Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch
öffnende und schließende Auslaufhahnvorrichtung und ins
besondere eine elektrisch öffnende und schließende
Auslaufhahnvorrichtung, die derart installiert ist, daß der
Griff des Hahns entfernt und ein Ventil der Vorrichtung
durch das Drehen eines Motors geöffnet und geschlossen
werden kann.
Stand der Technik
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Bisher waren Auslaufhähne derart ausgebildet, daß sie
Wasser ausgaben, wenn ein von dein Auslaufhahn aufwärts
ragender Griff manuell gedreht und dadurch ein Ventil in
dem Auslaufhahn geöffnet oder geschlossen wurde, wobei
das Öffnen und Schließen des Auslaufhahns das Auslassen
des Wassers bewirkte.
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Obwohl in Abhängigkeit von der Form des Griffs und des
Körpers verschiedenartig gestaltete Auslaufhähne
offenbart sind, ist bei den herkömmlichen Auslaufhähnen des
zuvor beschriebenen Typs im allgemeinen vorgesehen, daß
der vom Auslaufhahn aufragende Griff zum Öffnen und
Schließen des Ventils manuell gedreht wird.
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Bei den gängigsten Auslaufhähnen muß der Griff zum
Auslassen von Wasser bisher manuell gedreht werden. Aus
diesem Grund kann der Griff kontaminiert werden,
besonders
dann, wenn die Hand des Benutzers schmutzig ist,
wodurch Unsauberkeit entsteht.
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Daher werden Auslaufhähne mit einem Sensor oder
dergleichen verwendet, bei denen der Wasserauslaß durch einen
Schalter bewirkt wird, der automatisch eingeschaltet
wird, wenn der Benutzer die Hand ausstreckt. Ferner ist
eine andere Art von Auslaufhahn offenbart, bei der der
Wasserauslaß dadurch bewirkt wird, daß der Benutzer auf
einen Fußschalter tritt.
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Bei den Auslaufhähnen des zuvor beschriebenen Typs, bei
denen das Ventil durch die Erkennungsoperation eines
Sensors oder durch das Betätigen eines Fußschalters
geöffnet und geschlossen wird, wird zum Öffnen oder
Schließen des Ventils ein elektrisches Ventil verwendet,
so daß das elektrische Ventil durch Ein - und
Ausschalten des Schalters geöffnet oder geschlossen wird.
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Bei den bekannten offenbarten Auslaufhahnvorrichtungen,
deren Ventil automatisch betätigt wird, wird das Ventil
durch einen Elektromagneten geöffnet und geschlossen.
Daher kann nur der vollständig geöffnete und der
vollständig geschlossene Zustand des Ventils gewählt werden.
Daraus ergibt sich die Tatsache, daß zu viel Wasser
ausgegeben wird oder die Fließrate unzureichend ist. Es
entstehen daher Schwierigkeiten bei deren Gebrauch.
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FR-A-1 413 041 beschreibt eine sich elektrisch öffnende
und schließende Auslaufhahnvorrichtung mit einem Ventil,
einer Spindel zum Drehen des Ventils und einem an der
Spindel befestigten Griff, die aufweist: ein fest an der
Spindel angebrachtes angetriebenes Ritzel; eine an der
Spindel angebrachte Welle, wobei der Griff an der Welle
derart angebracht ist, daß die Spindel zum Öffnen und
Schließen des Ventils durch Drehen der Welle manuell
betätigbar ist; einen Elektromotor mit einem
Motorzahnrad, das an dem angetriebenen Ritzel angreift, so daß
beim Drehen des Elektromotors die Spindel zum Öffnen
oder Schließen des Ventils gedreht wird, und eine mit
dem Elektromotor elektrisch verbundene
Schaltereinrichtung mit einem ersten Schalter zum Betätigen des
elektrischen Motors zum Öffnen des Ventils und einem zweiten
Schalter zum Betätigen des Motors zum Schließen des
Ventils, wobei der Elektromotor durch die
Schaltereinrichtung betätigt wird.
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Ferner ist es bei den Auslaufhahnvorrichtungen des
herkömmlichen Typs, bei dem das Öffnen und Schließen des
Ventils automatisch erfolgt, erforderlich, die Struktur
des Gesamtkörpers der Auslaufhahnvorrichtung zu
verändern, weshalb dieser nicht bei den im Hausgebrauch weit
verbreiteten Auslaufhähnen verwendbar ist.
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine an dem im Hausgebrauch allgemein verwendeten
Auslaufhahn installierte Auslaufhahnvorrichtung zu
schaffen, die in der rage ist, eine Automatisierung zum Zweck
einer leichteren Handhabung zu ermöglichen, und die
ferner in der Lage ist, darüber hinaus einen zwischen
dem vollständig geschlossenen und dem vollständig
geöffneten Zustand liegenden Zustand einzunehmen, so daß der
Auslaß der geeigneten Menge Wassers möglich ist. Auf
diese Weise ist eine Wasserersparnis erzielbar.
Zusammenfassung der Erfindung
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Zur Lösung der zuvor genannten Aufgabe ist eine sich
elektrisch Öffnende und schließende
Auslaufhahnvorrichtung mit einem Ventil, einer Spindel zum Drehen des
Ventils und einem an der Spindel angebrachten Griff
vorgesehen, die aufweist:
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- ein fest an der Spindel angebrachtes angetriebenes
Ritzel;
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- eine an der Spindel angebrachte Welle, wobei der Griff
derart mit der Welle verbunden ist, daß die Spindel zum
Öffnen und Schließen des Ventils durch Drehen der Welle
manuell drehbar ist;
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- einen Elektromotor mit einem Motorritzel, das mit dem
angetriebenen Ritzel zusammengreift, so daß die Spindel
beim Drehen des Elektromotors zum Öffnen und Schließen
des Ventils gedreht wird;
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- eine mit dem Elektromotor elektrisch verbundene
Schaltereinrichtung mit einem ersten Schalter zum Betreiben
des Elektromotors zum Öffnen des Ventils und einem
zweiten Schalter zum Betreiben des Elektromotors zum
Schließen des Ventils,
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dadurch gekennzeichnet, daß
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- der Elektromotor von einem Sensor und der
Schaltereinrichtung betätigt wird, wobei der Sensor elektrisch
mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei der Sensor dem
Ventil benachbart angeordnet ist, so daß nur beim
Erkennen einer Hand durch den Sensor der Elektromotor zum
Einschalten des Ventils betätigt wird, um Wasser aus dem
Ventil auszulassen, und daß der Elektromotor derart
ausgebildet ist, daß er bei der Betätigung des ersten
Schalters um einen bestimmten Winkelbetrag dreht, so daß
durch die Zahl der Betätigungen des ersten Schalters ein
öf fnungsbetrag des Ventils bestimmt wird, wobei der
Elektromotor zum vollständigen Schließen des Ventils
betätigt wird, wenn der zweite Schalter betätigt wird.
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Durch Bewirken einer Vorwärtsdrehung des Motors wird das
Ventil geöffnet, so daß Wasser ausgelassen wird, während
durch Bewirken einer rückwärts gerichteten Drehung des
Motors das Ventil geschlossen werden kann. Ferner kann
in diesem Zustand der Öffnungsgrad des Ventils durch
geeignete Auswahl der Motordrehung bestimmt werden,
wodurch die Wasserfließrate entsprechend dem
Öffnungsgrad geregelt werden kann.
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In diesem Zustand kann durch einfaches Regeln der
Drehung des Motors durch den ersten Schalter Wasser
ausgegeben werden, indem nur der erste Schalter betätigt
wird.
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Ferner ist die Drehrichtung des Motors durch Einschalten
des zweiten Schalters zum vollständigen Schließen des
Ventils umkehrbar.
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ferner ist die Steuerung eines Motors durch einen
Sensor, der die Annäherung einer Hand eines Benutzers
erkennt, hygienisch, da der Benutzer den Schalter nicht
berühren muß.
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Ferner ist es möglich, durch das Vorsehen einer
Vorrichtung zum Erkennen einer vorbestiminten Wassermenge und
durch das Steuern der Motordrehung unter Verwendung des
von dieser Erkennungsvorrichtung gelieferten
Erkennungssignals, das Ventil zu schließen, wenn durch die
Erkennungseinrichtung erkannt wird, daß das Wasser
beispielsweise in einer Badewanne eine bestimmte Höhe erreicht
hat.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist
in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt, welche
zeigen:
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Fig. 1 - eine schematische Seitenansicht; und
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Fig. 2 - eine schematische Vorderansicht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den zugehörigen
Zeichnungen beschrieben.
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Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die
Spindel 11 eines Auslaufhahns 10 derart ausgebildet ist,
daß sie durch das Drehen eines Motors 20 drehbar ist,
kann dieser Hahn durch manuelles Bewegen eines Griff s 30
in die jeweilige Richtung bewegt werden. Als Einrichtung
zum Drehen des Motors 20 sind zusätzlich ein Sensor 40
zum Erkennen der Annäherung einer menschlichen Hand oder
dergleichen und ein manueller Schalter 50 vorgesehen.
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Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht des zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispiels, während Fig. 2 eine
schematische Vorderansicht desselben ist.
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Dieses Ausführungsbeispiel ist derart konstruiert, daß
bei einem Hahn 10 eines üblicherweise im Hausgebrauch
verwendeten Typs, aus dem Wasser durch Drehen des Griffs
30 aus einer Düse 12 ausgelassen wird, der zum
Befestigen des Griffs 30 an der Spindel 11 vorgesehene
Griffstopf en 31 entfernt wird, wobei es mit diesem entfernten
Griff 30 von oben her an der Spindel 11 installierbar
ist.
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Wenn diese Spindel 11 von oben her installiert wird,
wird ein Getrieberitzel 13 an der Spindel 11 in deren
Mittelbereich angebracht und derart gelagert, daß es
drehbar ist. Ferner wird ein unmittelbar mit dem
Getrieberitzel 13 kämmendes Antriebsritzel 21 an einer
Abtriebswelle des Motors 20 angebracht. Ferner sind das
zuvor beschriebene Getrieberitzel 13, das Antriebsitzel
21 und der Motor 20 zusammen mit einer Batterie
untergebracht).
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Von dem zuvor beschriebenen angetriebenen Ritzel 13 ragt
eine Welle 14 koaxial zur Spindel 11 nach oben. Ein
Griff 30 ist an einer Position oberhalb dieser Welle 14
mittels eines Griff stopfens 31 befestigt.
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Daher kann bei diesem Ausführungsbeispiel, ähnlich wie
bei dem herkömmlichen Hahn 10, durch Drehen des Griffs
30 Wasser ausgelassen werden, indem die Spindel 11 mit
der Welle 14 gedreht wird. Ferner wird die Spindel 11
über das Antriebsritzel 21 und das Getrieberitzel 13
gedreht. Dementsprechend wird ein < nicht dargestelltes)
Öffnungs- und Schließventil in dem Hahn 10 geöffnet und
geschlossen.
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Als Einrichtung zum Drehen des Motors 20 ist eine
Einrichtung zum Erkennen der Annäherung einer menschlichen
Hand oder dergleichen durch Verwenden eines Sensors 40
und eine Einrichtung zum Einschalten eines auf dem
Gehäuse 70 vorgesehenen Schalters 50 vorgesehene
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Im folgenden werden die Bedienung und die Funktion der
Vorrichtung zum elektrischen Öffnen und Schließen eines
Hahns gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Diese Vorrichtung zum elektrischen Öffnen und Schließen
eines Hahns ist derart ausgebildet, daß ein (nicht
dargestelltes) Ventil in dem Hahn 10, ähnlich dem
herkömmlichen Hahn 10, durch Drehen des Griffs 30 geöffnet und
geschlossen wird.
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Beim Drehen des Griffs 30 wird hierbei jedoch die
Drehkraft nacheinander auf die Welle 14, das Getrieberitzel
13 und die Spindel 11 übertragen, so daß das Ventil
durch Drehen der Spindel 11 geöffnet und geschlossen
wird. Durch das Öffnen und Schließen des Ventils vom
zuvor beschriebenen Typ wird die Ausgabe einer
vorbestimmten Wassermenge aus einer Düse 12 bewirkt.
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Indem die Vorrichtung derart ausgebildet wird, daß der
Griff 30 befestigbar ist, ist dieser Aufbau in
herkömmlichen Auslaufhahnvorrichtungen problemlos einsetzbar.
Darüber hinaus ist der Hahn 10 durch Drehen des Griffs
30 verwendbar, selbst wenn der Motor 20 nicht
funktionsfähig ist.
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Im folgenden wird in Zusammenhang mit dem Öffnen und
Schließen der Auslaufhahnvorrichtung mittels des Motors
20 die Funktionsweise unter Verwendung eines Sensors 40
beschrieben.
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Wenn sich in diesem Fall eine Hand eines Benutzers der
elektrischen Vorrichtung zum Öffnen und Schließen des
Hahns nähert, wird durch den Sensor 40 ein von der Hand
ausgehender Infrarotstrahl oder dergleichen erkannt, so
daß der Sensor die Anwesenheit einer menschlichen Hand
erkennt.
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In Reaktion auf das Erkennen einer menschlichen Hand
durch den Sensor 40 dreht der Motor 20 um einen
vorbestimmten Winkelbetrag. In diesem Fall ist die
Drehrichtung des Motors 20 derart, daß sie das Öffnen des (nicht
dargestellten) Ventils des Hahns 10 bewirkt. Durch diese
Drehung des Motors 20 wird das Ventil geöffnet, so daß
Wasser aus der Düse 12 des Hahns 10 ausgelassen wird.
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Sobald der Sensor 40 die Annäherung einer menschlichen
Hand erkennt, wird der eingenommene Zustand beibehalten,
bis erkannt wird, daß die Hand sich nicht länger im
Erfassungsbereich befindet.
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Das heißt, daß die Drehrichtung des Motors 20 nicht
umkehrbar ist, solange die Anwesenheit der Hand erkannt
wird, so daß der Wasserauslaß aufrechterhalten bleibt.
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Wenn der Sensor 40 die Anwesenheit einer Hand nicht mehr
erkennen kann, d. h. die Hand von dem Hahn 10 wegbewegt
wurde, wird dies von dem Sensor erkannt, so daß der
Motor 20 in zu der im zuvor beschriebenen Fall
entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Durch die umgekehrte
Drehung des Motors 20 wird das Ventil in dem Hahn 10
geschlossen. Dadurch wird der Wasserauslaß aus der Düse
12 beendet.
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Soll das Ventil geöffnet werden, so wurde zuvor in der
Beschreibung festgestellt, daß der Motor 20 um einen
vorbestimmten Winkelbetrag gedreht wird. Soll das Ventil
dagegen geschlossen werden, kann das Ventil, ähnlich dem
Öffnen desselben, um einen vorbestimmten Winkelbetrag in
umgekehrter Richtung gedreht werden. Als Alternative zu
der vorab erfolgenden Bestimmung eines Drehwinkels
besteht eine andere Möglichkeit darin, daß die Drehung
durch die Überbelastung des Motors 20 beim vollständigen
Verschluß des Ventils beendet wird.
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Hierbei wird die Menge des in Reaktion auf das Erkennen
durch den Sensor 40 aus der Düse 12 auszulassenden
Wassers durch den Drehwinkel des Motors 20 bestimmt. Indem
die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß der Betrag
der Drehung des Motors 20 vorab einstellbar ist, kann
eine vorbestimmte Wassermenge über einen vorbestimmten
Zeitraum aus der Düse 12 ausgelassen werden.
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Wenn die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß Wasser
aus der Düse des Hahns 10 ausgegeben wird, wenn die
Anwesenheit einer Hand durch den Sensor 40 erkannt wird,
ergibt sich, daß Wasser nicht durch einen an der Düse 12
angebrachten (nicht dargestellten) Schlauch ausgelassen
werden kann. Daher ist in dem Fall, in dem Wasser
mittels des zuvor beschriebenen Sensors 40 ausgelassen
wird, vorzugsweise ein Griff 30 zusätzlich zu dem Sensor
40 vorgesehen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Fall
beschrieben, bei dem der Sensor 40 in einem Bereich
angeordnet ist, in dem er die Anwesenheit einer Hand
erkennen kann. Diese Form ist zur Verwendung bei
Waschbecken oder dergleichen geeignet, während jedoch bei
einer Verwendung mit einem Spülbecken oder dergleichen,
Wasser nur durch Bewegen von Geschirr in das Spülbecken
ausgegeben werden kann.
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In diesem Fall ist daher der Sensor 40 vorzugsweise in
einer Position angebracht, in der er das Einbringen von
Geschirr in das Spülbecken nicht erkennen kann, so daß
Wasser nur durch Heranführen der Hand an den Sensor 40
ausgegeben wird, da dadurch das Ventil geöffnet wird,
und ferner das Ventil durch erneutes Heranführen der
Hand an den Sensor 40 geschlossen werden kann.
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Im folgenden wird das Öffnen und Schließen der
Verteilhahnvorrichtung mit dem Motor 20 in Zusammenhang mit dem
Einschalten des manuellen Schalters beschrieben.
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In diesem Fall wird zuerst der Schalter 50
eingeschaltet. Sodann dreht der Motor 20, der den Einschaltzustand
des Schalters 50 erkannt hat, in der das Ventil des
Hahns 10 Öffnenden Richtung.
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In diesem Zustand wird stetig Wasser aus der Düse 12
ausgelassen. Wenn das auf diese Weise erfolgende
Ausgeben
von Wasser beendet werden soll, kann die
Wasserausgabe aus der Düse 12 durch erneutes Drücken des
Schalters 50 beendet werden, um so den Motor 20 in
entgegengesetzter Richtung zu drehen, wodurch das Ventil des
Hahns geschlossen wird.
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Wird der zuvor beschriebene manuelle Schalter 50
verwendet, können beispielsweise zwei Schalter 50 derart
angeordnet werden, daß einer von ihnen ein Schalter 50
zum Öffnen des Ventils und der andere ein Schalter 50
zum Schließen des Ventils ist.
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Wenn die Vorrichtung derart aufgebaut ist, daß bei
einmaligem Drücken des Schalters 50 zum Öffnen des Ventils
der Motor 20 um einen vorbestimmten Winkelbetrag in der
Ventilöffnungsrichtung dreht, dreht der Motor zum Auslaß
der doppelten Menge weiter, wenn derselbe Schalter 50
erneut betätigt wird. Das heißt, daß die auszulassende
Wassermenge frei bestimmt werden kann, wenn die
Vorrichtung derart aufgebaut ist, daß sich die Spindel um 30º
dreht, wenn der Schalter 50 zum Öffnen des Ventils
einmal betätigt wird, und wenn derselbe zweimal betätigt
wird, sich die Spindel um weitere 30º dreht, so daß sie
um insgesamt 60º gedreht ist.
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Soll das derart geöffnete Ventil geschlossen werden,
wird der Schalter 50 zum Schließen des Ventils betätigt.
Dementsprechend dreht der Motor 20 in entgegengesetzter
Richtung bis zum völligen Schließen des Ventils, bei dem
die Drehung des Motors 20 durch die im Zustand des
vollständigen Verschlusses des Ventils bewirkte Last beendet
wird. Auf diese Weise kann der Wasserauslaß beendet
werden.
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Wenn die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß eine
ein bestimmtes Niveau übersteigende auf den Motor 20
aufgebrachte Last in Abhängigkeit von der Feststellung
erkannt wird, daß das Ventil vollständig geschlossen
ist, so kann das Ventil in einem einzigen Vorgang
vollständig geschlossen werden.
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Ist die Vorrichtung derart aufgebaut, daß das Ventil
durch die Betätigung des Schalters 50 geöffnet und
geschlossen werden kann, ist es zum Beispiel möglich,
Wasser zu einem anderen Bereich zu leiten und dort
auszugeben, indem das Ventil mittels des Schalters 50 um
einen bestimmten Betrag geöffnet wird, wodurch die Düse
12 eine vorbestimmte Wassermenge pro Zeiteinheit
ausgeben kann, und indem ein Schlauch oder dergleichen an der
Düse angebracht wird.
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Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel den Fall
zeigt, in dem der Schalter 50 an dem Gehäuse 70
angebracht ist, kann es ebenfalls mit einem Fußschalter 50
oder dergleichen versehen sein.
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Zwar werden in der vorhergehenden Beschreibung der
manuelle Druckschalter 50 und der Sensor 40 als Einrichtung
zum Drehen des Motors 20 verwendet, jedoch kann die
Vorrichtung auch derart ausgebildet sein, daß der Motor
durch andere Einrichtungen vor- und rückwärts drehbar
ist.
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Obwohl dies nicht im einzelnen dargestellt ist, kann die
Vorrichtung derart ausgebildet sein, daß eine
Vorrichtung zum Erkennen einer vorbestimmten Wasserflußmenge
vorgesehen ist und das Erkennungssignal der
Erkennungsvorrichtung
zum Steuern der Drehung des Motors 20
verwendet wird. Wenn bei einem solchen Aufbau die
Erkennungsvorrichtung erkennt, daß das Wasser in einer
Badewanne eine vorbestimmte Menge erreicht hat, wird das
Ventil geschlossen, um ein Überlaufen der Badewanne zu
verhindern.
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Es können andere als die beschriebenen Einrichtungen zum
Untersetzen der Drehzahl des Motors 20 verwendet werden.
Ferner kann ein individuell gestalteter Vorsprung oder
dergleichen als Alternative zum Griff 30 verwendet
werden. Desweiteren kann die Drehkraft gegebenenfalls durch
Vorsehen eines zwischen der Spindel 11 und dem
angetriebenen Ritzel 13 angeordneten Zwischenkörper übertragen
werden.
Wirkung der Erfindung
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Wie zuvor beschrieben, schafft die vorliegende Erfindung
durch das Anbringen der erfindungsgemäßen Vorrichtung an
einer haushaltsüblichen Auslaufhahnvorrichtung eine
Auslaufhahnvorrichtung, die eine leichte Automatisierung
zuläßt. Somit läßt sich eine leichte Handhabung sowie
eine Stellung zwischen der vollständig Öffnungsstellung
und der vollständigen Schließstellung erreichen, so daß
die geeignete Wassermenge ausgelassen werden kann. Dies
trägt zur Wasserersparnis bei.