EP0829584B1 - Anordnung zum Absaugen von Flüssigkeit - Google Patents

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EP0829584B1
EP0829584B1 EP19970115585 EP97115585A EP0829584B1 EP 0829584 B1 EP0829584 B1 EP 0829584B1 EP 19970115585 EP19970115585 EP 19970115585 EP 97115585 A EP97115585 A EP 97115585A EP 0829584 B1 EP0829584 B1 EP 0829584B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
chamber
sump
diaphragm
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP19970115585
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0829584A2 (de
EP0829584A3 (de
Inventor
Lothar Galler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roediger Vacuum GmbH
Original Assignee
Roediger Vakuum und Haustechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roediger Vakuum und Haustechnik GmbH filed Critical Roediger Vakuum und Haustechnik GmbH
Publication of EP0829584A2 publication Critical patent/EP0829584A2/de
Publication of EP0829584A3 publication Critical patent/EP0829584A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0829584B1 publication Critical patent/EP0829584B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/006—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D35/00—Sanitation
    • B61D35/005—Toilet facilities
    • B61D35/007—Toilet facilities comprising toilet waste receiving, treatment, storage, disposal or removal devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B29/00—Accommodation for crew or passengers not otherwise provided for
    • B63B29/02—Cabins or other living spaces; Construction or arrangement thereof
    • B63B29/14—Closet or like flushing arrangements; Washing or bathing facilities peculiar to ships
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/12—Plumbing installations for waste water; Basins or fountains connected thereto; Sinks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/12—Plumbing installations for waste water; Basins or fountains connected thereto; Sinks
    • E03C1/28—Odour seals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S137/00—Fluid handling
    • Y10S137/907—Vacuum-actuated valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7762—Fluid pressure type

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for aspirating liquid, in particular those from e.g. a sink, urinal, bath or shower tray, taking the liquid to generate a dynamic pressure in a receptacle and after building one predetermined dynamic pressure by means of negative pressure via a negative pressure line from the receptacle can be sucked off, the dynamic pressure acting on a dynamic pressure membrane via which a first Valve can be actuated via which a first chamber delimited by a control membrane Ambient pressure can be applied via which a second valve can be actuated the one that blocks or releases the receptacle from the vacuum line third valve can be actuated.
  • a dynamic pressure membrane via which a first Valve can be actuated via which a first chamber delimited by a control membrane
  • Ambient pressure can be applied via which a second valve can be actuated the one that blocks or releases the receptacle from the vacuum line third valve can be actuated.
  • Corresponding arrangements are used for vacuum drainage, especially for ships, Airplanes or trains used to suck up liquid by means of negative pressure.
  • additional control valves and liquid sensors required to guarantee functionality.
  • the present invention is based on the problem of an arrangement of the beginning mentioned type in such a way that with structurally simple measures a safe It is possible to aspirate liquid collected in a receptacle without exposing it Connection lines to a control device are required. Also the Arrangement be designed so compact that an immediate use below a Wash basin, a urinal or in the drain of a bath or shower tray, to get a siphon replacement.
  • the object is essentially achieved in that the dynamic pressure membrane with the first valve, the control membrane with the second valve and the third Valve are arranged in a common housing that the third valve with its Piston is mounted in the housing by means of a switching membrane, which is a second chamber separates from a third one, one (the third chamber) via the third valve with the Recording and the vacuum line connectable and the other (second) chamber via the second valve can be acted upon with ambient pressure or with negative pressure.
  • the teaching according to the invention results in an extremely compact suction unit which directly at a sink, a urinal or in the drain of a bath or shower tub or any other sanitary facility that can be attached using Vacuum should be disposed of.
  • Vacuum - required elements are arranged in a single housing, in the Area immediately collects the liquid to be suctioned, above the through the third valve closed opening for receiving, are control lines or Similar things that are freely accessible are not required.
  • wash basins, urinals or other sanitary facilities act be disposed of by means of a vacuum sewer system, from the outside like facilities attached to it a normal sewage system is connected.
  • first and / or the second and / or the third valve or its valve piston are adjustable along a common axis. This ensures an extremely simple structure.
  • the recording itself should have a partition that ends at a distance from the floor be connected to a fourth chamber leading to the dynamic pressure membrane, in which the dynamic pressure can be built up.
  • the receptacle preferably includes a circumference annular gap or space running along the receptacle. The back pressure too The connection leading to the dynamic pressure membrane runs in the housing itself, as a result of which the Compactness and simplicity of construction becomes apparent.
  • the dynamic pressure membrane separates the fourth from the dynamic pressure chamber acted upon by a fifth chamber which can be pressurized with ambient pressure is, the fifth chamber via the first valve with delimited by the control membrane is connected to the first chamber with the first valve open at ambient pressure can be acted upon by the first valve closed by a drop in the dynamic pressure via the Vacuum line is degradable.
  • a throttle element should be between the first chamber and the vacuum line timed release of pressure can be arranged. This results in a time control such that, depending on the duration of the pressure reduction in the first chamber Third valve remains open to waste water accumulated through the vacuum line to be able to suction. It can in the first chamber delimited by the control membrane the ambient pressure can only be reduced if the dynamic pressure itself has previously collapsed is and no longer acts on the dynamic pressure membrane, so that of this outgoing first valve the connection between the ambient pressure and the first Chamber closes.
  • control diaphragm opposite the first chamber limited sixth chamber which is connected to the vacuum line, and that the sixth Chamber via the second valve with the second chamber delimited by the switching membrane is connectable.
  • the third valve itself is preferably spring-biased in the direction of an opening in the receptacle, via which the connection to the vacuum line is made.
  • the circumferential side of the third valve has a cylindrical housing section hollow cylindrical piston from which the switching diaphragm starts. This ensures simple guidance of the valve piston of the third valve, wherein between the inner cylindrical housing section and the inside of the valve plate, a coil spring can be arranged, via which the valve piston in the direction of the valve seat closing the receptacle from the vacuum line is pressed.
  • the third valve is then in the receptacle against the application of spring force accumulated liquid opened when the second and third chambers with the vacuum line are connected.
  • the second chamber which is remote for receiving, can only then be pressurized when the second valve connects to ambient pressure cordoned off. This is the case when back pressure in the back pressure membrane acts as necessary so that the first valve connects between the Ambient pressure and the first chamber delimited by the control membrane.
  • the receptacle for the liquid in which the first, the second and the third valve as well as the control, dynamic pressure and switching diaphragm Housing runs, it can be provided that the receptacle separated from the housing a preferably rigid connection to the opening which can be closed by the third valve is connected, from the connection building up a dynamic pressure and to the dynamic pressure membrane leading line runs like a hole that runs inside the housing.
  • the arrangement 10 is an arrangement 10 in section for collecting and vacuuming Liquid represented by negative pressure.
  • the arrangement 10 comprises a cylindrical one Housing 12, in which liquid in a cup-shaped receptacle 16 via an opening 14 can be accumulated.
  • the receptacle 16 has an opening 18 on the bottom, the opening Edge is designed as a valve seat for a valve 20, hereinafter referred to as a third valve is designated and in the open position a connection to a vacuum line 22nd releases, through which the liquid can be sucked off.
  • a cylindrical partition wall 24 extends at a distance to the bottom 26 of the recording ends.
  • the annular space 28 formed in this way goes into a within the housing 12 extending bore 30, at a distance from Bottom 26 of the receptacle 16, so that regardless of the level of the liquid in the receptacle 16 Liquid does not get into the bore 30 via the annular space 28, rather a Back pressure can be built up.
  • first valve 32 and a further second valve 34 are arranged in the third valve 20. Furthermore, one above the other and with the first, second and third valve 32, 34, 20 in Operationally connected dynamic pressure diaphragm 36, control diaphragm 38 and switching diaphragm 40 arranged, which are clamped on the one hand in the housing 12 and on the other hand with the respective pistons 42, 44 and 46 of the first valve 32, the second valve 34 and the third valve 20 are connected.
  • the corresponding valve piston 42, 44, 46 is used for this purpose preferably from or penetrated from the central region of the respective membrane 36, 38 and 40 this (piston 46 of the third valve 20).
  • valve piston 42 of the first valve 32 passes through an opening 50 of a first with a gap Partition 52 of the housing 12, on one side of the dynamic pressure membrane 36 and the other side of which is the control diaphragm 38, which is dependent on those below pressure conditions to be described either rests on the first partition 52 (FIG. 1, 2) or spaced apart (Fig. 3 to 5).
  • valve piston 42 When the first valve 32 is closed, the valve piston 42 has a seal like a hat seal 54 sealed against the opening 50. However, if the first valve 32 is open, 2, 3, the dynamic pressure membrane 36 is located together with the Valve piston 42 in its raised position so that opening 50 is released.
  • a spring element coaxially surrounding the valve piston 42 acts on the dynamic pressure membrane 36 like coil spring 56, which is located on the one hand in the central region of the dynamic pressure membrane 36 and on the other hand is supported on the first partition 52.
  • the Coil spring 56 has a cylindrical projection 58. Due to the coil spring 56 acts on the dynamic pressure membrane 36 a force in the direction of the bottom surface 60 of the Housing 12, whereby the first valve 32 can be closed, ie the valve piston 42 the hat seal 54 is sealed.
  • the dynamic pressure membrane 36 separates a chamber 62 which can be subjected to dynamic pressure and thus communicates with the bore 30 from a chamber 64 which extends over a bore 76 is connected to an opening 68 in the housing 12, via which ambient pressure can be supplied is.
  • the control membrane 38 is also experienced by means of a spring element such as a coil spring 66 an application of force, in the direction of the first partition 52.
  • a spring element such as a coil spring 66 an application of force, in the direction of the first partition 52.
  • the Coil spring 66 coaxial to the valve piston 44 of the second valve 34 and is by a Stepped cylindrical insert 48 fixed in position within an opening 70 of a second partition 84 extends.
  • the insert 48 has a bore 72 which of the valve piston 44 of the second valve 34 is penetrated at a distance.
  • valve piston 44 closes with its valve plate 74 either the bore 72 or a connection 77 leading to the opening 68.
  • the control membrane 38 separates a chamber 78 which is adjacent to the first partition 52 can be connected via the bore 50 to the chamber 64 via the first valve 32, by one Chamber 80, which is connected to the vacuum line 22 via a connection 82.
  • the chamber 80 is on the opposite side of the control membrane 38 from one of the second partition 84 penetrated through the bore 70, which in turn is the lower limit is a chamber 86 which is closed on the opposite side by the switching membrane 40 is.
  • the switching membrane 40 itself is on the one hand in the housing 12 and another is clamped in the valve piston 46 of the third valve 20.
  • the valve piston 46 has a hat-shaped geometry and surrounds a cylindrical one from the partition 84 outgoing and extending into the receptacle 16 section 88 in which a coil spring 90 is inserted, the inside of the valve plate 92 of the valve piston 46th acts, whereby the valve piston 46 shows the effort, the opening 18 of the receptacle 16 to close.
  • the vacuum prevailing in line 22 could also be used are sufficient to close the opening 18 by means of the valve plate 92.
  • the switching membrane 40 delimits a chamber 94, which is a connection forms between the receptacle 16 and the vacuum line 22.
  • a chamber 94 which is a connection forms between the receptacle 16 and the vacuum line 22.
  • Chamber 80 or directly through the bore 76, 10 is connected to the housing opening 68.
  • Valve piston 44 stands out with its valve disk 74 from the bore 72 and closes an opening 102 between the bore 76 leading to the housing opening 68 and the Connection 96 and to the chamber 86, referred to as the second chamber, by the switching membrane 40 is limited.
  • the second chamber 86 is connected to the via the second valve 34 Vacuum line 22 connected with the result that due to the one hand in the chamber 86 prevailing negative pressure and on the other hand that acting on the valve plate 92 Liquid pressure of the valve piston 46 against the force of the coil spring 90 from the Opening 18 is withdrawn, so that as a result the accumulated in the receptacle 16 Liquid can be sucked off via the vacuum line 22 (Fig. 4).
  • Valve piston 44 of the second valve 34 has the bore 72 in the partition 84 extending insert 48 is closed.
  • the one facing away from the shot second chamber 86 formed by the switching membrane 46 and the second partition 84 is limited, with the result that the valve piston 46 raised and thus the valve plate 92 the opening 18 towards the receptacle 16 can close. There is then a position which corresponds to that of FIG. 1.
  • the throttle element 98 forms a timing element in that depending on the duration the pressure reduction in the first chamber 78, the third valve 20 remains open. While During this time, liquid can be sucked out of the receptacle 16.
  • the housing 12 can have the dimensions of a conventional siphon, in order to match conventional ones Siphons of wash basins 104 or urinals 106 connected to sewer systems accordingly 8 and 9 to be able to replace, since the arrangement 10 a very compact Has structure and external lines to form the control or Suction processes not required.
  • FIG. 7 An arrangement 108 is shown in FIG. 7, the structure of which corresponds to that of FIGS. 1 to 6 the restriction agrees that the receptacle 16 via a rigid connection 109 is connected to a housing 110 in which the first, second and third valves 32, 34, 20th arranged along a common axis with the associated membranes 36, 38 and 40 are the structure and function of those of FIGS. 1 to 6 correspond.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Absaugen von Flüssigkeit, insbesondere solche aus z.B. einem Waschbecken, Urinal, Bade- oder Duschwanne, wobei die Flüssigkeit zur Erzeugung eines Staudrucks in einer Aufnahme auffangbar und nach Aufbau eines vorgegebenen Staudrucks mittels Unterdruck über eine Unterdruckleitung aus der Aufnahme absaugbar ist, wobei der Staudruck auf eine Staudruckmembran einwirkt, über die ein erstes Ventil betätigbar ist, über das eine von einer Steuermembran begrenzte erste Kammer mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, über die ihrerseits ein zweites Ventil betätigbar ist, über das eine die Aufnahme gegenüber der Unterdruckleitung absperrendes bzw. freigebendes drittes Ventil betätigbar ist.
Eine derartige Anordnung ist aus der EP-A-649946 bekannt.
Entsprechende Anordnungen werden bei Vakuumentwässerungen, insbesondere bei Schiffen, Flugzeugen oder Zügen benutzt, um Flüssigkeit mittels Unterdruck abzusaugen. Hierzu ist die Steueranordnung von der Aufnahme, in der die Flüssigkeit gesammelt wird, getrennt angeordnet und über flexible Steuerleitungen verbunden. Bei Beschädigung dieser ist ein Absaugen der Flüssigkeit nicht mehr möglich. Unabhängig davon sind zusätzliche Kontrollventile und Flüssigkeitssensoren erforderlich, um eine Funktionsfähigkeit zu garantieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit konstruktiv einfachen Maßnahmen ein sicheres Absaugen von in einer Aufnahme angesammelter Flüssigkeit möglich ist, ohne daß freiliegende Verbindungsleitungen zu einer Steuereinrichtung erforderlich sind. Auch soll die Anordnung derart kompakt ausgebildet werden, daß ein unmittelbarer Einsatz unterhalb eines Waschbeckens, eines Urinals bzw. im Abfluß einer Bade- oder Duschwanne erfolgen kann, um einen Syphonersatz zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Staudruckmembran mit dem ersten Ventil, die Steuermembran mit dem zweiten Ventil sowie das dritte Ventil in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, daß das dritte Ventil mit seinem Kolben mittels einer Schaltmembran in dem Gehäuse gelagert ist, die eine zweite Kammer von einer dritten trennt, von denen eine (die dritte Kammer) über das dritte Ventil mit der Aufnahme und der Unterdruckleitung verbindbar und die andere (zweite) Kammer über das zweite Ventil mit Umgebungsdruck oder mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich eine überaus kompakte Absaugeinheit, die unmittelbar an einem Waschbecken, einem Urinal oder im Ablauf einer Bade- oder Duschwanne oder einer sonstigen sanitären Einrichtung angebracht werden kann, die mittels Unterdruck entsorgt werden soll.
Dadurch, daß die für das Absaugen der Flüssigkeit - und damit für das Steuern mittels Unterdruck - benötigten Elemente in einem einzigen Gehäuse angeordnet sind, in dessen Bereich sich unmittelbar die abzusaugende Flüssigkeit ansammelt, und zwar oberhalb der durch das dritte Ventil abgeschlossenen Öffnung zur Aufnahme hin, sind Steuerleitungen oder ähnliches, die frei zugänglich sind, nicht erforderlich.
Insofern ergibt sich eine überaus kompakte Einheit, die als Syphonersatz ausgebildet sein kann. Demzufolge wirken Waschbecken, Urinale oder andere sanitäre Einrichtungen, die mittels einer Vakuumkanalisation entsorgt werden, vom äußeren wie Einrichtungen, die an eine übliche Kanalisation angeschlossen sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste und/oder das zweite und/oder das dritte Ventil bzw. deren Ventilkolben entlang einer gemeinsamen Achse verstellbar sind. Hierdurch wird ein überaus einfacher Aufbau gewährleistet.
Die Aufnahme selbst sollte über eine im Abstand zu deren Boden endende Trennwand mit einer zu einer zu der Staudruckmembran führenden vierten Kammer verbunden sein, in der der Staudruck aufbaubar ist. Dabei umfaßt bevorzugterweise die Aufnahme einen umfangsseitig sich entlang der Aufnahme verlaufenden Ringspalt bzw. -raum. Die den Staudruck zu der Staudruckmembran führende Verbindung verläuft in dem Gehäuse selbst, wodurch die Kompaktheit und Einfachheit der Konstruktion offensichtlich wird.
In Weiterbildung der Erfindung trennt die Staudruckmembran die vierte von dem Staudruck beaufschlagte Kammer von einer fünften Kammer, die mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, wobei die fünfte Kammer über das erste Ventil mit von der Steuermembran begrenzten ersten Kammer verbunden ist, die bei geöffnetem ersten Ventil mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, der bei durch Abfall des Staudrucks geschlossenen ersten Ventil über die Unterdruckleitung abbaubar ist.
Dabei sollte zwischen der ersten Kammer und der Unterdruckleitung ein Drosselelement zum zeitgesteuerten Abbau von Druck angeordnet sein. Hierdurch erfolgt eine Zeitsteuerung dergestalt, daß in Abhängigkeit von der Dauer des Druckabbaus in der ersten Kammer das dritte Ventil geöffnet bleibt, um angesammeltes Abwasser über die Unterdruckleitung absaugen zu können. Dabei kann in der von der Steuermembran begrenzten ersten Kammer der Umgebungsdruck nur dann abgebaut werden, wenn zuvor der Staudruck selbst zusammengebrochen ist und nicht mehr auf die Staudruckmembran einwirkt, so daß das von dieser ausgehende erste Ventil die Verbindung zwischen dem Umgebungsdruck und der ersten Kammer verschließt.
Ferner ist vorgesehen, daß die Steuermembran gegenüberliegend zur ersten Kammer eine sechste Kammer begrenzt, die mit der Unterdruckleitung verbunden ist, und daß die sechste Kammer über das zweite Ventil mit der von der Schaltmembran begrenzten zweiten Kammer verbindbar ist.
Das dritte Ventil selbst ist in Richtung einer Öffnung der Aufnahme vorzugsweise federvorgespannt, über die die Verbindung zur Unterdruckleitung erfolgt.
Das dritte Ventil weist umfangsseitig einen einen zylinderförmigen Gehäuseabschnitt umgebenden hohlzylinderförmig ausgebildeten Kolben auf, von dem die Schaltmembran ausgeht. Hierdurch ist eine einfache Führung des Ventilkolbens des dritten Ventils gewährleistet, wobei zwischen dem innen verlaufenden zylinderförmigen Gehäuseabschnitt und der Innenseite des Ventiltellers eine Schraubenfeder angeordnet sein kann, über die der Ventilkolben in Richtung des die Aufnahme gegenüber der Unterdruckleitung verschließenden Ventilsitzes gedrückt wird.
Neben dem dritten Ventil bzw. dessen Kolben sind auch die Kolben des ersten und zweiten Ventils federkraftbeaufschlagt, um in Abhängigkeit von den durch die Membranen unterteilten Kammern das erste bzw. zweite bzw. dritte Ventil zu öffnen bzw. zu schließen.
Das dritte Ventil ist dann entgegen der Federkraftbeaufschlagung bei in der Aufnahme angesammelter Flüssigkeit geöffnet, wenn die zweite und dritte Kammer mit der Unterdruckleitung verbunden sind. Dabei kann die zweite zur Aufnahme fernliegende Kammer nur dann mit Unterdruck beaufschlagt werden, wenn das zweite Ventil die Verbindung zum Umgebungsdruck absperrt. Dieses ist dann der Fall, wenn auf die Staudruckmembran Staudruck im erforderlichen Umfang einwirkt, so daß das erste Ventil eine Verbindung zwischen dem Umgebungsdruck und der ersten von der Steuermembran begrenzten Kammer herstellt.
Die von der Steuermembran begrenzte sechste Kammer, innerhalb der der Ventilkolben des zweiten Ventils verstellbar ist, ist unabhängig von der Stellung des zweiten Ventils mit der Unterdruckleitung verbunden. In Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkolbens kann sich jedoch der Unterdruck in die zweite von der Schaltmembran begrenzten Kammer fortsetzen.
Auch wenn bevorzugterweise die Aufnahme für die Flüssigkeit in dem das erste, das zweite und das dritte Ventil sowie die Steuer-, Staudruck- und Schaltmembran aufnehmenden Gehäuse verläuft, kann vorgesehen sein, daß die Aufnahme von dem Gehäuse getrennt über eine vorzugsweise starre Verbindung mit der von dem dritten Ventil verschließbaren Öffnung verbunden ist, wobei von der Verbindung eine Staudruck aufbauende und zu der Staudruckmembran führende Leitung wie Bohrung ausgeht, die innerhalb des Gehäuses verläuft.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Absaugen von Flüssigkeit in einer Schließstellung,
Fig. 2
die Anordnung nach Fig. 1 bei aufgebautem Staudruck,
Fig. 3
die Anordnung nach den Fig. 1 und 2 bei mittels des Staudrucks geöffnetem ersten Ventil,
Fig. 4
die Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 bei angehobener Steuermembran,
Fig. 5
die Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 bei geöffnetem dritten Ventil zum Absaugen angesammelter Flüssigkeit,
Fig. 6
die Anordnung nach den Fig. 1 bis 5 bei abgebautem Staudruck,
Fig. 7
eine Anordnung zum Absaugen von Flüssigkeit aus einer Dusch- oder Badewanne,
Fig. 8
eine Prinzipdarstellung eines Waschbeckens mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und
Fig. 9
eine Prinzipdarstellung eines Urinals mit einer erfindungsgemäßen Anordnung.
In den Fig. 1 bis 6 ist im Schnitt eine Anordnung 10 zum Sammeln und Absaugen von Flüssigkeit mittels Unterdruck dargestellt. Dabei umfaßt die Anordnung 10 ein zylindrisches Gehäuse 12, in dem über eine Öffnung 14 Flüssigkeit in einer topfförmigen Aufnahme 16 angesammelt werden kann. Die Aufnahme 16 weist bodenseitig eine Öffnung 18 auf, deren Rand als Ventilsitz für ein Ventil 20 ausgebildet ist, das nachstehend als drittes Ventil bezeichnet wird und in geöffneter Stellung eine Verbindung zu einer Unterdruckleitung 22 freigibt, über die die Flüssigkeit abgesaugt werden kann.
Innerhalb der Aufnahme 16 erstreckt sich eine zylindrische Trennwand 24, die im Abstand zum Boden 26 der Aufnahme endet. Der hierdurch gebildete Ringraum 28 geht in eine innerhalb des Gehäuses 12 verlaufenden Bohrung 30 über, und zwar in einem Abstand zum Boden 26 der Aufnahme 16, so daß unabhängig von der Füllhöhe der Flüssigkeit in der Aufnahme 16 Flüssigkeit nicht über den Ringraum 28 in die Bohrung 30 gelangen, vielmehr ein Staudruck aufgebaut werden kann.
In dem Gehäuse 12 selbst sind übereinander und entlang einer gemeinsamen Achse neben dem dritten Ventil 20 ein erstes Ventil 32 und ein weiteres zweites Ventil 34 angeordnet. Ferner sind übereinander und mit dem ersten, zweiten und dritten Ventil 32, 34, 20 in Wirkverbindung stehende Staudruckmembran 36, Steuermembran 38 und Schaltmembran 40 angeordnet, die zum einen in dem Gehäuse 12 festgespannt sind und zum anderen mit dem jeweiligen Kolben 42, 44 und 46 des ersten Ventils 32, des zweiten Ventils 34 und des drittenVentils 20 verbunden sind. Hierzu geht der entsprechende Ventilkolben 42, 44, 46 vorzugsweise vom Mittenbereich der jeweiligen Membran 36, 38 und 40 aus bzw. durchsetzt diese (Kolben 46 des dritten Ventils 20).
Der Ventilkolben 42 des ersten Ventils 32 durchsetzt mit Spalt eine Öffnung 50 einer ersten Trennwand 52 des Gehäuses 12, auf deren einer Seite die Staudruckmembran 36 und auf deren anderer Seite die Steuermembran 38 verläuft, die in Abhängigkeit von den nachstehend zu beschreibenden Druckverhältnissen entweder auf der ersten Trennwand 52 aufliegt (Fig. 1, 2) oder zu dieser beabstandet verläuft (Fig. 3 bis 5).
Bei geschlossenem ersten Ventil 32 ist der Ventilkolben 42 über eine Dichtung wie Hutdichtung 54 gegenüber der Öffnung 50 abgedichtet. Ist dagegen das erste Ventil 32 geöffnet, befindet sich entsprechend der Fig. 2, 3 die Staudruckmembran 36 zusammen mit dem Ventilkolben 42 in seiner angehobenen Stellung, so daß die Öffnung 50 freigegeben ist.
Auf die Staudruckmembran 36 wirkt ein den Ventilkolben 42 koaxial umgebendes Federelement wie Schraubenfeder 56, das sich einerseits im Mittenbereich der Staudruckmembran 36 und andererseits an der ersten Trennwand 52 abstützt. Zur Lagefixierung umgibt die Schraubenfeder 56 einen zylindrischen Vorsprung 58. Durch die Schraubenfeder 56 bedingt wirkt auf die Staudruckmembran 36 fortwährend eine Kraft in Richtung Bodenfläche 60 des Gehäuses 12, wodurch das erste Ventil 32 verschliessbar ist, also der Ventilkolben 42 über die Hutdichtung 54 abgedichtet ist.
Die Staudruckmembran 36 trennt eine Kammer 62, die mit Staudruck beaufschlagbar ist und somit mit der Bohrung 30 in Verbindung steht, von einer Kammer 64, die über eine Bohrung 76 mit einer Öffnung 68 im Gehäuse 12 verbunden ist, über die Umgebungsdruck zuführbar ist.
Die Steuermembran 38 erfährt ebenfalls mittels eines Federelementes wie Schraubenfeder 66 eine Kraftbeaufschlagung, und zwar in Richtung der ersten Trennwand 52. Hierzu umgibt die Schraubenfeder 66 den Ventilkolben 44 des zweiten Ventils 34 koaxial und wird von einem Stufen aufweisenden zylinderartigen Einsatz 48 lagefixiert, der sich innerhalb einer Öffnung 70 einer zweiten Trennwand 84 erstreckt. Der Einsatz 48 weist eine Bohrung 72 auf, der von dem Ventilkolben 44 des zweiten Ventils 34 beabstandet durchsetzt wird.
In Abhängigkeit von der Stellung der Steuermembran 38, von der der Ventilkolben 44 ausgeht, verschließt der Ventilkolben 44 mit seinem Ventilteller 74 entweder die Bohrung 72 oder eine Verbindung 77, die zu der Öffnung 68 führt.
Die Steuermembran 38 trennt eine an der ersten Trennwand 52 angrenzende Kammer 78, die über die Bohrung 50 mit der Kammer 64 über das erste Ventil 32 verbindbar ist, von einer Kammer 80, die über eine Verbindung 82 mit der Unterdruckleitung 22 in Verbindung steht. Die Kammer 80 wird auf der der Steuermembran 38 gegenüberliegenden Seite von einer von der Bohrung 70 durchsetzten zweiten Trennwand 84 begrenzt, die ihrerseits untere Begrenzung einer Kammer 86 ist, die auf gegenüberliegender Seite von der Schaltmembran 40 abgeschlossen ist. Die Schaltmembran 40 selbst ist zum einen in dem Gehäuse 12 und zum anderen in dem Ventilkolben 46 des dritten Ventils 20 festgespannt. Der Ventilkolben 46 weist eine hutförmige Geometrie auf und umgibt einen zylindrischen von der Trennwand 84 ausgehenden und sich in die Aufnahme 16 erstreckenden Abschnitt 88, in dem eine Schraubenfeder 90 eingesetzt ist, die innenseitig auf den Ventilteller 92 des Ventilkolbens 46 einwirkt, wodurch der Ventilkolben 46 das Bestreben zeigt, die Öffnung 18 der Aufnahme 16 zu verschließen. Alternativ könnte auch der in der Leitung 22 herrschende Unterdruck ausreichen, um die Öffnung 18 mittels des Ventiltellers 92 zu verschließen.
Aufnahmeseitig begrenzt die Schaltmembran 40 eine Kammer 94, die eine Verbindung zwischen der Aufnahme 16 und der Unterdruckleitung 22 bildet. Zwischen der Kammer 86 und der zu der Gehäuseöffnung 68 führenden Bohrung 76 besteht eine Verbindung 96, die in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkolbens 44 des zweiten Ventils 32 entweder mit der mit der Unterdruckleitung 22 verbundenen und von der Steuermembran 38 begrenzten Kammer 80 oder unmittelbar über die Bohrung 76, 10 mit der Gehäuseöffnung 68 verbunden ist.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung ist nun wie folgt:
Sammelt sich Flüssigkeit in der Aufnahme 16 bei verschlossener Öffnung 18 an, so kann sich über den Ringspalt 28 und die Bohrung 30 ein Staudruck bis in die Kammer 62, die als vierte Kammer bezeichnet wird, fortsetzen. Sobald ein hinreichender Staudruck aufgebaut ist, wird die von der Schraubenfeder 56 auf die Membran 36 einwirkende Kraft überwunden, so daß die Staudruckmembran 36 angehoben wird. Hierdurch kann sich der Umgebungsdruck über die Bohrung 68 und die fünften Kammer 64 in die von der Steuermembran 38 begrenzte zwischenwandseitige Kammer 78, die nachstehend als erste Kammer bezeichnet wird, fortsetzen, die über eine ein Drosselelement 98 aufweisende Verbindung 100 mit der gegenüberliegend von der Steuermembran 38 begrenzten, als sechste Kammer bezeichneten Kammer 80 und damit der Unterdruckleitung 22 in Verbindung steht.
Durch den sich in der ersten Kammer 78 ausbildenden Umgebungsdruck kann die Kraft der Schraubenfeder 66 überwunden werden, so daß die Steuermembran 38 entsprechend der Darstellung nach Fig. 3 angehoben wird. Der von der Steuermembran 38 ausgehende Ventilkolben 44 hebt sich mit seinem Ventilteller 74 von der Bohrung 72 ab und verschließt eine Öffnung 102 zwischen der zu der Gehäuseöffnung 68 führenden Bohrung 76 und der Verbindung 96 und zu der als zweite Kammer bezeichneten Kammer 86, die von der Schaltmembran 40 begrenzt ist. Somit ist die zweite Kammer 86 über das zweite Ventil 34 mit der Unterdruckleitung 22 mit der Folge verbunden, daß aufgrund einerseits des in der Kammer 86 herrschenden Unterdrucks und andererseits des auf den Ventilteller 92 einwirkenden Flüssigkeitsdruck der Ventilkolben 46 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 90 von der Öffnung 18 zurückgezogen wird, so daß infolgedessen die in der Aufnahme 16 angesammelte Flüssigkeit über die Unterdruckleitung 22 abgesaugt werden kann (Fig. 4).
Aufgrund des Absaugens der Flüssigkeit wird der sich über die Bohrung 30 zu der Staudruckmembran 36 hin herrschende Staudruck in der vierten Kammer 62 mit der Folge abgebaut, daß die Kraft der Schraubenfeder 56 ein Zurückbewegen der Staudruckmembran 36 bewirkt, so daß der Ventilkolben 42 des ersten Ventils 32 die in der Zwischenwand 52 vorhandene Bohrung verschließt (Fig. 5).
In Abhängigkeit von der Einstellung des Drosselelementes 98 kann infolgedessen die erste Kammer 78 über die Leitung 82 und die Unterdruckleitung 22 leergepumpt werden, so daß sich die an der zweiten Zwischenwand 84 abstützende Schraubenfeder 66 und die Steuermembran 38 in Richtung der ersten Zwischenwand 52 verstellen kann, wodurch durch den Ventilkolben 44 des zweiten Ventils 34 die Bohrung 72 des sich in der Zwischenwand 84 erstreckenden Einsatzes 48 verschlossen wird. Infolgedessen kann die zu der Aufnahme abgewandte zweite Kammer 86, die von der Schaltmembran 46 und der zweiten Zwischenwand 84 begrenzt ist, mit Umgebungsdruck mit der Folge beaufschlagt werden, daß der Ventilkolben 46 angehoben und damit der Ventilteller 92 die Öffnung 18 zur Aufnahme 16 hin verschließen kann. Es ergibt sich sodann eine Stellung, die der der Fig. 1 entspricht.
Das Drosselelement 98 bildet ein Zeitglied dahingehend, daß in Abhängigkeit von der Dauer des Druckabbaus in der ersten Kammer 78 das dritte Ventil 20 geöffnet bleibt. Während dieser Zeit kann Flüssigkeit aus der Aufnahme 16 abgesaugt werden.
Des weiteren ist darauf hinzuweisen, daß sich in der zu der von der Schaltmembran 38 begrenzten sechsten Kammer 80 führenden Leitung 82 ein Rückschlagventil 103 befindet, um sicherzustellen, daß Flüssigkeit nicht eindringen kann.
Das Gehäuse 12 kann Abmessungen eines üblichen Syphons aufweisen, um somit an übliche Kanalisationen angeschlossene Syphons von Waschbecken 104 bzw. Urinalen 106 entsprechend der Fig. 8 und 9 ersetzen zu können, da die Anordnung 10 einen überaus kompakten Aufbau aufweist und außenliegende Leitungen zur Ausbildung der Steuer- bzw. Saugvorgänge nicht benötigt.
In der Fig. 7 ist eine Anordnung 108 dargestellt, die vom Aufbau dem der Fig. 1 bis 6 mit der Einschränkung übereinstimmt, als daß die Aufnahme 16 über eine starre Verbindung 109 mit einem Gehäuse 110 verbunden ist, in dem das erste, zweite und dritte Ventil 32, 34, 20 entlang einer gemeinsamen Achse mit den zugeordneten Membranen 36, 38 und 40 angeordnet sind, die vom Aufbau und der Funktion denen der Fig. 1 bis 6 entsprechen.
Der durch die sich ansammelnden Flüssigkeit, die sich über die Verbindung 109 bis zur von dem dritten Ventil 20 verschließbaren Öffnung 18 in dem Gehäuse 110 erstreckt, aufbauende Staudruck gelangt über eine Verbindung 112 wie Schlauch zu der von der Staudruckmembran 36 begrenzten Kammer 62, um in Abhängigkeit von dem Staudruck den zuvor wiedergegebenen zeitgesteuerten Schalt- bzw. Absaugvorgang auszulösen. Eine der Fig. 7 entsprechende Anordnung ist z.B. für Dusch- oder Badewannen geeignet.

Claims (10)

  1. Anordnung (10, 108) zum Absaugen von Flüssigkeit, insbesondere solche aus z.B. einem Waschbecken (104), Urinal (106), Bade- oder Duschwanne, wobei die Flüssigkeit zur Erzeugung eines Staudrucks in einer Aufnahme (16) auffangbar und nach Aufbau eines vorgegebenen Staudrucks durch die Flüssigkeit mittels Unterdruck über eine Unterdruckleitung (22) aus der Aufnahme absaugbar ist, wobei der Staudruck auf eine Staudruckmembran (36) einwirkt, über die ein erstes Ventil (32) betätigbar ist, über das eine von einer Steuermembran begrenzte erste Kammer (78) mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, über die ihrerseits ein zweites Ventil (34) betätigbar ist, über das eine die Aufnahme gegenüber der Unterdruckleitung absperrendes bzw. freigebendes drittes Ventil (20) betätigbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Staudruckmembran (36) mit dem ersten Ventil (32), die Steuermembran (38) mit dem zweiten Ventil (34) sowie das dritte Ventil (20) in einem gemeinsamen Gehäuse (12, 110) angeordnet sind, daß das dritte Ventil mit seinem Kolben (46) mittels einer Schaltmembran (40) in dem Gehäuse gelagert ist, die eine zweite Kammer (86) von einer dritten trennt, von denen eine (die dritte Kammer (94)) über das dritte Ventil mit der Aufnahme (16) und der Unterdruckleitung (22) verbindbar ist und die andere (zweite) Kammer über das zweite Ventil mit Umgebungsdruck oder mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste und/oder das zweite und/oder das dritte Ventil (32, 34, 20) bzw. deren Ventilkolben (42, 44, 46) entlang einer gemeinsamen Achse verstellbar sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Aufnahme (16) über eine im Abstand zu deren Boden (26) endende Trennwand (24) mit einer zu einer von der Staudruckmembran (36) führenden (vierten) Kammer (62) verbunden ist, in der der Staudruck aufbaubar ist, wobei insbesondere die Aufnahme von einem umlaufenden Ringspalt bzw. -raum (28) umgeben ist, über den der Staudruck aufbaubar ist.
  4. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Staudruckmembran (36) die vierte von dem Staudruck beaufschlagte Kammer (62) von einer fünften Kammer (64) trennt, die mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, wobei die fünfte Kammer über das erste Ventil (32) mit der von der Steuermembran (38) begrenzten ersten Kammer (78) verbindbar ist, die bei geöffnetem ersten Ventil mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, der bei durch Abfall des Staudrucks geschlossenem ersten Ventil über die Unterdruckleitung (22) abbaubar ist, wobei vorzugsweise zwischen der ersten Kammer (78) und der Unterdruckleitung (22) ein Drosselelement (98) zum zeitgesteuerten Abbau von Druck angeordnet ist.
  5. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuermembran (38) gegenüberliegend zur ersten Kammer (78) eine sechste Kammer (80) begrenzt, die mit der Unterdruckleitung (22) verbunden ist, und daß die sechste Kammer über das zweite Ventil (34) mit der von der Schaltmembran (40) begrenzten zweiten Kammer (86) verbunden ist.
  6. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das dritte Ventil (20) in Richtung einer Öffnung (18) der Aufnahme (16) vorzugsweise federvorgespannt ist, über die die Verbindung zur Unterdruckleitung (22) erfolgt, und daß das dritte Ventil (20) vorzugsweise umfangsseitig einen einen zylinderförmigen Gehäuseabschnitt (88) umgebenden hohlzylinderförmig ausgebildeten Kolben (46) aufweist, von dem die Schaltmembran (40) ausgeht, wobei von dem zylinderförmigen Gehäuseabschnitt (88) ausgehend ein innenseitig an dem Kolben (46) des dritten Ventils (20) sich abstützendes Federelement (90) anordbar ist.
  7. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste, das zweite und das dritte Ventil (32, 34, 20) in bezug auf ihre Ventilkolben (42, 44, 46) federkraftbeaufschlagt sind, und daß vorzugsweise die Aufnahme (16) für die Flüssigkeit in dem das erste, das zweite und das dritte Ventil (32, 34, 20) sowie die Steuer-, Staudruck- und Schaltmembran (36, 38, 40) aufnehmenden Gehäuse verläuft.
  8. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei durch in der Aufnahme (16) angesammelter Flüssigkeit erzeugtem Staudruck das dritte Ventil (20) entgegen der Federkraftbeaufschlagung dann geöffnet ist, wenn die zweite und dritte Kammer (86, 94) mit der Unterdruckleitung (22) verbunden sind.
  9. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die von der Steuermembran (38) begrenzte sechste Kammer (80), innerhalb der der Ventilkolben (44) des zweiten Ventils (34) verstellbar ist, unabhängig von dessen Stellung mit der Unterdruckleitung (22) verbunden ist.
  10. Anordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Aufnahme (16) von dem Gehäuse (110) getrennte und über eine Verbindung (109) mit der von dem dritten Ventil (20) verschließbaren Öffnung (18) verbunden ist, wobei von der Verbindung eine Staudruck aufbauende und zu der Staudruckmembran (36) führende Verbindung (112) wie Schlauch oder Leitung ausgeht.
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