DE60006928T2

DE60006928T2 - Vorrichtung zum Abgeben und Mischen von Wasser

Info

Publication number: DE60006928T2
Application number: DE60006928T
Authority: DE
Inventors: Mauro Lorenzelli; Gabriele Sarasini
Original assignee: Nuova Galatron SRL
Current assignee: Nuova Galatron SRL
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: EP1120498B1; US6408881B2; EP1120498A2; PT1120498E; EP1120498A3; DE60006928D1; ATE255662T1; ES2211422T3; ITUD20000012A1; US20020017326A1; IT1314777B1

Description

Erfindungsgebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abgeben und Mischen von Wasser, die in elektronisch gesteuerten Hähnen verwendet werden kann, bei denen die Abgabe im wesentlichen automatisch durch Sensormittel gesteuert wird, welche die Anwesenheit des Verbrauchers anzeigen.
Hintergrund der Erfindung
Es sind Einhebelmischer bekannt, die eine innerhalb des Monoblockes des Hahnes angeordnete Mischpatrone aufweisen, wobei ein oberhalb des Monoblockes angeordneter Hebel vorgesehen ist, der sowohl das Mischen als auch die Abgabe des Wassers reguliert.
Weiters sind Hähne elektronischer Art bekannt, bei denen das Wasser im wesentlichen automatisch abgegeben wird, wenn der Verbraucher sich dem Hahn nähert.
Derartige Hähne sind mit Absperrmitteln versehen, die mit einer Solenoidvorrichtung oder mit einem Elektromotor zusammenarbeiten, der das Öffnen und das Schließen des Hahnes bzw. die Abgabe und das Unterbrechen des Wasserstromes steuert; die Solenoidvorrichtung oder der Motor wird durch geeignete Sensormittel aktiviert, die die Anwesenheit des Verbrauchers feststellen.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Ventil mit händisch betätigten Mitteln verbunden, die die Regulierung der Mischung von Heiß- und Kaltwasser ermöglichen.
Der Aufbau dieser Ventiltype und die Notwendigkeit, die Solenoidvorrichtung oder den Antriebsmotor der Absperrmittel elektrisch zu speisen, macht es notwendig, das Ventil und die elektrischen und elektronischen Komponenten im unteren Teil des Monoblockes oder Gußblockes des Ventils anzuordnen, das daher in geeigneter Weise geformt sein muß.
Dadurch wird es notwendig, spezifische Monoblöcke für die elektronisch gesteuerten Hähne zu entwerfen und auszuführen, das heißt, verschieden von jenen für Einhebelmischer, wodurch große Probleme in der Produktion und Lagerverwaltung entstehen.
Darüberhinaus begrenzt die größere Größe des Monoblockes wesentlich das Design und die Ästhetik des Hahnes.
Überdies kann die Anwesenheit von elektrischen und elektronischen Teilen innerhalb des Monoblockes in jenem Bereich, in dem Wasser durchströmt, Fehlfunktionen des Hahnes hervorrufen und kann die Sicherheit des Verbrauchers beeinträchtigen.
In der WO-A-97/47828 ist eine Sanitärarmatur beschrieben, die einen Gehäuseteil und einen den Austrittskanal enthaltenden Austrittsteil aufweist. Ein Mischhahn ist im Gehäuseteil angeordnet, um Kalt- und Warmfluid zu mischen und den Abgabefluß zu steuern. Der Mischhahn ist zwischen einer geschlossenen Endstellung und einer offenen Endstellung durch eine mit einem Betätigungshebel verbundene Steuerstange betätigbar. Ein elektrisch steuerbares Ventil ist im Mischhahn angeordnet und mit einem Annäherungssensor mittels eines elektronischen Steuerkreises verbunden. Zusätzlich kann ein Ventil mechanisch mittels eines Betätigungshebels über eine Steuerstange gesteuert werden. Bei dieser bekannten Sanitärarmatur ist der elektronische Kreis außerhalb des Mischhahnes angeordnet, wogegen sich das elektrisch gesteuerte Ventil und sein Betätigungselement innerhalb des Mischhahnes befindet, sodaß ein derartiger Mischhahn keine Standardtype ist.
Die EP-A-0831260, welche den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 entspricht, beschreibt ein Mischventil mit einer Temperaturkontrolle, das zwei Betriebszustände besitzt, und zwar einen normalen Betriebszustand und einen händisch betätigten Zustand. Im normalen Zustand wird ein Stellknopf verwendet, um die Temperatur auszuwählen, und die Offen-/Schließstellung wird durch ein Solenoidventil gesteuert, das durch einen äußeren Steuerstrom gesteuert wird, der mit einer äußeren Kraftquelle verbunden ist.
Der vorliegende Anmelder hat diese Erfindung ersonnen und verkörpert, um diese Nachteile zu vermeiden und weitere Vorteile zu erreichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wird vorausgesetzt und charakterisiert im Hauptanspruch, wogegen die abhängigen Ansprüche weitere Charakteristiken der Erfindung beschreiben.
Zweck der Erfindung ist, eine Vorrichtung für die automatische Abgabe von Wasser zu schaffen, die mit einem Monoblock für Mischerhähne einer im wesentlichen standardisierten Type verbunden werden kann, das heißt einer Type für Einhebelmischerhähne, wodurch die Notwendigkeit der Produktion eines speziellen Monoblockes für elektronisch gesteuerte Mischerhähne entfällt.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung für die automatische Abgabe von Wasser, die praktisch, funktionell und kompakt ist und für den Verbraucher absolut sicher ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Mischerpatrone auf, die innerhalb eines Monoblockes für Mischhähne üblicher Art angeordnet werden kann, Mittel zur Regulierung des Mischens des Wassers und elektrisch gesteuerte Betätigungsmittel sowie ein Absperrelement, das mit der genannten Patrone zusammenwirkt, um den Wasserfluß zu öffnen und zu schließen.
Die Betätigungsmittel sind außerhalb des Monoblockes des Hahnes oberhalb der Mischpatrone angeschlossen und wirken mit einem Sensor zusammen, der automatisch die Betätigung der Betätigungsmittel in Anwesenheit des Verbrauchers bestimmt.
Die Betätigungsmittel werden durch Batterien gespeist.
Die Mittel zur Regulierung der Mischung, die Betätigungsmittel und die hiermit verbundenen elektrischen und elektronischen Komponenten sind in einem einzigen Block integriert und oberhalb der Mischpatrone in einer Stellung außerhalb des Monoblockes gekoppelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann demnach mit Monoblöcken für Einhebelmischerhähne vereinigt werden, wodurch Probleme stilistischer Begrenzungen vermieden werden, die durch die Vorrichtungen für die elektronische Steuerung der Hähne hervorgerufen werden; auch das Problem einer Produktion und Lagerung von verschiedenen Typen von Monoblöcken wird gelöst.
Die Trennung der elektrischen und elektronischen Teile von der Mischerpatrone verleiht der Vorrichtung nach der Erfindung Charakteristiken einer extremen Sicherheit und Funktionalität.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Charakteristiken der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, auf die diese jedoch nicht eingeschränkt ist. In den Zeichnungen zeigen:
1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit dem Monoblock eines Hahnes verbunden ist;
2 eine Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Hahnes.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Gemäß den Zeichnungen ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Abgeben und Mischen von Wasser dazu geeignet, um mit dem Monoblock 11 eines Hahnes 12 einer im wesentlichen standardisierten Type verbunden zu werden.
Die Vorrichtung 10 weist eine Mischpatrone 30 auf, der im oberen Teil eine Steuer- und Regeleinheit 40 zugeordnet ist.
Die Mischpatrone 30 ist im oberen Teil des Monoblocks 11 enthalten und weist einen Haltekörper 13 auf, der im Bodenteil durch einen Boden 14 einer im wesentlichen konventionellen Art verschlossen ist und ein Abteil 15 begrenzt, welches aufnimmt: Ein festes Plättchen 16, ein bewegliches Plättchen 17 und ein Zug- und Verteilelement 18.
Der Boden 14 kann mit dem Monoblock 11 in Übereinstimmung mit einer Tragebene 22 verbunden sein; er ist mit Öffnungen versehen, welche den Durchfluß von heißem und kaltem Wasser ermöglichen, das von den Rohren des Wassersystems ankommt; ferner ist er versehen mit einer Öffnung 14a, die dem gemischten Wasser das Strömen gegen den Abgabeauslaß 21 des Hahnes 12 ermöglicht.
Das feste Plättchen 16 ist fest mit dem Boden 14 verbunden und besitzt Öffnungen, die funktionsmäßig mit den Heiß- und Kaltwasseröffnungen des Bodens 14 verbunden sind, und eine Öffnung 16a, die mit der Öffnung 14a kommuniziert.
Das bewegliche Plättchen 17 ist drehbar in einer Ebene angeordnet, die parallel und oberhalb des fixen Plättchens 16 verläuft; es ist mit einer Öffnung 17a versehen, die mit der Öffnung 16a zusammenwirkt, sowie mit einem gekrümmten Loch 17b, das entweder mit einem oder beiden der Zuführöffnungen im festen Plättchen 16 verbunden ist.
Das Verteilelement 18 besitzt die gleiche Gestalt wie das bewegliche Plättchen 17 und ist oberhalb von diesem angeordnet und geeignet, um fest mit diesem zu drehen.
Das Verteilelement 18 besitzt eine zentrale Öffnung oder Einlaß- oder Auslaßöffnung 18a, die mit der Öffnung 17a zusammenwirkt, sowie eine periphere Öffnung 18b, die mit dem Loch 17b zusammenwirkt.
Dichtelemente 23, 24 und 25 sind zwischen dem Boden 14 und der Tragbasis 22, zwischen dem Boden 14 und dem festen Plättchen 16 und zwischen dem beweglichen Plättchen 17 und dem Verteilelement 18 angeordnet.
Der obere Teil des Verteilelementes 18 ragt in bezug auf den Haltekörper 13 vor und besitzt eine Rändelung 27 am Umfang und in der Mitte einen nach oben offenen Hohlraum 28.
Die Steuer- und Reguliereinheit 40 weist eine Basis 33 und einen Handgriff 45 auf, der fest mit letzterer verbunden sein kann und innen hohl ist, damit er aufnehmen kann: Ein Antriebsmittel 41, das mit einem Kolben 42 versehen ist, Speisebatterien 36 und einen elektronischen Kreis 43.
Die Basis 33 ist zentral mit einer Öffnung 49 versehen, deren innere Wand eine Rändelung 47 aufweist, die mit der Rändelung 27 des Verteilelementes 18 kuppelbar ist.
Die Basis 33 ist ebenfalls mit einem innen hohlen zentralen Körper 19 versehen, der sich zu einem rohrförmigen Ansatz 19a erstreckt, der innerhalb der Öffnung 49 verläuft und am unteren Ende ausragt.
Der rohrförmige Ansatz 19a ist in die Höhlung 28 eingesetzt und verankert, wobei deren axiale Öffnung 19b in Verbindung mit der zentralen Öffnung 18a des Verteilelementes 18 steht. Der zentrale Körper 19 ist im oberen Teil mit einem Block 37 verbunden, mit dem er innen eine Kammer 26 begrenzt, innerhalb der die Membran 20 angeordnet ist.
Die Membran 20 ist am Umfang zwischen dem Zentralkörper 19 und dem Block 37 eingeschlossen und besitzt einen Ansatz 20a am unteren Teil, der bei normalen Bedingungen, das ist bei geschlossenem Hahn 12, die axiale Öffnung 19b am oberen Teil verschließt.
Die Membran 20 ist auch mit einer kleinen Durchgangsöffnung 32 versehen, die in Übereinstimmung mit der peripheren Öffnung 18b steht, wodurch letztere mit der Kammer 26 kommunizieren kann.
Der Block 37 besitzt in der Mitte einen ersten Kanal 29, der mit der Kammer 26 und mit einem zweiten Kanal 31 kommuniziert, der teilweise im Block 37 selbst und teilweise im zentralen Körper 19 hergestellt ist.
Der zweite Kanal 31 kommuniziert mit der axialen Öffnung 19b unterhalb der Membran 20.
Eine Mehrzahl von Trägern 34 sind ebenfalls am Block 37 angeordnet, die eine Platte 35 tragen, an der der elektronische Kreis 43 montiert ist.
Die Basis 33 und die Platte 35 begrenzen zusammen mit dem zentralen Körper 19 und dem Block 37 einen Sitz 39 für das Antriebsmittel 41 in der Mitte und Sitze 38 für die Batterien 36 am Umfang.
Das Antriebsmittel 41, das aus einer Solenoidvorrichtung oder einem Elektromotor bestehen kann, wird durch die Batterien 36 gespeist und weist einen Ansatz 41 auf, durch den es, z. B. durch Verschraubung, mit dem Block 37 in Übereinstimmung mit dem ersten Kanal 29 verbunden werden kann.
Das Antriebsmittel 41 kann den Kolben 42 axial bewegen, wodurch er selektiv in den ersten Kanal 29 eingesetzt wird.
Genauer gesagt ist der Kolben 42 geeignet, aus einer ausgezogenen Stellung, in der er den ersten Kanal 29 verschließt und eine Verbindung mit dem zweiten Kanal 31 verhindert, in eine eingezogene Stellung, in der er den ersten Kanal 29 freihält, gebracht zu werden.
Gemäß einer Variante kann der Kolben 42 nur, oder auch, den zweiten Kanal 31 schließen.
Der elektronische Kreis 43 kann das Antriebsmittel 41 entsprechend der Anzeige eines zugeordneten Anwesenheitssensors 44 managen.
Der Sensor 44 ist am Frontteil durch einen mit dem Handgriff 4S verbundenen Einsatz 46 abgedeckt.
Beim Zusammenbau der Vorrichtung 10 wird die Steuer- und Reguliereinheit 40 außerhalb des Monoblockes 11 oberhalb der Mischpatrone 30 montiert; dies zufolge der Kupplung zwischen der Rändelung 27 des Zug- und Verteilelementes 18 und der Rändelung 47 der Basis 33, und ebenso zwischen dem rohrförmigen Ansatz 19a und dem Hohlraum 28.
Die Stabilität dieser Kupplung wird durch einen elastischen Verankerungsring 48 gesichert, der verhindert, daß die Steuer- und Reguliereinheit 40 sich löst.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 10 funktioniert wie folgt:
Wenn niemand nahe dem Hahn 12 ist, ist das Antriebsmittel 41 inaktiv und der Kolben 42 befindet sich in der ausgezogenen Stellung, das heißt der erste Kanal 29 ist geschlossen.
Unter dieser Bedingung kommuniziert die Kammer 26 mittels der Durchgangsöffnung 32 nur mit der peripheren Öffnung 18b.
Das von den Leitungen des Wassersystems kommende Wasser steigt von der peripheren Öffnung 18b durch die Durchgangsöffnung 32 in die Kammer 26, preßt die Membran 20, welche die axiale Öffnung 19b am oberen Teil schließt und daher das Wasser hindert gegen die zentrale Öffnung 18a und dann zur Abgabeöffnung 21 zu strömen.
Wenn der Verbraucher sich dem Hahn 12 nähert, zeigt der Sensor 44 dies an und veranlaßt über den elektronischen Kreis 43 die Aktivierung des Antriebsmittels 41, welches den Kolben 42 in die eingezogene Stellung bringt, wodurch der erste Kanal 29 frei wird und daher eine Verbindung mit dem zweiten Kanal 31 und der zentralen Öffnung 18a besteht.
Unter dieser Bedingung entspricht der Druck innerhalb der Kammer 26 im wesentlichen dem Atmosphärendruck, sodaß das von der peripheren Öffnung 18b kommende unter Druck stehende Wasser den Ansatz 20a der Membran 20 anhebt, wodurch die obere Öffnung der axialen Öffnung 19b frei wird und das Wasser durch die zentrale Öffnung 18a und die Öffnungen 17a, 16a und 14a strömt.
Wenn sich der Verbraucher vom Hahn 12 wegbewegt, zeigt der Sensor 44 nicht länger eine Anwesenheit an und veranlaßt die Deaktivierung des Antriebsmittels 41, welches den Kolben 42 in die ausgezogene Stellung bringt, in der der Hahn 12 geschlossen ist.
Gemäß einer Variante kann ein Timer an den elektronischen Kreis 43 angeschlossen sein, der das Antriebsmittel 41 nach einer vorgegebenen Zeit nach dessen Aktivierung deaktiviert, wobei der Timer wie gewünscht programmiert werden kann.
Die Temperatur des abgegebenen Wassers kann durch Drehung des Handgriffes 45 reguliert werden, der zufolge der Verbindung über die Basis 33 zum Zug- und Verteilelement 18 eine entsprechende Bewegung des letzteren und des beweglichen Plättchens 17 veranlaßt, wodurch die Strömungsanteile des zu mischenden heißen und kalten Wassers variieren.
Es ist selbstverständlich, daß Modifikationen und/oder Zusätze zur vorstehend beschriebenen Vorrichtung 10 gemacht werden können, wobei diese aber im Rahmen der Erfindung bleiben.
Zum Beispiel kann die Mischpatrone 30 andere als die gezeigten und beschriebenen Komponenten haben und der Boden 14 kann durch ein anderes funktionsmäßig äquivalentes Element ersetzt werden.

Claims

Vorrichtung zum Abgeben und Mischen von Wasser für Hähne (12), mit einer Mischpatrone (30), die innerhalb des Monoblocks (11) des Hahnes (12) angeordnet ist, Mitteln zum Regulieren der Mischung des Wassers, Betätigungsmitteln, die oberhalb des Monoblocks (11) angeordnet sind und die Öffnung und das Schließen des Wasserstromes begrenzen und elektrisch gesteuert werden, ein Absperrelement (20), das mit der Mischpatrone (30) zusammenwirkt, wobei die Betätigungsmittel ein bewegliches Element (42) aufweisen, welches das Absperrelement (20) bedienen kann, wobei ferner die Betätigungsmittel (42) durch Antriebsmittel (41) gesteuert werden, die mit mindestens einem Anwesenheitssensor (44) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Betätigungsmittel (42), die Antriebsmittel (41) und die zugehörigen Batteriemittel sowie elektrische und elektronische Komponenten (43), der Anwesenheitssensor (44) und das Absperrelement (20) in einer einzigen Einheit (40) integriert sind, die oberhalb der Mischpatrone (30) angeordnet ist und an sie in einer Lage außerhalb des Monoblocks (11) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (41) mindestens eine Solenoidvorrichtung aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (41) mindestens einen Elektromotor aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (41) durch Batteriemittel gespeist werden, die Batterien (36) enthalten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zeitnehmermittel mit den Antriebsmitteln (41) verbunden sind, um automatisch diese Antriebsmittel nach einer vorgegebenen Zeit, ab der der Sensor (44) die Anwesenheit eines Benützers anzeigt, auszuschalten.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitnehmermittel selektiv programmierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (40) Gehäusesitze (38) für die Batterien (36) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Regulieren der Mischung in der Einheit (40) integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Reguliermittel einen Handgriff (45) aufweisen, der mit den Mischmitteln der Mischpatrone (30) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (45) die Teile der genannten Einheit (40) überdeckt und schützt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischpatrone (30) Wasserverteilmittel (18) aufweist, die von dem Monoblock ausragen, an den die Einheit (40) gekuppelt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einheit (40) und die Mischpatrone (30) mittels reziproken Verankerungsmitteln (48) zusammenwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte bewegliche Element (42) geeignet ist, um mindestens eine erste Position zum Schließen und eine zweite Position zum Öffnen des Hahnes (12) zu sichern.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte bewegliche Element aus einem Kolben (42) besteht, der eine ausgefahrene Stellung, in welcher der Hahn (12) geschlossen ist, und eine zurückgezogene Stellung, in welcher der Hahn (12) offen ist, einnehmen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement aus einer Membran (20) besteht, die in einer Kammer (26) angeordnet ist, die in Verbindung mit der Mischpatrone (30) steht, wobei die Membran (20) einnehmen kann eine erste Stellung, in der kein Wasser vom Hahn (12) abgegeben werden kann und welche Stellung durch die ausgefahrene Lage des Kolbens (42) definiert ist, sowie eine zweite Stellung, in der die Abgabe ermöglicht ist und die durch die zurückgezogene Lage des Kolbens (42) definiert ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (26) mit der Außenseite durch mindestens einen Kanal (29, 31) verbunden ist, der selektiv durch den genannten Kolben (42) verschließbar ist, und mit den genannten Verteilmitteln (18) zusammenwirkt, wobei der Kanal (29, 31) in der ausgezogenen Stellung des Kolbens (42) geschlossen ist und das Füllen der Kammer (26) mit Wasser ermöglicht, sodaß die Membran (20) in der genannten ersten Stellung gehalten wird, und der Kanal (29, 31) in der zurückgezogenen Stellung des Kolbens (42) offen ist, um der Membran (20) die Einnahme der zweiten Stellung zu ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (26) mit der Außenseite durch zwei untereinander verbundene Kanäle (29, 31) verbunden ist, wobei mindestens einer (29) oder (31) der Kanäle wahlweise durch den Kolben verschließbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (20) in der genannten ersten Stellung abgesenkt ist und in ihrer zweiten Stellung mindestens teilweise gehoben ist und zwar durch die Wirkung des Druckes des Wassers, das durch die Verteilmittel (18) strömt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (20) mit einer Durchgangsbohrung (32) versehen ist, die mit den Verteilmitteln (18) zusammenwirkt und die Füllung der Kammer (26) mit Wasser ermöglicht.