EP1964988B1

EP1964988B1 - Elektromechanische Spülvorrichtung

Info

Publication number: EP1964988B1
Application number: EP08102114.9A
Authority: EP
Inventors: Frank Hennes; Ulrich Kuhbier
Original assignee: Viega Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Viega Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: EP1964988A3; DK1964988T3; DE202007003163U1; PL1964988T3; RU2461683C2; EP1964988A2; RU2008108043A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Auslösung eines Spülvorgangs in einem sanitären Spülkasten, umfassend einen Spülkasten, ein in dem Spülkasten angeordnetes Ablaufventil, das einen als Überlaufrohr ausgebildeten Ventilkörper aufweist und mit mindestens einem schwenkbar gelagerten Hebel versehen ist, der bei einer Schwenkbewegung ein Anheben des Ventilkörpers bewirkt, eine elektronische Steuerung und mindestens einen an der elektronischen Steuerung angeschlossenen Sensor zur Betätigung des Ablaufventils, wobei dem Ablaufventil ein elektrischer Linearantrieb zugeordnet ist, der von der elektronischen Steuerung angesteuert wird.
Herkömmliche Betätigungsplatten zur Auslösung eines WC-Spülvorgangs funktionieren rein mechanisch. Sie weisen üblicherweise eine oder zwei Betätigungstasten auf, die beweglich, meist schwenkbar gelagert sind.
Ferner sind auch Vorrichtungen zur Auslösung einer WC-Spülung bekannt, die einen oder mehrere elektrische Betätigungsschalter aufweisen.
Aus der DE 31 40 307 A1 ist eine Steuereinrichtung zur elektrischen Auslösung eines mit einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung versehenen Spülkastenventils bekannt, die eine kapazitive Sensortaste aufweist. Die Sensortaste ist an einer eine Wandöffnung abdeckenden Revisionsplatte (Abdeckplatte) angeschraubt und weist eine aus Isoliermaterial, z.B. Glaskeramik bestehende Platte auf, die mit Metallbeschichtungen als Kondensatorplatten versehen ist. Die Vorderseite der Sensortaste ist dabei mit zwei Tastfeldern zur Auslösung einer Teilspülung oder Vollspülung versehen, während auf der Rückseite der Sensortaste gegenüber jeder als Tastfeld dienenden Metallbeschichtung zwei voneinander getrennte Metallbeschichtungen angebracht sind. An den Tastfeldern ist eine elektronische Auswerteschaltung angeschlossen, die in Abhängigkeit von einer momentanen Berührung eines der Tastfelder ein entsprechendes Ausgangssignal abgibt. An der Auswerteschaltung ist eine Steuerschaltung angeschlossen, welche je ein jedem Tastfeld der Sensortaste zugeordnetes Zeitglied enthält und welche bei Erhalt des Ausgangssignals der Auswerteschaltung ein Steuersignal abgibt, dessen zeitliche Länge durch das betreffende Zeitglied bestimmt ist. Das Spülkastenventil dieser Steuereinrichtung besteht aus einem elektromagnetischen Spülkastenventil. Es unterscheidet sich von herkömmlichen Spülkastenventilen dadurch, dass es keinen Schwimmer zum Offenhalten des Ventils aufweist. Das Schließen des Ventils erfolgt durch Ausschalten des Elektromagnets.
Des Weiteren ist aus der EP 1 057 942 A2 ein automatisches Urinal-Spülsystem bekannt, das einen Spülkasten, eine Steuereinheit, einen Motor sowie eine Anzahl von Ultraschallabstandssensoren umfasst. Wenn die Ultraschallabstandssensoren detektieren, dass eine Person sich von dem Urinal entfernt hat, leiten sie das Signal an die Steuereinheit weiter, die daraufhin den Motor ansteuert. Der Motor hebt über eine Stange und einen doppelarmigen Hebel ein Ablaufventil an, so dass die Spülung ausgelöst wird.
Ferner ist aus der WO 2006/079233 A2 eine Vorrichtung zum Betätigen eines Spülkastens bekannt, bei der das Ablaufventil über einen Bowdenzug, der an einem Hebeelement befestigt ist, angehoben wird. Das andere Ende des Bowdenzuges ist an einem exzentrischen Abtriebsrad befestigt, das von einem Elektromotor angetrieben wird, der außerhalb des Spülkastens angeordnet ist. Die Spülung wird durch den Benutzer über einen Knopfdruck ausgelöst und von einer SPS-Steuerung geregelt.
Aus der EP 0 629 748 A1 ist ein elektronisch gesteuerter Spülmechanismus bekannt, dessen elektronische Steuerung das Betätigen von Tastern durch einen Benutzer erfasst. Daraufhin wird ein Motor angesteuert, der über eine Stange ein Ablaufventil anhebt und damit die Spülung auslöst. Einer der Taster löst dabei eine Vollspülung aus, wohingegen der andere Taster über ein Zeitglied eine Teilspülung auslöst. Beide Taster können des Weiteren auch als Tastsensoren ausgebildet sein.
Aus der FR 2 712 320 A1 ist ein mechanisches Spülsystem bekannt, das einen Hebel aufweist, der durch Anheben eines Ablaufventils einen Spülvorgang auslöst. Der Hebel ist dabei über einen Bowdenzug mit einem mechanischen Druckknopf verbunden, der von einem Benutzer zur Auslösung des Spülvorgangs betätigt werden kann.
Schließlich ist aus der FR 2 740 793 A1 eine Steuervorrichtung für sanitäre Einrichtungen, insbesondere für Toilettenspülkästen bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einer elektronischen Steuereinheit, die nach Betätigung von Tasten einen elektrischen Motor ansteuert. Der Motor hebt daraufhin ein Ablaufventil an, wodurch eine Spülung ausgelöst wird. Für jede der Tasten kann hierbei eine unterschiedliche Spüldauer eingestellt werden.
Dokument EP1057942 wird als nächstliegender Stand der Technik angesehen. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht diesem Dokument.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Auslösung eines WC-Spülvorgangs zu schaffen, die sich komfortabel betätigen, flexibel montieren und sich relativ kostengünstig realisieren lässt und eine hohe Sicherheit hinsichtlich einer ordnungsgemäßen Spülung bietet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper mit mindestens einem Schwimmer versehen und der mindestens eine Sensor als Tastsensor ausgeführt ist, wobei der elektrische Linearantrieb bei Berührung des Tastsensors von der elektronischen Steuerung angesteuert wird und mittels eines mit dem Hebel verbundenen Bowdenzugs das Ablaufventil betätigt, wobei der elektrische Linearantrieb innerhalb des Spülkastens angeordnet ist, wobei das Ablaufventil ein Gehäuse aufweist und der Hebel in einer mit dem Gehäuse lösbar verbindbaren Halterung schwenkbar gelagert ist, und wobei die elektronische Steuerung und/oder der Linearantrieb mindestens ein Einstellelement zur Einstellung unterschiedlicher Stellwege des Linearantriebes aufweisen.
Durch den oder die Tastsensoren lässt sich das Ablaufventil komfortabel betätigen. Durch die Verwendung eines vom Ablaufventil unabhängig hergestellten Linearantriebes lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Verwendung eines bereits vorhandenen herkömmlichen Spülkastenablaufventils realisieren, wobei insbesondere ein mit einem Schwimmer versehenes Ablaufventil genutzt werden kann. Die Umsetzung der Erfindung erfordert also kein spezielles elektromagnetisches Ablaufventil ohne Schwimmer, sondern lässt sich mit einem bestehenden, ursprünglich für eine mechanische Betätigung ausgelegten Spülkasten-Ablaufventil verwirklichen. Die Nutzung eines bereits bestehenden Ablaufventiltyps bietet Kostenvorteile, denn es können vorhandene Maschinen zur Herstellung des Ablaufventils auch für die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genutzt werden. Die damit einhergehende Vereinheitlichung ermöglicht eine wirtschaftlichere Herstellung des bestehenden Ablaufventiltyps sowie spezifisch geringere Lagerhaltungskosten.
Die Verwendung eines vom Ablaufventil unabhängig herstellbaren Linearantriebes in Kombination mit einem Bowdenzug bietet zudem den Vorteil, dass die Anordnung des Linearantriebes innerhalb des Spülkastens sehr flexibel gewählt werden kann. Hierdurch ergeben sich größere Freiheiten bei der Gestaltung eines entsprechenden Spülkastensystems. So lässt sich der Linearantrieb beispielsweise unmittelbar an dem Ablaufventil oder alternativ auch an einem Einbaurahmen im Bereich einer Revisionsöffnung des Spülkastens anordnen.
Erfindungsgemäß weist die elektronische Steuerung oder der Linearantrieb mindestens ein Einstellelement zur Einstellung unterschiedlicher Stellwege des Linearantriebes auf. Hierdurch lässt sich die Öffnungsweite des Ablaufventils und damit die hydraulische Spülleistung einstellen bzw. beeinflussen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dessen Ablaufventil zusätzlich mit einer mechanischen Auslöseeinrichtung versehen. Die mechanische Auslöseeinrichtung weist ein manuelles Betätigungselement auf, insbesondere eine Drucktaste oder einen Handgriff, wobei das manuelle Betätigungselement mit einem weiteren Bowdenzug zur Betätigung des Ablaufventils verbunden ist. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass im Falle eines Stromausfalls eine definierte Wassermenge zur Spülung des angeschlossenen Toilettenbeckens ausgelöst werden kann. Hierdurch wird eine hohe Sicherheit hinsichtlich einer ordnungsgemäßen Spülung erzielt.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist deren elektronische Steuerung so ausgeführt, dass das Ablaufventil solange geöffnet bleibt wie der Tastsensor betätigt wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht dem Benutzer, die zeitliche Länge des Wasserflusses im WC selbst zu bestimmen.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen. Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines teilweise geschnitten dargestellten Unterputzspülkastens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines teilweise geschnitten dargestellten Aufputzspülkastens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3: eine andere perspektivische Ansicht des Spülkastens der Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Spülkasten 1 ist zum Einbau in eine Wand bestimmt. Er weist ein Ablaufventil 2 auf, das an einem Durchbruch im Boden des Spülkastenkörpers montiert ist. Der heb- und senkbare Ventilkörper 3 des Ablaufventils 2 besteht aus einem Überlaufrohr, an dessen unterem Ende ein flanschförmiger Dichtungsring 4 angebracht ist. Der Dichtungsring 4 liegt bei geschlossenem Ablaufventil 2 auf einem Ventilsitz auf, der an der Oberseite eines den Spülkastenboden 7 durchdringenden Rohrstutzens 5 ausgebildet ist. Befindet sich im Spülkasten 1 eine bestimmte Wassermenge, so drückt die Wassersäule den Dichtungsring 4 gegen den ringförmigen Ventilsitz. An dem Rohrstutzen 5 ist ein ringförmiger Flansch 6 angeformt, der über einen Dichtungsring (nicht gezeigt) am Spülkastenboden 7 anliegt. Unterhalb des Flansches 6 ist der Rohrstutzen 5 mit einem Außengewinde 8 versehen, auf dem eine Mutter 9 zur abdichtenden Befestigung des Rohrstutzens 5 aufgeschraubt ist (in Fig. 1 nicht dargestellt; vergleiche aber Fig. 3).
Das Ablaufventil 2 weist ein Gehäuse 10 auf, das über stegförmige Stützelemente 11 mit dem Flansch 6 verbunden ist. Der als Überlaufrohr ausgebildete Ventilkörper 3 ist mit einem Schwimmer (nicht gezeigt) versehen, der in dem Gehäuse 10 geführt ist.
Das Ablaufventil 2 ist mit einem schwenkbar gelagerten Hebel (nicht gezeigt) versehen, der bei einer Schwenkbewegung ein Anheben des Ventilkörpers 3 bewirkt und mit einem Bowdenzug 12 verbunden ist. Der Hebel ist in einer Halterung 13 gelagert, die lösbar mit dem Gehäuse 10 des Ablaufventils 2 verbindbar ist. An der Außenseite des rohrförmigen Ventilkörpers 3 ist ein Vorsprung (nicht gezeigt) ausgebildet, den der Hebel untergreift. Mittels des Bowdenzuges 12 lässt sich der Hebel nach oben schwenken, so dass der Hebel den Vorsprung des Ventilkörpers 3 erfasst und diesen gegen den auf den Dichtungsring 4 lastenden Druck der Wassersäule anhebt. Dabei genügt ein geringes Anheben des Dichtungsringes 4 vom Ventilsitz. Das weitere Anheben des Ventilkörpers 3 wird bei mit Wasser gefülltem Spülkasten 1 durch den am Ventilkörper 3 befestigten Schwimmer bewirkt.
Die Betätigung des Hebels erfolgt über den Bowdenzug 12 mittels eines elektrischen Linearantriebes 14. Dieser Linearantrieb 14 kann auch als Linearmotor oder translatorisch wirkender Aktor bezeichnet werden. Zur Ansteuerung des elektrischen Linearantriebes 14 ist eine elektronische Steuerung vorgesehen, an der mindestens ein Tastsensor (nicht gezeigt) zur Betätigung des Ablaufventils 2 angeschlossen ist.
Vorzugsweise sind an der elektronischen Steuerung jedoch mindestens zwei Tastsensoren angeschlossen, wobei ein Tastsensor der Auslösung einer Vollspülung mit einer definierten Wassermenge und ein zweiter Tastsensor der Auslösung einer Teilspülung mit einer geringeren definierten Wassermenge dient. Die elektronische Steuerung enthält dann mindestens zwei Zeitglieder, wobei jedem Tastsensor ein Zeitglied zugeordnet ist. Bei dem bzw. den Tastsensoren handelt es sich vorzugsweise um kapazitive Tastelemente. Aufgrund der Zeitglieder müssen die Tastsensoren für eine Auslösung einer Vollspülung oder Teilspülung nur kurzzeitig berührt bzw. betätigt werden. Nach Ablauf der Zeit, die das dem jeweiligen Tastsensor zugeordnete Zeitglied vorgibt, wird der elektrische Linearantrieb 14 durch die elektronische Steuerung zurückgesetzt, so dass der Bowdenzug 12 den zugeordneten Hebel am Ablaufventil 2 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt und sich der Ventilkörper 3 wieder auch den Ventilsitz absenken kann. Der Bowdenzug 12 und/oder der Hebel sind hierzu mit einem Federelement (nicht gezeigt) in die Ausgangsstellung vorgespannt. Die Zeitglieder sind vorzugsweise mit einem Einstellelement versehen, so dass die Dauer der Ansteuerung des Ablaufventils 2 - also die Dauer des Anhebens des Ventilkörpers 3 - einstellbar ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die elektronische Steuerung oder der Linearantrieb 14 mindestens ein Einstellelement zur Einstellung unterschiedlicher Stellwege des Linearantriebes 14 aufweist.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elektrische Linearantrieb 14 an einem Einbaurahmen 15 montiert, der für eine Montage an einer Revisionsöffnung 16 des Spülkastens 1 hergerichtet ist. Der Linearantrieb 14 ist in einem mit einem Deckel 17 dicht verschließbaren Gehäuse 18 untergebracht. In dem Gehäuse 18 kann auch die elektronische Steuerung integriert sein. An der Oberseite des Gehäuses 18 ist ein Elektroanschluss 19 zur Stromversorgung des Linearantriebes 14 sowie gegebenenfalls der elektronischen Steuerung vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zudem die Möglichkeit einer Notauslösung für den Fall eines Stromausfalls auf. Hierzu ist das Ablaufventil 2 zusätzlich mit einer mechanischen Auslöseeinrichtung 20 versehen ist. Wie in Fig. 1 angedeutet ist, weist die mechanische Auslöseeinrichtung 20 ein manuelles Betätigungselement auf, das mit einem weiteren Bowdenzug 21 zur Betätigung des Ablaufventils 2 verbunden ist. Das manuelle Betätigungselement (nicht gezeigt) ist beispielsweise als Drucktaste oder Handgriff, insbesondere als Zugknopf ausgebildet und vorzugsweise an einer verdeckten Stelle an der Außenseite einer die Revisionsöffnung 16 abdeckenden Abdeckplatte oder an einer anderen Stelle der Außenseite der den Spülkasten 1 beinhaltenden Wand angeordnet und für den Benutzer bei Bedarf zugänglich.
Für die Notauslösung des Ablaufventils 2 wird ein weiterer Hebel (nicht gezeigt) genutzt, der ebenfalls in der Halterung 13 schwenkbar gelagert ist und bei einer Schwenkbewegung ein Anheben des Ventilkörpers 3 des Ablaufventils 2 bewirkt.
Das in den Figuren 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass der elektrische Linearantrieb (Linearmotor) 14 an der mit dem Gehäuse 10 des Ablaufventils 2 verbundenen Halterung 13 montiert ist. Der Linearantrieb 14 ist wiederum in einem mit einem Deckel 17 dicht verschließbaren Gehäuse 18 untergebracht. Mit 19 ist ein Elektroanschluss für den Linearantrieb 14 bezeichnet.
Bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Spülkasten 1' handelt es sich im Gegensatz zu dem Unterputzspülkasten 1 gemäß Fig. 1 um einen Aufputzspülkasten, der beispielsweise aus Keramik besteht.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind ein Vielzahl von Varianten möglich, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung von der in den Ansprüchen definierten Erfindung Gebrauch machen.

Claims

Vorrichtung zur elektrischen Auslösung eines Spülvorgangs in einem sanitären Spülkasten (1, 1'), umfassend einen Spülkasten (1, 1'), ein in dem Spülkasten (1, 1') angeordnetes Ablaufventil (2), das einen als Überlaufrohr ausgebildeten Ventilkörper (3) aufweist und mit mindestens einem schwenkbar gelagerten Hebel versehen ist, der bei einer Schwenkbewegung ein Anheben des Ventilkörpers (3) bewirkt, eine elektronische Steuerung und mindestens einen an der elektronischen Steuerung angeschlossenen Sensor zur Betätigung des Ablaufventils, wobei dem Ablaufventil (2) ein elektrischer Linearantrieb (14) zugeordnet ist, der von der elektronischen Steuerung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (3) mit mindestens einem Schwimmer versehen und der mindestens eine Sensor als Tastsensor ausgeführt ist, wobei der elektrische Linearantrieb (14) bei Berührung des Tastsensors von der elektronischen Steuerung angesteuert wird und mittels eines mit dem Hebel verbundenen Bowdenzugs (12) das Ablaufventil (2) betätigt, wobei der elektrische Linearantrieb (14) innerhalb des Spülkastens (1, 1') angeordnet ist, wobei das Ablaufventil (2) ein Gehäuse (10) aufweist und der Hebel in einer mit dem Gehäuse (10) lösbar verbindbaren Halterung (13) schwenkbar gelagert ist, und wobei die elektronische Steuerung oder der Linearantrieb (14) mindestens ein Einstellelement zur Einstellung unterschiedlicher Stellwege des Linearantriebes (14) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Linearantrieb (14) an der Halterung (13) montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Linearantrieb (14) an einem Einbaurahmen (15) montiert ist, der für eine Montage an einer Revisionsöffnung (16) des Spülkastens (1) hergerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablaufventil (2) zusätzlich mit einer mechanischen Auslöseeinrichtung versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Auslöseeinrichtung ein manuelles Betätigungselement, insbesondere eine Drucktaste oder einen Handgriff aufweist, wobei das manuelle Betätigungselement mit einem weiteren Bowdenzug (21) zur Betätigung des Ablaufventils (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Tastsensoren kapazitive Tastelemente sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der elektronischen Steuerung mindestens zwei Tastsensoren angeschlossen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung Zeitglieder enthält, wobei jedem Tastsensor ein Zeitglied zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung so ausgeführt ist, dass das Ablaufventil (2) solange geöffnet bleibt wie der Tastsensor betätigt wird.