DE4116320A1 - Ball cock and flush valves for sanitary goods - have valve seals on foot of supply pipe for quiet feed and flush triggers float driven valve - Google Patents
Ball cock and flush valves for sanitary goods - have valve seals on foot of supply pipe for quiet feed and flush triggers float driven valveInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 14. Vorrichtungen ähnlicher Art sind im herkömmlichen Santitärbereich in breiter Anwendung.The invention relates to a device according to the preamble of Claims 1 and 14. Devices of a similar type are conventional Wide range of sanitary facilities.
Beschreibung des Füllventils 1-50f zum bestimmbaren Befüllen von Wasserkästen. Der Stand der Technik ist folgender. Die bisher angewendeten Ventile dieser Art haben zur problemlosen Füllstandnivellierung relativ kleine Schwimmer, was es erforderlich macht, ebenfalls kleine Abdichtquerschnitte zu schaffen, damit die verringerten Auftriebskräfte des kleinen Schwimmers ausreichend gegen den erforderlichen Prüfdruck von 10 bar Abdichtfunktion zu haben. Um mit größtmöglichen Zuflußquerschnitt bis kurz vor dem voreingestellten Niveau den Wasserkasten befüllen zu können arbeiten die Ventile mit einer von 2 Methoden. Es gibt ein System mit Hydraulikunterstützung mittels differenzierte hochelastomere Duplodichtung, welche über eine Druckausgleichsbohrung (0,8 mm Bohrung) reagiert. Drückt der schwimmergesteuerte Ventilkegel gegen dieses winzige Loch, baut sich ein Innendruck auf, welcher den Manschettenboden der Duplodichtung gegen die Wasserzufuhrbohrung drückt und diese verschließt. Das bewirkt einen exakten schnellen Schließvorgang.Description of the filling valve 1-50 f for the definable filling of water tanks. The prior art is as follows. The previously used valves of this type have relatively small floats for problem-free leveling, which also makes it necessary to create small sealing cross-sections, so that the reduced buoyancy forces of the small float have a sufficient sealing function against the required test pressure of 10 bar. In order to be able to fill the water tank with the largest possible inflow cross-section up to shortly before the preset level, the valves work with one of two methods. There is a system with hydraulic support using differentiated, highly elastomeric double seals, which react via a pressure compensation hole (0.8 mm hole). If the float-controlled valve cone presses against this tiny hole, an internal pressure builds up, which presses the bottom of the cuff of the double seal against the water supply hole and closes it. This results in an exact fast closing process.
Eine 2. Variante kurzzeitschließenden Ventils arbeitet auf der Basis, daß der Schwimmer in einem gerade den Außenabmessungen des Schwimmers entsprechendes Separatbehältnis innerhalb des Wasserkastens lagert. Über ein eigenes kleines Schwimmerventil wird der steigende Wasserstand innerhalb dieses Raumes ferngehalten bis er über die Oberkante hineinläuft und dieses kleine Volumen füllt, was den darin befindlichen Schwimmer sehr schnell aufsteigen läßt und über ein Hebelsystem die Verschließdichtung gegen die Zulauföffnung drückt.A second variant of the short-term closing valve works on the basis that the float is just the outer dimensions of the float appropriate separate container is stored in the water tank. The rising water level is monitored by its own small float valve kept away from this room until it runs over the top edge and this small volume fills what is in it Floats can rise very quickly and the lever system Closing seal presses against the inlet opening.
Der große Nachteil dieser Varianten, aber auch andere Typen besteht darin, daß der Zulaufquerschnitt sehr klein gehalten werden muß, was eine erhöhte Fließgeschwindigkeit und damit geräuschbildende Schwingungen erzeugt. Die Querschnittsverringerung erfordert einen relativ hohen Wasserdruck und die Durchflußmenge wird sehr stark reduziert, was Füllzeiten bis 3,5 Minuten, aber immer noch innerhalb der Norm bedeutet. Alle Systeme zeigen schon nach kurzer Zeit Ablagerungen (Kalk oder Schwebstoffe) innerhalb der Kanäle auf, was viel längere Füllzeiten hervorruft. Außerdem werden Fließgeräusche erzeugt, weil das Ventil stationär am Wasserkastenrand und immer oberhalb des möglichen Wasserstandes verschraubt ist und der Höhenunterschied von der Wasseraustrittöffnung bis zum anfänglich leeren Kasten erheblich ist, da die Vorschriften aus Sicherheitsgründen verlangen, daß die Ventilanordnung so zu gestalten ist, daß bei Wasserabschaltung der damit erzeugte Leitungsunterdruck kein Wasser aus dem Wasserbecken in das Trinkwasserleitungssystem saugen kann. In Häusern mit vielen WC-Anlagen (z. B. Hotels, Mietsilos) wirken sich die Geräuschbildungen durch diese Ventile sehr negativ aus. Die extrem kleinen Bohrungen sind leicht der Verstopfungsgefahr ausgesetzt. Auch ist der technische Aufwand dieser schnellschließenden Ventile sehr beträchtlich. Im Falle einer Reinigung des WC-Beckens sind lange Wartezeiten nötig um das Becken mit seinem eigenen Wasser nach dem Reinigen zu bespülen.The big disadvantage of these variants, but also other types, is there in that the inlet cross section must be kept very small, which an increased flow rate and thus noise-generating Generates vibrations. The reduction in cross section requires one relatively high water pressure and the flow rate becomes very strong reduced what filling times to 3.5 minutes, but still within the Norm means. All systems show deposits after a short time (Lime or suspended matter) inside the channels on what is much longer Filling times. Flow noise is also generated because that Valve stationary at the water box edge and always above the possible Screwed water level and the height difference from the water outlet opening up to the initially empty box is significant since the Safety regulations require that the valve assembly is to be designed in such a way that when the water is switched off, it is generated Line vacuum no water from the water basin into the drinking water pipe system can suck. In houses with many toilet facilities (e.g. Hotels, rental silos), the noise caused by these valves very negative. The extremely small holes are easy to clog exposed. The technical effort is also this quick closing valves very considerable. In case of cleaning of the toilet bowl are long waiting around the pool with his rinse your own water after cleaning.
Erfinderisch werden diese Nachteile auf Basis einer gut angewendeten Strömungslehre gelöst. Keine abrupten Querschnittsverengungen vom Rohranschluß bis zur Austrittöffnung im Wasserkasten. Eine damit einhergehende große Füllgeschwindigkeit bei nahezu geräuschlosen Wasserfluß ist der positive Effekt. Der Wasserzufluß erfolgt noch unterhalb des niedrigsten Wasserstandes, was keine Plätschergeräusche verursachen kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst. Das ankommende Wasser wird im Durchflußmengenkompensator 1a, welcher je nach Leitungsquerschnitt 1 größer oder kleiner eingesteckt wird, wobei an den Ventilen 2 und 5, welche sich im Durchflußbogen befinden können. Selbst der konservative Schraubverschlußhahn wurde durch einen Kugelhahn 1b mit großen Durchflußquerschnitt ersetzt, welcher vor oder nach einem durchflußkompensierenden strömungsgünstig gestalteten Einsatz zwischengesetzt ist. Die Erläuterung läßt den Absperrmechanismus 1b unbeachtet, weil er nur für das Strömungsverhalten von Bedeutung, zur Befüllung aber nicht erforderlich ist.According to the invention, these disadvantages are solved on the basis of a well-applied flow theory. No abrupt cross-sectional narrowing from the pipe connection to the outlet opening in the water tank. An associated high filling speed with almost noiseless water flow is the positive effect. The water inflow is still below the lowest water level, which cannot cause splashing noises. The object is achieved according to the invention. The incoming water is in the flow compensator 1 a, which is inserted larger or smaller depending on the line cross section 1 , with the valves 2 and 5 , which can be located in the flow elbow. Even the conservative screw cap was replaced by a ball valve 1 b with a large flow cross-section, which is interposed before or after a flow-compensating, aerodynamically designed insert. The explanation leaves the shut-off mechanism 1 b unnoticed because it is only important for the flow behavior, but not required for filling.
Die gezogene Innenkontur erzeugt keine Wirbel und Strömungsveränderungen. Über das Füllrohr 1d, dessen Innenquerschnitt zur Austrittsöffnung leicht steigende Tendenz aufweisen sollte, drückt das Wasser gegen den Dichtkolben 3 und überwindet die leichte Andruckkraft desselben, damit es über den kegelig strömungsgünstig geformten Kolbenkopf 3 auf die Abfließform 3d gelangen kann. Diese Form 3d befindet sich immer auf den Wasserkastenboden, da eine flexible Befestigung in Kompaktbauweise mit dem Ablaßventil 7-14c über Schlauchverbindung vorgesehen ist. Über einen kleindimensionierten Schwimmer 4 wird über ein kraftverstärkendes Hebelsystem 4-4d ein Ventil 5 mittels Permanentmagnet 5a und Eisenkern 5b betätigt, was im Falle des oberen Füllniveaus sich öffnet um den Leitungsdruck über die Steuerleitung 6 in den Zylinder 3a leitet, damit sich der Dichtkolben 3 gegen die Austrittsöffnung 1d preßt. Differenziert geschaltete Querschnitte (Dichtfläche ist kleiner als der Kolbenquerschnitt) machen dies möglich. Diese Baumethode ermöglicht den Einsatz dieses Ventils auch für den Fall der Brauchwasseranwendung, welche in naher Zukunft auf den europäischen Raum zukommt; niedriger Druck und größte Durchlaßfähigkeit. Nachfolgend ist ein Teil der Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Beispiels näher erläutert.The drawn inner contour does not produce eddies or changes in flow. D through the filling pipe 1, the inner cross-section should have the exit opening slightly increasing trend, the water pushes against the sealing piston 3 and overcomes the same ease of pressing force, so that it can reach the Abfließform 3 d over the conical aerodynamically shaped piston head. 3 This form 3 d is always on the water tank floor, as flexible attachment in a compact design with the drain valve 7-14 c is provided via a hose connection. Via a small-sized float 4 , a valve 5 is actuated by means of a permanent magnet 5 a and iron core 5 b via a force-boosting lever system 4-4 d, which opens in the case of the upper filling level and leads to the line pressure via the control line 6 into the cylinder 3 a, so that the sealing piston 3 presses against the outlet opening 1 d. Differentiated cross sections (sealing surface is smaller than the piston cross section) make this possible. This construction method enables the use of this valve also in the case of the domestic water application, which will come to the European area in the near future; low pressure and maximum permeability. A part of the invention is explained in more detail below with reference to a preferred example shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Vertikal-Mittelschnitt durch das Wasserfüllventil 1-40c. Fig. 1 shows schematically a vertical central section through the water filling valve 1-40 c.
Fig. 2 zeigt die 2. Variante der Füllstandsteuerung mittels eines Hebel-Ventilsystems 50-50f. Fig. 2 shows the second variant of the level control by means of a lever valve system 50-50 f.
Ablaßventil zur unterbrechbaren Spüleinleitung bei WC-Wasserkästen mit extrem leichten kurzhubigen (1 mm) Betätigungsmerkmalen. Das Ablaßventil betrifft eine Erfindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.Drain valve for interruptible flushing in toilet water boxes with extreme slight short-stroke (1 mm) actuation features. The drain valve affects one Invention according to the preamble of claim 14.
Stand der Technik ist: Hochentwickelte Ablaßventile werden über Hebelmaschinen manuell angehoben und ein integrierter Schwimmer, welcher sich am Ventilschaft befindet, läßt das Ventil mittels seiner Auftriebskräfte in geöffneter Stellung verharren (Abfluß-Spülvorgang). Will man den totalen Wasserabfluß verhindern (Wasserersparnis bei kleineren Spülerfordernissen) wird dieses Ventil gegen den Widerstand seiner Auftriebskräfte über die gleiche Hebelmechanik (Wippe oder Wechsler) wieder abwärts gedrückt um den Wasserabfluß zu stoppen. Dieses Systeme erfordern relativ großen Kraftaufwand, da mit geringem manuellen Betätigungsweg eine größere Hubbewegung des Ventils gegen die Auflagefläche bei vollem Wasserkasten und gegen die Auftriebskräfte bei Unterbrechung bewerkstelligt werden muß. Dementsprechend sind die Auslösearmaturen relativ groß. Nur mittels manueller Betätigungsaktivität ist eine Spülauslösung machbar. Werden dagegen fremdgesteuerte Auslösevarianten benötigt sind aufwendige elektrische Installationen mit Krafterzeugern nötig. Dieser Aufwand ist umgehbar. Eine Beschreibung des Erfindungsgegenstandes - Ablaßventil - gemäß Ansprüche 14-19 folgt. Dieses Ablaßventil arbeitet mit Auftriebsmotorik und Gravitationskräfte, welche sich durch physikalische Gegebenheiten anbieten. Das Ventil 8 wird nicht manuellmechanisch angehoben, sondern gegebenenfalls mittels Auftriebskraft, welche innerhalb des Ablaßventilgehäuses 7 über das Luftsteuerventil 11-11c gehalten oder eliminiert wird. Das Ablaßventilgehäuse, welches den Auftriebskörper 9 und den Luftsteuer-Ventilschwimmer 11 mit seinen Mechaniken und Ventilen beherbergt, ist über die Verbindungsstreben 7b mit dem Basiselement 7a verbunden. Mittels Gewindeschaft, welcher an der Basisplatte 7a angeformt ist, wird diese Einheit im Bodenbereich des Wasserkastens verschraubt. Der Gewindeschaft ist rohrförmig und dient damit als Abflußöffnung. Diese Anschraubtechnik ist allgemein gebräuchlich. Wird über den Auslöse-Adapter 14 und der Adapterstelle 11b eine Ventilbetätigung im Falle eines gefüllten Wasserkastens herbeigeführt, entweicht dort die komprimierte Luft und der Steuerschwimmer 10 steigt zusammen mit dem Ablaßventil-Auftriebskörper 9 in der Weise, wie das um das Gehäuse 7 stehende Wasser in den Innenraum eindringt, indem die "Luftglocke" durch das Ansaugrohr 11c hinausgetrieben wird. Jetzt kann das Wasser für den Spülvorgang abfließen. Eine abermalige Betätigung des Auslöse-Adapters 14 bewirkt über die Betätigungsarme 14a, welche die Steuersegmente 13 auslenken und diese die Ausklinkwipphebel 12 aus den Fallringaussparungen 14c schwenken lassen, die Auslösung des Fallringes 14b, welcher abwärts fällt und den Wasserfluß fast verhindert, sodaß die von oben einsetzende Sogwirkung das Ventil 8 mit seinem Auftriebskörper 9 gegen die Ventildichtfläche 7b zieht. Der Steuerschwimmer 10 mit seinen Bauteilen 10a-11a fällt ebenfalls herab und öffnet das Ventil 11, damit der Gehäuseinneraum 7 über das Luftansaugrohr 11c mit Luft gefüllt wird. Das nun ein wenig über den Gehäuserand 7 ansteigende Wasser hebt den Steuerschwimmer 10 und drückt über den Kraftverstärker 10b den Ventilkopf 11 gegen die Ansaugrohrdichtfläche 11c. Die leicht komprimierte Luftfüllung innerhalb des Gehäuses 7 wird mittels des Ventils 11 gegen Entweichen abgedichtet. Die leichte Luftverdichtung beruht auf der Gravation, welcher das Wasser unterliegt und druckmäßig linear der Füllhöhe entspricht. Wenn man eine feindosierbare Luftaustrittsdüse 15 installiert, kann der Spülvorgang in bestimmbaren Zeitabständen selbsttätig erfolgen. Dies ist besonders dienlich bei wenig frequentierten Sanitäreinrichtungen, um keine Keimbildung oder Schwebstoffablagerungen im Becken eintreten zu lassen. Für Pissoirs eignet sich dieses Ventil ganz besonders, wenn keine elektronische Spüleinrichtung installiert werden soll. Automatisch erfolgt je nach Einstellung eine Spülung in gewissen Zeitabständen.State of the art is: Advanced drain valves are lifted manually using lever machines and an integrated float, which is located on the valve stem, allows the valve to remain in the open position by means of its buoyancy forces (drain-flushing process). If you want to prevent total water drainage (water saving for smaller flushing requirements), this valve is pressed down against the resistance of its buoyancy forces using the same lever mechanism (rocker or changer) to stop the water drainage. These systems require a relatively large amount of force since, with a small manual actuation path, a larger stroke movement of the valve against the support surface when the water tank is full and against the buoyancy forces when interrupted must be achieved. Accordingly, the trigger fittings are relatively large. A flush can only be triggered by manual actuation. If, on the other hand, externally controlled release variants are required, complex electrical installations with force generators are required. This effort is avoidable. A description of the subject matter of the invention - drain valve - according to claims 14-19 follows. This drain valve works with buoyancy motor and gravitational forces, which are offered by physical conditions. The valve 8 is not lifted manually mechanically, but if necessary by means of buoyancy force, which is held or eliminated within the drain valve housing 7 via the air control valve 11-11 c. The drain valve housing, which houses the buoyancy body 9 and the air control valve float 11 with its mechanisms and valves, is connected via the connecting struts 7 b to the base element 7 a. This unit is screwed into the bottom area of the water tank by means of a threaded shaft which is molded onto the base plate 7 a. The threaded shaft is tubular and thus serves as a drain opening. This screwing technique is common. Is the release adapter 14 and the adapter body 11 b, a valve operating in the event of a filled water tank caused escapes there the compressed air and the control float 10 rises together with the discharge valve-lifting body 9 in the manner in which the standing around the housing 7 Water penetrates into the interior by the "air bell" is driven out through the intake pipe 11 c. Now the water for the rinsing process can drain off. A renewed actuation of the trigger adapter 14 causes the actuating arms 14 a, which deflect the control segments 13 and these allow the release rocker arms 12 to pivot out of the fall ring recesses 14 c, triggering the fall ring 14 b, which falls downward and almost prevents the water flow, so that the suction effect from above pulls the valve 8 with its buoyancy body 9 against the valve sealing surface 7 b. The control float 10 with its components 10 a -11 a also falls down and opens the valve 11 so that the housing interior 7 is filled with air via the air intake pipe 11 c. The water now rising a little above the edge of the housing 7 lifts the control float 10 and presses the valve head 11 against the intake pipe sealing surface 11 c via the force booster 10 b. The slightly compressed air filling within the housing 7 is sealed against escape by means of the valve 11 . The slight air compression is based on the gravity, which the water is subject to and the pressure corresponds linearly to the fill level. If you install a finely metered air outlet nozzle 15 , the flushing process can take place automatically at definable time intervals. This is particularly useful for less frequented sanitary facilities, so that no germ formation or suspended matter deposits occur in the pool. This valve is particularly suitable for urinals if no electronic flushing device is to be installed. Depending on the setting, rinsing takes place automatically at certain intervals.
Nachfolgend ist das Wasserablaßventil anhand in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert.Below is the water drain valve based on the drawing illustrated example explained in more detail.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt im Vertikal-Mittelschnitt durch das Ablaßventil gemäß Bezugszeichenschlüssel 7-15. Fig. 3 shows a cross section in the vertical central section through the drain valve according to reference numerals 7-15 .
Fig. 4 zeigt das Ventil im Vertikal-Mittelschnitt in 90° Seitendrehung. Hier ist der Ventilteller oben - Wasser läuft ab. Fig. 4 shows the valve in vertical central section in a 90 ° side rotation. Here is the valve plate on top - water runs off.
Fig. 5 zeigt das Ventil in Draufsicht - der Fallring ist unten - der Ventilteller verschließt den Abfluß. Fig. 5 shows the valve in plan view - the fall ring is below - the valve plate closes the drain.
Bezugszeichenschlüssel für FüllventilReference symbol for filling valve
1 H₂O-Zuleitung
1a Durchflußmengenkompensator
1b Absperrhahn
1c Durchflußbogen und Armaturträger
1d Füllrohr
2 Unterdruckventil
3 Dichtkolben
3a Zylinder
3b Druckfeder
3c Dichtelement
3d Abfließform
4 Schwimmer
4a Auslegerarm für Schwimmer
4b Mitnehmer
4c Hebellagerung - Lagerzapfen
4d Lagerbohrungen zum Nivellieren
5 Ventil für Druckleitung
5a Permanentmagnet
5b Eisenkern
6 Steuerleitung
6a Magnetträger- und Justierhülse
40 Schwimmer
40a Stellgewinde zur Schwimmerverstellung
40b Schwimmerarm
40c Schwimmerarmlager
50 Ventil
50a Feder
50b Dichtung
50c Kraftübersetzungs-Hebel
50d Hebelamboß
50e Hebellager
50f Dichtung
1 H₂O supply line
1 a flow compensator
1 b shut-off valve
1 c flow elbow and valve holder
1 d filling tube
2 vacuum valve
3 sealing pistons
3 a cylinder
3 b compression spring
3 c sealing element
3 d drainage mold
4 swimmers
4 a cantilever arm for swimmers
4 b carrier
4 c lever bearing - journal
4 d bearing holes for leveling
5 Valve for pressure line
5 a permanent magnet
5 b iron core
6 control line
6 a magnetic carrier and adjustment sleeve
40 swimmers
40 a setting thread for float adjustment
40 b float arm
40 c float arm bearing
50 valve
50 a spring
50 b seal
50 c power transmission lever
50 d lever anvil
50 e lever bearings
50 f seal
Bezugszeichenschlüsse für AblaßventilReference numerals for drain valve
7 Ablaßventil-Gehäuse
7a Basiselement mit Abflußöffnung und Anschraubgewinde
7b Verbindungsstreben Gehäuse-Basiselement
7c Ventildichtfläche
8 Ablaßventil
8a Ventildichtung
8b Ventilschaft
8c Segmentsteuerkurven
9 Schwimmer-Auftriebskörper
9a Schwimmermantel mit
9b Federlaschen und Fanghaken
10 Schwimmer für Luftventil 11
10a Schwimmer- und Stößelschaft
10b Kraftverstärkungshebel
10c Hebellagerstelle
11 Ventilkopf mit Dichtung
11a Ventilschaft
11b Adapterstelle - Ventilbetätigung
11c Lüftungs- und Ansaugrohr
11d Spülauslöser und Unterbrechung
12 Ausklinkwipphebel
13 Steuersegmente
13a Führungsrollen für Kurvensteuerung
14 Adaptierung von Auslösemechaniken (manuell oder pneumatisch)
14a Betätigungsarme für Segmente 13
14b Fallring zur Spülunterbrechung
14c Aussparungen für Wipphebelmitnehmer
15 Luftaustrittdüse - feindosierbar
16 . . . 7 drain valve housing
7 a base element with drain opening and screw thread
7 b connecting struts housing base element
7 c valve sealing surface
8 drain valve
8 a valve seal
8 b valve stem
8 c segment control curves
9 float floats
9 a float coat with
9 b Spring clips and catch hooks
10 Float for air valve 11 10 a Float and tappet shaft
10 b power boost lever
10 c lever bearing point
11 valve head with seal
11 a valve stem
11 b Adapter point - valve actuation
11 c ventilation and intake pipe
11 d Rinse trigger and interruption
12 release rocker arm
13 tax segments
13 a Guide rollers for curve control
14 Adaptation of release mechanisms (manual or pneumatic)
14 a actuating arms for segments 13
14 b Fall ring for interrupting rinsing
14 c Recesses for rocker arm drivers
15 Air outlet nozzle - finely adjustable
16 . . .
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914116320 DE4116320A1 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ball cock and flush valves for sanitary goods - have valve seals on foot of supply pipe for quiet feed and flush triggers float driven valve |
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---|---|---|---|
DE19914116320 DE4116320A1 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ball cock and flush valves for sanitary goods - have valve seals on foot of supply pipe for quiet feed and flush triggers float driven valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4116320A1 true DE4116320A1 (en) | 1992-11-19 |
Family
ID=6431953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914116320 Withdrawn DE4116320A1 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ball cock and flush valves for sanitary goods - have valve seals on foot of supply pipe for quiet feed and flush triggers float driven valve |
Country Status (1)
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DE (1) | DE4116320A1 (en) |
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