnung (80), die sich durch den Ventilkolben (70) von der Steuerkammer (56) zum Einlaßkanal (30) erstreckt, eine das bewegbare Element (82) bildende Führungsstange, die sich durch die Öffnung (80) mit einem Spalt (79) erstreckt, der den beschränkten Strömungsweg bestimmt,
der Ventilkolben (70) enthält ein Durchflußdosierglied (68), welches mit Spiel in einem den Ventilsitz (52) begrenzenden Zylinder (112) verschiebbar ist.

9. Dosierventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierglied (68) im Ventilkolben (70) angebracht ist und unterschiedliche Formgebungen an jedem Ende aufweist.

10. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der zylindrischen Gehäsuewand (46) eine zylindrische Rollmembran (72) vorgesehen ist, deren dem Ventilsitz abgewandtes Ende mit dem Gehäuse (28) dicht verbunden ist, und daß ein den Ventilkolben (70) zusammenhaltendes eingängiges Gewindelement (60) mit einer axialen Öffnung (80) vorgesehen ist, die sich durch das Gewindeelement (60) von der Steuerkammer (56) zu dem Einlaßkanal (30) erstreckt, und durch die sich die Führungsstange (82) unter Bildung des beschränkten Strömungswegs (79) erstreckt.