DE60008853T2 - Vorrichtung zur automatischen Wasserabgabe - Google Patents

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Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Abgabe 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 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, die mit dem Monoblock von oben zusammenwirken, um durch Einwirken auf ein Absperrelement den Wasserfluß zu öffnen und zu schließen.
  • Die Betätigungsmittel wirken mit einem Sensor zusammen, der automatisch die Betätigung der Betätigungsmittel in Anwesenheit des Verbrauchers bestimmt.
  • Die Betätigungsmittel werden durch einen Teil angetrieben, der durch Batterien gespeist wird.
  • Die Mittel zur Regulierung der Mischung, die Betätigungsmittel und die hiermit verbundenen elektrischen und elektronischen Komponenten sind in einem einzigen Block integriert und an 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 schaubildliche Ansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Hahnes;
  • 3 eine Explosionsdarstellung der Teile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsgform
  • 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 drei Öffnungen 14a, 14b und 14c versehen, welche den Durchfluß von heißem und kaltem sowie gemischtem Wasser zum Abgabeauslaß 21 des Hahnes 12 ermöglichen.
  • Das feste Plättchen 16 ist fest mit dem Boden 14 verbunden und besitzt drei Öffnungen 16a, 16b und 16c, die funktionsmäßig mit den Öffnungen 14a, 14b und 14c verbunden sind.
  • 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 16c zusammenwirkt, sowie mit einem gekrümmten Loch 176, das entweder mit einem oder beiden der Öffnungen 16a und 16b 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.
  • Das Zugelement 19 ist axial mit dem Verteilelement 18 gekuppelt und bestimmt eine innere Kammer 26.
  • Der obere Teil des Elementes 19 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.
  • Der Hohlraum 28 steht über einen ersten Kanal 29 mit der Kammer 26 und mit der zentralen Öffnung 18a über einen zweiten Kanal 31 in Verbindung, der teilweise im Verteilelement 18 und teilweise im Element 19 liegt.
  • Die Membran 20 ist am Boden der Kammer 26 angeordnet und am Umfang zwischen dem Element 19 und dem Verteilelement 18 eingespannt; sie besitzt einen Ansatz 20a im unteren Teil, welcher in seiner normalen Stellung, das heißt bei geschlossenem Hahn 12, die mittlere Öffnung 18a verschließt. Die Membran 20 ist auch mit einer kleinen Durchgangsöffnung 32 versehen, die in Übereinstimmung mit der peripheren Öffnung 18b steht, wodurch letztere mit des Kammer 26 kommunizieren kann.
  • 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 mit einer Mehrzahl von Trägern 34 (in diesem Fall fünf) versehen, an denen die Platte 35 mittels Schrauben 37 befestigt werden kann.
  • Die Basis 33 ist auch in ihrer Mitte mit einer Öffnung 49 versehen, deren innere Wand eine Rändelung 50 aufweist, die mit der Rändelung 27 des Elementes 19 kuppelbar ist.
  • Die Basis 33 und die Platte 35 begrenzen 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 41a auf, der mit der Innenseite der Höhlung 28 verbunden werden kann.
  • Der Ansatz 41a ist in seinem Unterteil mit einem Sitz 51 versehen, dessen Funktion es ist, die Kanäle 29 und 31 zu verbinden.
  • 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, in eine eingezogene Stellung, in der er letzteren freihält, gebracht zu werden.
  • Gemäß einer Variante kann der Kolben 42 nur, oder auch, den zweiten Kanal 31 schließen.
  • Der an der Platte 35 montierte elektronische Kreis 43 kann das Antriebsmittel 41 entsprechend der Anzeige eines zugeordneten Anwesenheitssensors 44 managen. Der Sensor 44 ist an seinem Frontteil durch einen mit dem Handgriff 45 verbundenen Einsatz 46 abgedeckt, der mit dem Handgriff 45 mittels eines Verschlußringes 47 verbunden ist.
  • 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 Elementes 19 und der Rändelung 50 der Basis 33. Die Stabilität dieser Kuppelung 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 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 18a schließt und daher das Wasser hindert 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 die Membran 20 anhebt, wodurch die axiale Öffnung 18a frei wird und das Wasser durch die Öffnungen 17a, 16c und 14c gegen die Abgabeöffnung 21 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 zum Element 19 eine entsprechende Bewegung des letzteren und des Verteilelementes 18 sowie des beweglichen Plättchens 17 hervorruft.
  • Genauer gesagt bewirkt die Drehung des beweglichen Plättchens 17 eine Verlagerung des gekrümmten Loches 17b im bezug auf die Öffnungen 16a oder 16b, wodruch 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.
  • Oder die Platte 35 kann in verschiedener Weise an den Trägern 34 befestigt werden, zum Beispiel durch Spannzapfen anstatt der Schrauben 37.

Claims (19)

  1. Vorrichtung zur automatischen Abgabe von Wasser aus einem Wasserhahn (12), wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Mischbatterie (30), die in dem Monoblock (11) des Wasserhahns (12) angeordnet werden kann, Mittel zum Regulieren des Mischens des Wassers und Betätigungsmittel (42), die geeignet sind, die Freigabe und das Absperren des Wasserflusses zu definieren, wobei die Betätigungsmittel (42) elektrisch gesteuert werden und geeignet sind, mit einem entsprechenden Fangelement (20) der Mischbatterie (30) zusammenzuwirken, und wobei die Vorrichtung weiter Antriebsmittel umfasst, um die Betätigungsmittel (42) und mindestens einen Anwesenheitsfühler (44) zu steuern, der mit den Antriebsmitteln verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter zusammengehörende Batteriemittel umfasst und einen elektronischen Schaltkreis, der geeignet ist, die Antriebsmittel zu steuern, und dass mindestens die Betätigungsmittel (42), die Antriebsmittel (41) und der Anwesenheitsfühler (44) in einer einzigen Einheit (40) integriert sind, die über der Mischbatterie (30) angeordnet ist, und die im Betrieb außerhalb des Monoblocks und über dem Monoblock (11) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (41) mindestens eine Magnetvorrichtung umfassen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (41) mindestens einen Elektromotor umfassen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemittel (41) Batterien (36) umfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (41) mit Zeitschaltmitteln zusammenhängend sind, die geeignet sind, die Antriebsmittel (41) automatisch zu deaktivieren, wenn eine bestimmte Zeit abgelaufen ist, nachdem der Fühler (44) die Anwesenheit eines Anwenders erfasst.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitschaltmittel programmierbar sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (40) Gehäuseauflager (38) für die Batterien (36) umfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (40) integral die Mittel zum Regulieren des Mischens umfasst.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsmittel einen Griff (45) umfassen, der geeignet ist, drehend mit den Mischmitteln der Mischbatterie (30) zusammenzuwirken.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Griffs (45) darin besteht, die Bauelemente der Einheit (40) abzudecken und zu schützen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (40) auf die Mischbatterie (30) gekoppelt werden kann.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (40) und die Mischbatterie (30) mit gegenseitigen Klemmmitteln (48) zusammenwirken.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel mindestens eine Ruhestellung und eine Arbeitsstellung einnehmen können, in denen sie jeweils das Absperren und die Freigabe des Wasserhahns (12) definieren.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel einen Kolben (42) umfassen, der geeignet ist, eine herausgefahrene Stellung in der Ruhestellung und eine zurückgezogene Stellung in der Arbeitsstellung einzunehmen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fangelement aus einer Membran (20) besteht, die in einer Innenkammer (26) der Mischbatterie (30) enthalten ist, wobei die Membran (20) geeignet ist, eine erste Stellung, in der kein Wasser aus dem Hahn (12) abgegeben wird, die durch die ausgefahrene Stellung des Kolbens (42) definiert ist, und eine zweite Stellung einzunehmen, in der sie die Ausgabe zulässt, die durch die zurückgezogene Stellung des Kolbens (42) definiert ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (26) über mindestens einen Kanal (29, 31), der durch den Kolben (42) wechselweise absperrbar ist, mit der Außenseite in Verbindung steht und mit dem Wasserverteilungsmittel (18) der Mischbatterie (30) zusammenwirkt, wobei der Kanal (29, 31) in der ausgefahrenen Stellung des Kolbens (42) abgesperrt ist, und zulässt, dass die Kammer (26) mit Wasser befüllt wird, so dass die Membran (20) in der ersten Stellung gehalten wird, und in der zurückgezogenen Stellung des Kolbens (42) geöffnet ist, damit die Membran (20) in der zweiten Stellung angeordnet sein kann.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (26) über mindestens zwei Kanäle (29, 31) mit der Außenseite in Verbindung steht, die über Zwischenauflager (51) miteinander verbunden sind, wobei mindestens einer (29 oder 31) der Kanäle geeignet ist, durch den Kolben (42) wechselweise geschlossen zu werden.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) an der Unterseite der Kammer (26) angeordnet ist und geeignet ist, durch die Druckwirkung des Wassers, das in die Verteilungsmittel (18) läuft aus dieser heraus in ihre zweite Stellung angehoben zu werden.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) mit einem Durchgangsloch (32) bereit gestellt ist, das mit dem Verteilungsmittel (18) zusammenwirkt und geeignet ist, die Kammer (26) mit Wasser füllen zu lassen.
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