EP3995637B1

EP3995637B1 - Wc-duschsystem

Info

Publication number: EP3995637B1
Application number: EP20205666.9A
Authority: EP
Inventors: Roman Thaller; Mattia CODIROLI
Original assignee: Geberit International AG
Current assignee: Geberit International AG
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2040-11-04
Also published as: ES2952261T3; PL3995637T3; HRP20230853T1; PT3995637T; DK3995637T3; SI3995637T1; EP3995637A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drucksystem für ein WC, mit dem der Unterleib eines WC-Benutzers nach der WC-Benutzung gereinigt werden kann.
Duschsysteme für WCs sind seit längerer Zeit hinlänglich bekannt und auch in Europa zunehmend verbreitet. Sie weisen regelmäßig einen Duscharm mit einer Duschdüse an einem distalen Ende des Duscharms auf, wobei Wasser durch die Duschdüse für die Unterleibsreinigung ausgestoßen werden kann. In der Regel ist für die Versorgung des Duscharms und die Erzeugung des nötigen Wasserdrucks eine Wasserpumpe vorgesehen.
In vielen Fällen ist die Duschintensität durch den WC-Benutzer einstellbar. Neben der Wahl unterschiedlich ausgelegter Duschdüsen, worauf im Folgenden nicht näher eingegangen wird, kann dazu insbesondere die Wasserpumpenleistung verstellt werden. Dementsprechend verändert sich der an der Duschdüse anliegende Wasserdruck.
Solche bekannte Duschsysteme können einerseits mit einem WC als Dusch-WC integriert sein, andererseits z. B. als sogenannte Aufsatzgeräte auf einem im Übrigen konventionellen WC montiert werden, sei es nun als Kombination beim Neuverkauf oder auch als Nachrüstlösung.
Der Stand der Technik EP 2 871 295 A1 offenbart ein Duschsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gemäß dem zur Vermeidung eines Wasserströmungsratensensors während eines Duschvorgangs mehrfach, jedenfalls mindestens einmal, das Absinken eines Pegels in einem Wassertank zeitlich gemessen wird, um eine Pumpenleistung nachzustellen. Ferner wird verwiesen auf die EP 2 657 416 A2 , gemäß der Exemplarstreuungen zwischen Wasserpumpen in der Produktion eines Duschsystems gemessen und durch die Einstellung einer Versorgungsspannung einer Wasserpumpe dauerhaft ausgeglichen werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein WC-Duschsystem im Hinblick auf die Verfügbarkeit eines geeigneten Wasserdrucks zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Duschsystem während eines Duschvorgangs zur Unterleibsreinigung eine hydraulische Messgröße erfasst, die auf das von der Wasserpumpe zur Versorgung des Duscharms beaufschlagte Wasser bezogen ist. Insbesondere kommen in Betracht der Wasserdruck und die Wasserströmungsrate. Die erfasste Messgröße, also der erfasste Wert, wird mit einem Referenzwert verglichen und abhängig von diesem Vergleich wird eine die Leistung der Wasserpumpe bei der Versorgung bestimmende Größe nachgestellt.
Der Erfindung liegt die Beobachtung der Erfinder zugrunde, dass für den Duschstrahl charakteristische Größen, insbesondere der Wasserdruck und/oder die Wasserströmungsrate, in der Praxis beim realen Betrieb des Duschsystems, also bei der Reinigung eines WC-Benutzers, öfter deutlich von den eigentlich bei der Auslegung des Duschsystems angestrebten Werten abweichen. Dies kann verschiedene Ursachen haben, z. B. Veränderungen der Wasserpumpe über die Zeit. So kann es vorkommen, dass eine Wasserpumpe nach einiger Betriebsdauer "besser läuft" als bei ihrer Inbetriebnahme. Eine andere Möglichkeit sind Veränderungen in den Leitungssystemen, insbesondere im Duscharm selbst, z. B. durch wasserbedingte Ablagerungen und Rückstände, auch trotz regelmäßiger Entkalkung. Auch können bestimmte Bauteile eine Exemplarstreuung zeigen, insbesondere Duscharme. Das ist nicht nur eine Frage der Kontrolle solcher Exemplarstreuungen bei der Produktion, sondern es kann z.B. während der Lebensdauer eines Duschsystems auch zum Austausch bspw. eines Duscharms kommen.
In all diesen Fällen kann durch die Erfindung eine übergroße Abweichung von den eigentlich beabsichtigten Vorgaben vermieden werden.
Insbesondere betrifft die Erfindung Duschsysteme mit durch den WC-Benutzer verstellbarer Duschintensität. Dabei ist der Referenzwert auf die vom Benutzer gewählte Duschintensitätseinstellung (des Wasserdrucks oder der Strömungsrate) bezogen, sodass nach einer Verstellung dementsprechend auch ein anderer Referenzwert herangezogen wird. In diesen Fällen gibt es also eine Mehrzahl vorgegebener Werte und erfolgen der Vergleich und die diesem nachfolgende Nachstellung einstellungsbezogen.
Erfindungsgemäß ist bei der Messgrößenerfassung, dem Vergleich und der Nachstellung nicht von einer Regelung im üblichen Sinn, also im Vergleich zu den für den Benutzer bei der aktuellen Benutzung wahrnehmbaren Vorgängen ausreichend schnell, die Rede. Stattdessen wird der Vergleich mit dem Referenzwert erfindungsgemäß bei jedem Duschvorgang höchstens einmal durchgeführt, also entweder bei jedem Duschvorgang einmal oder auch nur gelegentlich und nicht bei jedem Duschvorgang (sondern z. B. bei jedem n-ten oder nach Ablauf einer vorgegebenen längeren Zeit).
Das Nachstellen erfolgt vorzugsweise erst beim nächsten Duschvorgang, es wird also nicht auf die Messwerterfassung unmittelbar reagiert, sondern die Wasserpumpenleistung erst beim nächsten Duschvorgang verändert. Dabei wird der Vergleich mit dem Referenzwert typischerweise während des Duschvorgangs durchgeführt, bei dem die Messgrößenerfassung stattfindet, wobei auch das nicht zwingend ist.
Die Messwerterfassung selbst erfolgt dabei mehrschrittig. Erfindungsgemäß wird eine Mehrzahl von Messwerten erfasst und gemittelt, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Zusätzlich kann auch eine Plausibilitätsprüfung z. B. in einem solchen Sinn durchgeführt werden, dass bei ungewöhnlich großen Abweichungen den Messwerten nicht vertraut wird und keine Reaktion erfolgt.
Jedenfalls vereinfachen solche relativ langsamen schrittweisen Nachstellvorgänge den technischen Aufwand und werden trotzdem den zu beherrschenden Umständen, etwa einer Exemplarsteuerung oder Alterungsprozessen, gerecht. Außerdem finden diese Vorgänge auf einer von übrigen Zeitkonstanten innerhalb eines Duschvorgangs deutlich verschiedenen Zeitskala statt, sodass es keine ungewollten Schwingungen und dergleichen geben kann.
Bei einer bevorzugten Implementierung wird die Pumpenspannung der Wasserpumpe nachgestellt, wozu vorzugsweise ein entsprechendes Steuersignal eines Pumpentreibers angepasst wird. Dies kann vorzugsweise durch Beeinflussung des Tastverhältnisses (duty cycle) eines PWM-Steuersignals (pulsweitenmodulierten Steuersignals) geschehen.
Grundsätzlich hat die Erfindung natürlich auch Verfahrenscharakter; jedoch beziehen sich die obenstehende und die nachfolgende Beschreibung primär auf die Auslegung des Duschsystems, also z. B. seine Ausstattung mit einer entsprechenden Steuerung, die in einer den obigen und folgenden Erläuterungen entsprechenden Weise ausgelegt, insbesondere programmiert ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung betrifft ein mobiles Duschsystem mit einer Duscheinrichtung, die an einer WC-Schüssel montiert werden kann. Sie wird dabei aber nur vorübergehend an der Schüssel montiert, um während der Montage für einen über der Schüssel oder auf der Schüssel sitzenden Benutzer eine Unterleibs-Duschfunktion zu realisieren. Dazu weist die Duscheinrichtung einen Befestigungsbereich mit einer Befestigungseinrichtung auf. Außerdem enthält sie den Duscharm mit der Duschdüse darin, wobei der Duscharm natürlich mit der Befestigungseinrichtung verbunden ist.
Der Duscharm kann einen Teleskopmechanismus aufweisen mit zwei, drei oder auch mehr Elementen. Solche Teleskopmechanismen sind von dauerhaft und fest installierten Duscharmen in Dusch-WCs an sich bekannt. Auch im Zusammenhang mit einer mobilen Duscheinrichtung ergibt sich der Vorteil, bei relativ kompakter Bauweise gleichzeitig die Duschdüse relativ weit vom Schüsselrand in die Schüssel hinein bewegen zu können und damit eine günstige Ausgangsbasis für den auf bestimmte Körperzonen zu richtenden Duschstrahl zu erreichen. Andererseits kann der Duscharm im eingefahrenen Zustand kompakt und kurz bleiben und damit insbesondere weniger zu Verschmutzung neigen. Üblicherweise handelt es sich bei den Teleskopgliedern um im Wesentlichen zylindrische Elemente.
Ferner ist vorzugsweise eine Duschwasseröffnung zum Abgeben von Duschwasser im nicht ausgefahrenen Zustand des Duscharms vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich um eine Duschwasserführung in einem ersten (proximalen) Element, und zwar vorzugsweise als eine Führung in dessen Wand wie etwa eine kanalartige Vertiefung oder ein tatsächlich in der Wand des ersten Elements ausgebildeter geschlossener Kanal. Darüber kann in einem eingefahrenen Zustand des Teleskopmechanismus Duschwasser, z. B. an einer Dichtung zwischen dem ersten und einem darin enthaltenen zweiten Element des Teleskopmechanismus vorbei, geführt werden. Dieses Duschwasser kann dann über weitere Undichtigkeiten, etwa durch einen distalen Ringspalt zwischen den beiden Elementen, nach außen ablaufen.
Insbesondere kann in dieser Form ein Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Teleskopelement gespült werden, bevor und/oder nachdem der Duscharm ausgefahren wird oder worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann in dieser Form der Inhalt der Wasserleitung von einer Wasserheizung, z. B. in dem Basisgerät, bis zur Duschdüse vor dem eigentlichen Duschvorgang bereits ausgestoßen werden, sodass der Benutzer nicht mit diesem bereits erkalteten Duschwasser in Berührung kommt. Beispielsweise kann dies dadurch geschehen, dass zunächst mit kleinerem Wasserdruck gearbeitet wird, sodass der Duscharm noch nicht ausfährt, und dieser Wasserdruck erst danach, also nach dem Reinigungs- und Kaltwasserabführvorgang erhöht wird.
Eine ganz ähnliche Gestaltungsmöglichkeit betrifft einen Zwischenraum zwischen dem zweiten Element und einem möglicherweise darin enthaltenen dritten Element. In diesem Fall kann insbesondere die Duschdüse zum Zugang zu diesem Zwischenraum genutzt werden, die im eingefahrenen Zustand des Teleskopmechanismus innerhalb des zweiten Elements angeordnet sein kann. Über die Duschdüse kann das Wasser dann in diesen Zwischenraum eindringen und z. B. über einen ähnlichen Ringspalt wie gerade eben beschrieben (hier zwischen dem zweiten und dem dritten Element) oder auch über eine zusätzlich in diesem distalen Bereich vorgesehene Öffnung abgegeben werden.
Dabei ist bevorzugt, dass die Duschwasseröffnungen durch das Ausfahren des Duscharms deaktiviert werden. Dies kann durch eine während oder am Ende des Ausfahrens auftretende Anlage von Dichtelementen geschehen.
Insbesondere kann das zweite Teleskopelement (und, wenn vorhanden, vorzugsweise auch das dritte) an einem proximalen Ende eine Stufe nach außen, also in radialer Richtung, und einen daran anliegenden Dichtungsring aufweisen. Beim Ausfahren kommt der Dichtungsring dann in Anlage an eine Gegenfläche am distalen Ende des ersten Teleskopelements (bzw. des zweiten, wenn vom Ausfahren des dritten Elements die Rede ist), wodurch eine Abdichtung stattfindet. Beim Ausführungsbeispiel kann das Duschwasser im ganz ausgefahrenen Zustand des Duscharms dann nur noch über die (mindestens eine) Duschdüse austreten. Das Ausführungsbeispiel zeigt, dass insbesondere die seitliche Kanalvertiefung an der Innenseite des ersten Elements dann quasi kurzgeschlossen ist, weil sie keinen Weg nach außen mehr bietet.
Hinsichtlich einer einfachen Produktion und/oder einer guten Reinigungsmöglichkeit kann es von Vorteil sein, den Duscharm mit einem Rest der Duscheinrichtung rastend zu verbinden und dementsprechend auch entrastend davon demontieren zu können. Dann kann z. B. ein mehr oder weniger zylindrisch geformter Duscharm in eine entsprechende Aufnahme eingerastet und damit auch hinsichtlich der Wasserführung an diese angeschlossen werden, wobei der Duscharm ohne die Notwendigkeit einer Demontage der kompletten Duscheinrichtung abgenommen und z. B. separat davon gereinigt werden kann. Auch wenn die gesamte Duscheinrichtung zu Reinigungszwecken abgenommen werden soll, ist die Reinigung bei getrenntem Duscharm einfacher und sind bestimmte Bereiche besser zugänglich. In diesem Zusammenhang muss der rastend gehaltene Teil nicht zwingend der vollständige Duscharm sein, sondern kann sozusagen die Basis schon ein Stück enthalten, das als Duscharmteil bezeichnet werden könnte. Dies ändert an den obigen Vorteilen nichts Grundsätzliches. Der Teleskopmechanismus allerdings soll vollständig zu dem entrastend abzunehmenden Teil gehören.
Die Duscheinrichtung kann ein einstückiges Kunststoffteil aufweisen, das die bereits erwähnte Rastverbindungseinrichtung für den Duscharm enthält. Dieses Kunststoffteil kann bei einer bevorzugten Variante neben dem Duscharm mit Ausnahme eines die Befestigungsfläche tragenden Elements, soweit vorhanden, und eines flexiblen Wasserleitungsteils, die gesamte Duscheinrichtung ausmachen, soweit diese an der Schüssel angebracht wird (also mit Ausnahme des Basisgeräts). Der Übergang zwischen dem formstabilen Wasserleitungsteil und dem flexiblen Wasserleitungsteil kann dabei auch an dem Duscharm realisiert sein, so wie beim Ausführungsbeispiel. Damit ist der Aufbau einfach und kostengünstig.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die hier diskutierte Duscheinrichtung für sich betrachtet an der (WC-)Schüssel zu befestigen und über eine Wasserleitung mit einem Versorgungsgerät verbunden, das weitere technische Einrichtungen, insbesondere solche mit größerem Platzbedarf, beherbergt. Insbesondere kann in diesem Basisgerät eine Wasserheizung vorgesehen sein, insbesondere ein Durchlauferhitzer. Das Basisgerät weist seinerseits einen Wassertank mit einer Wasserpumpe auf. Insoweit wird dann im Bereich der eigentlichen Schüssel eine möglichst kleine und kompakte Duscheinrichtung mit den genau an dieser Stelle sinnvollen Elementen befestigt.
Die Befestigung der Duscheinrichtung kann in verschiedener Weise erfolgen, bspw. über ein Schnappen oder Klemmen mit Herstellung eines Formschlusses mit dem Schüsselrand, durch Ankleben, über Saugnäpfe und dergleichen. Als besonders günstig hat sich die Verwendung mindestens eines Haftpads, also eines flachen Kissens, erwiesen, welches vorzugsweise durch eine große Zahl mikroskopischer Saugeinrichtungen rückstandsfrei auf einer glatten Schüsselfläche haftet, etwa auf der Oberfläche einer Sanitärkeramik. Diese Lösung ist rückstandsfrei (im Unterschied zu Klebstoffen), einfach und reinigungsfreundlich sowie auch flach zu realisieren (im Unterschied zu Klemmeinrichtungen oder konventionellen Saugnäpfen) und nach einer einfachen Reinigung unter z. B. fließendem Wasser vielfach benutzbar. So kann z. B. bei einer ohnehin fälligen Reinigung auch das Haftpad gereinigt werden, bevor die Duscheinrichtung das nächste Mal montiert wird. Ein kommerziell erhältliches Beispiel ist das "Vakuum Pad" der Marke Fischer.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1: eine perspektivische Ansicht einer Duscheinrichtung für ein erfindungsgemäßes Duschsystem, und zwar von unten links einschließlich eines Stücks eines flexiblen Wasserleitungsteils;
Figur 2: die Ansicht aus Figur 1, jedoch mit entferntem Duscharm und ohne den Wasserleitungsteil aus Figur 1;
Figur 3: eine perspektivische Ansicht auf die Duscheinrichtung aus Figur 1, jedoch aus ungefähr entgegengesetzter Richtung und mit eingefahrenem Duscharm;
Figur 4: den in Figur 2 fehlenden Duscharm in ausgefahrenem Zustand und als perspektivische Schnittdarstellung;
Figur 5: eine Schnittansicht des Duscharms in eingefahrenem Zustand;
Figur 6: eine perspektivische Gesamtansicht eines Basisgeräts zu der Duscheinrichtung aus den Figuren 1-5;
Figur 7: eine Unteransicht des Basisgeräts aus Figur 6 und
Figur 8: eine Darstellung des unteren Teils des Basisgeräts aus Figur 6 bei teilweise abgebautem Gehäuse,
Figur 9: ein Schaltdiagramm für die Steuerung der Wasserpumpe und des Durchlauferhitzers des Duschsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel und
Figur 10: ein erweitertes Schaltdiagramm zur Veranschaulichung der Einstellbarkeit.

Das Ausführungsbeispiel betrifft ein mobiles Duschsystem aus einem in den ersten Figuren dargestellten ersten Teil, der Duscheinrichtung, und einem zweiten Teil, das in den letzten Figuren dargestellt wird, nämlich dem Basisgerät dazu. Beide sind im Einsatz über eine Wasserleitung zu verbinden, auf die noch näher eingegangen wird. Sie bilden zusammen ein besonders einfaches und mobiles Duschsystem, wobei die Erfindung natürlich auch mit einem konventionellen Dusch-WC, ob nun integriert oder als nicht-integrierte Lösung mit einem Aufsatzgerät auf einem WC-Körper, ausführbar ist.
Figur 1 zeigt die Duscheinrichtung mit einem Duscharm 1, der hier in einem ausgefahrenen Zustand, also mit rechts aus der übrigen Duscheinrichtung herausragenden Teleskopelementen 8 und 9, dargestellt ist. Der Duscharm 1 ist dabei rastend gehalten in einem im Übrigen weitgehend einstückigen Kunststoffteil 2, das in Figur 2 ohne den Duscharm 1 zum Vergleich dargestellt ist. Außerdem zeigt Figur 1 noch einen flexiblen Wasserleitungsteil 23 am linken Rand, wenngleich nur teilweise. Dieser führt über eine gewisse Länge von der eigentlichen Benutzungsposition der Duscheinrichtung (am Rand einer WC-Schüssel) zu einem neben dem WC auf dem Boden stehenden Basisgerät gemäß den Figuren 6-8.
Zur Befestigung des Kunststoffteils 2 sind in einem Befestigungsbereich 3 an einer Unterseite des Kunststoffteils 2 zwei Haftpads als Befestigungseinrichtung 4 angebracht. Mit diesen kann die Duscheinrichtung aus Figur 1 flach auf einen ebenfalls flachen Rand einer üblichen WC-Schüssel aufgedrückt werden und haftet dann dort. Wenn der Schüsselrand und die Befestigungseinrichtung 4 hinreichend sauber sind, kommen viele mikroskopische Saugeinrichtungen an der Unterseite der Befestigungseinrichtung 4 zur Wirkung. Damit kann die Duscheinrichtung beliebig und rückstandsfrei wieder abgenommen werden und muss vor einer Neumontage allenfalls gereinigt werden.
Der Befestigungsbereich 3 ist dabei der im linken Teil der Figur 1 erkennbare flache Bereich, der in einem Knickbereich 5 übergeht in eine tiefe angeordnete und eine Rasteinrichtung zum Halten des Duscharms 1 bildende Halteeinrichtung 6. Diese Halteeinrichtung 6 hat (gesehen in der Axialrichtung des Duscharms 1) im Wesentlichen eine nach unten offene umgekehrte U-Form, vergleiche Figur 2 und 3, wobei sie den Duscharm 1 dachartig nach oben und nach den Seiten abdeckt. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet Rastvorsprünge zum Halten des Duscharms 1; außerdem ist eine in den Figuren 1 und 2 nach rechts weisende Öffnung für die Teleskopelemente 8 und 9 des Duscharms 1 nach unten etwas verengt, wie vor allem Figur 2 zeigt.
Zwischen der Befestigungseinrichtung 4 gibt es eine Lücke, in der der flexible Wasserleitungsteil 3 verläuft, und an einem in den Figuren 4 und 5 gut erkennbaren Anschlussstutzen 10 an einem rückwärtigen Teil des Duscharms 1 angeschlossen ist. Dazu ist der flexible Wasserleitungsteil 3 einfach auf den Stutzen 10 aufgeschoben.
Der Anschlussstutzen 10 führt über einen starren Wasserleitungsteil 11 in den eigentlichen Zylinderteil 12 des Duscharms 1, in dem im eingefahrenen Zustand auch die Teleskopelemente 8 und 9 untergebracht sind, vergleiche die Figuren 4 und 5. Der starre Wasserleitungsteil 11 verläuft dabei gewinkelt zu der Horizontalen bzw. der Richtung des Anschlussstutzens 10.
Damit kann also über den flexiblen Wasserleitungsteil 3 Duschwasser zu dem Duscharm 1 zugeführt werden, der seinerseits mit dem Kunststoffteil 2 über eine Haftverbindung an der WC-Schüssel gehalten ist, aber aus diesem Kunststoffteil 2 rastend gelöst werden kann. Dementsprechend kann der Duscharm 1 ohne Komplettdemontage der Duscheinrichtung abgenommen und z. B. gereinigt werden. Im Übrigen hat die Trennung in die zwei rastend verbundenen Teile, nämlich den Duscharm 1 und das Kunststoffteil 2, produktionstechnische Vorteile.
Der Duscharm 1 weist, wie bereits angesprochen, einen Teleskopmechanismus mit zwei beweglichen Teleskopelementen 8 und 9 auf, wobei der Zylinderteil 12 das erste Teleskopelement bildet, das dementsprechend das zweite Teleskopelement 8 aufnimmt (wobei dieses das dritte Teleskopelement 9 aufnimmt). Die Figuren 1 und 4 im Vergleich zu den Figuren 3 und 5 zeigen den ausgefahrenen und eingefahrenen Zustand, wobei die Figuren 4 und 5 eine zwischen der rückseitigen schrägen Wand des Zylinderteils 12 einerseits und einem Haltearm 13 in dem dritten Teleskopelement 9 andererseits gespannte Schraubenfeder 24 zeigen. Diese wirkt dem über die Wasserleitung zugeführten Wasserdruck entgegen, sodass über den Wasserdruck das Ein- und Ausfahren des Duscharms gesteuert werden kann.
Dabei weisen das zweite und das dritte Teleskopelement 8 bzw. 9 an ihren jeweiligen proximalen Enden radiale Vorsprünge nach außen auf, die mit den Bezugszeichen 14 und 15 bezeichnet sind und jeweils einen O-Ring zur Abdichtung tragen. Wie die Figur 4 zeigt, tritt diese Abdichtung im ausgefahrenen Zustand durch Anlage gegen einen nach innen weisenden radialen Kragen am jeweils distalen Ende des ersten bzw. zweiten Teleskopelements 12 bzw. 8 auf. Im eingefahrenen Zustand hingegen existiert diese Abdichtung nicht. Vielmehr überbrückt dann eine in Figur 5 erkennbare Kanalvertiefung 16, die tatsächlich dreimal über den Umfang verteilt vorliegt, den proximalen radialen Vorsprung 14 und führt Wasser an diesem vorbei in den Zwischenraum 17 (Figur 5) zwischen dem Zylinderteil 12, also dem ersten Teleskopelement 12, und dem zweiten Teleskopelement 8.
Außerdem führt eine in den Figuren 4 und 5 gut erkennbare Duschdüse 18 Wasser in einen Zwischenraum 19 zwischen dem zweiten Teleskopelement 8 und dem dritten Teleskopelement 9. Das Wasser aus dem erstgenannten Zwischenraum 17 kann über einen distalen Ringspalt innerhalb des radial nach innen weisenden distalen Kragens des Zylinderteils 12, vor allem aber über eine in Figur 5 mit 20 bezeichnete kleine Öffnung im unteren Bereich des Ringspalts, austreten. Diese Öffnung 20 ist dabei im eingefahrenen Zustand von einer nach unten weisenden Nase 21 am distalen Ende des dritten Teleskopelements 9 abgedeckt. Das Wasser aus dem Zwischenraum 19 tritt in ähnlicher Weise durch den distalen Ringspalt zwischen dem zweiten Teleskopelement 8 und dem dritten Teleskopelement 9 aus.
Wenn also ein gewisser Wasserdruck anliegt, der für das Ausfahren des Duscharms 1 noch nicht ausreicht, werden die Zwischenräume 17 und 19 und damit die entsprechenden Flächen der Teleskopelemente gespült. Das gilt auch noch während des Ausfahrens. Wenn beim Ende eines Duschvorgangs der Wasserdruck nicht abrupt abgeschaltet wird, gilt das analog für das Einfahren und eine eventuelle Zeitspanne danach.
Die Figuren 4 und 5 zeigen übrigens unterhalb und stromaufwärts von der Duschdüse 18 eine Verwirbelungskammer 22, zu der auf den Stand der Technik EP 2 628 546 B1 verwiesen wird und die an einen proximal davon befindlichen Innenhohlraum in dem dritten Teleskopelement 9 (und im Übrigen die Innenhohlräume in dem zweiten und dem ersten Teleskopelement) angeschlossen ist, und zwar über ein kurzes axial verlaufendes Kanalstück.
Für die Versorgung der in den Figuren 1-5 dargestellten und oben erläuterten Duscheinrichtung ist ein Basisgerät 30 gemäß den Figuren 6-8 zuständig, womit zusammen ein Duschsystem als mobile Lösung zum Aufrüsten eines gewöhnlichen WCs zu einem Dusch-WC gegeben ist.
Figur 6 zeigt dabei einen Wassertank 31 mit im Wesentlichen Quaderform, der auf einen Sockelteil 32 aufgesetzt und oben von einem Deckel 33 abgedeckt ist. Auch der Sockelteil 32 hat im Wesentlichen eine Quaderform. Er weist keine äußeren Schalter oder anderen Bedieneinrichtungen mit Ausnahme dessen auf, was noch in Bezug auf Figur 7 erläutert wird. Wenn die in Figur 1 sichtbare Gehäuseabdeckung abgenommen ist, ergibt sich eine Ansicht wie in Figur 8, die nicht in allen Einzelheiten erläutert wird.
Jedenfalls gibt es dort ein zentrales Elastomerelement 35, für das die Gehäuseabdeckung eine zentrale Aussparung aufweist und in das ein Ventil des Wassertanks 31 eingreift. Innerhalb des Elastomerteils 35 sieht man einen zentralen Stift 36, mit dem das Ventil des Wassertanks 31 selbsttätig geöffnet (und beim Abheben wieder verschlossen) wird. Im Übrigen ist das Elastomersteil 35 einstückig mit einem Schlauch 37 ausgeführt, der zu der Wasserpumpe 38 führt. Die Wasserpumpe 38 ist zur Geräuschminderung schwingungsisoliert gelagert und in nicht näher dargestellter Weise mit einer Wasserheizung 39, konkret einem Durchlauferhitzer, verbunden.
Figur 8 zeigt vor der Wasserheizung 39 einen ungefähr vertikal nach oben weisenden Hebel 40, der einen hier nicht dargestellten bodennahen und ungefähr rechtwinklig dazu verlaufenden zweiten Hebelarm aufweist. Der zweite Hebelarm kann über eine in Figur 7 oben eingezeichnete Drucktaste 41 nach oben geschoben werden und ist mit seinem zu dem Übergang (zum zweiten Arm) entgegengesetzten Ende gelenkig gelagert. Dementsprechend führt ein Eindrücken der Taste 41 zu einer nach innen gerichteten Bewegung des in Figur 8 dargestellten vertikalen Arms des Hebels 40, womit ein dahinter verdeckter elektrischer Taster betätigt und die Reset-Funktion eines Überhitzungsschutzes der Wasserheizung 39 ausgelöst wird.
Im Übrigen enthält der Sockelteil 32 eine elektronische Steuerung 42 und einige weitere Teile, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht von besonderem Belang sind. Die Steuerung 42 weist eine Schnittstelle nach dem "Low Energy Bluetooth"-Standard auf und kann z. B. über eine App auf einem Mobiltelefon angesprochen werden. Damit kann der Nutzer ohne Berührung des Basisgeräts 30 die Duschfunktion bedienen und die Steuerung 42 auch programmieren. Lediglich die Reset-Funktion mit der mechanischen Taste 41 bildet hier eine Ausnahme.
Figur 7 zeigt eine Unteransicht des Sockelteils 32 aus Figur 6 Neben der bereits erwähnten Taste 41 ist hierbei ein Anschlussstutzen 43 für einen hier nicht eingezeichneten und in Figur 1 mit seinem anderen Ende sichtbaren flexiblen Wasserleitungsteil 23 zu sehen, der durchaus eine Länge von z. B. über einem Meter haben kann, um eine flexible Anordnung des Basisgeräts aus Figur 6 neben der WC-Schüssel zu ermöglichen. Die zu dem Stutzen 43 führende Wasserleitung ist in Figur 8 mit 44 beziffert und führt vom Durchlauferhitzer 39 her.
Ferner sieht man in Figur 7 ein elektrisches Anschlusskabel, dessen weiterführender Bereich und Stecker weggelassen sind und das das Zeichen 45 trägt. Dieses Kabel ist um einen flachen Zapfen 46 herumgewickelt, den man in Figur 7 mit seinem untersten und gegenüber dem dahinterliegenden "Restteil" etwas vergrößerten Abschnitt sieht. Dementsprechend liegt der Restteil des Kabels 45 hinter der sichtbaren Fläche, aber um einen dem mittleren Oval 47 ungefähr entsprechenden Restteil des Zapfens 46 herumgewickelt. Gleichzeitig bildet der sichtbare Teil des Zapfens 46 einen Aufstellfuß und sorgt dafür, dass die in Figur 6 sichtbare untere Kante des Sockelteils 32 ungefähr 3 mm über dem Boden schwebt.
Figur 9 zeigt ein Blockschaltbild, in dem die Steuerung 42 unten links und die mit einer eigenen Steuerung integrierte Wasserheizung 39 oben rechts eingetragen sind. Sie sind jeweils nur symbolisch durch Rechtecke dargestellt und auch der Rest der Figur 9 ist symbolisch. So sieht man links von dem Durchlauferhitzer die Wasserpumpe 38 mit ihrem Motor M darunter (in Figur 6 der Block unter der Wasserpumpe 38) und links davon den Wassertank 31 aus Figur 6. Der Wasserleitungsweg von dort zu der Pumpe 38 wurde bereits erläutert und ist in Figur 9 nur angedeutet; gleiches gilt für den Wasserleitungsweg von der Wasserpumpe 38 zu der Wasserheizung 39.
In diesem gibt es zunächst einmal ein symbolisch dargestelltes keramisches Heizelement 50 für die eigentliche Erwärmung des Duschwassers. Dieses wird, wie durch einen Pfeil dargestellt, leistungsgesteuert von einer eigenen Steuerung 51 der Wasserheizung 39. Diese empfängt zur möglichst stabilen Temperatursteuerung Meßsignale zweier mit dem Symbol T bezeichneter Thermoelemente am Wasserleitungsweg stromaufwärts und stromabwärts von dem Heizelement 50 und außerdem das Meßsignal einer Strömungsratenmesseinrichtung 52 mit einem Flügelrad im Wasserleitungsweg. Dort ist symbolisch V' eingezeichnet, um die Zeitableitung des Wasservolumens zu symbolisieren. Stromabwärts von der Wasserheizung 39 folgt, wie anhand der vorherigen Figuren näher erläutert, der Wasserleitungsweg zu dem Duscharm 1.
Die Steuerung 42 empfängt über die mit 53 bezeichnete Signalleitung ein Datensignal von der Steuerung 51 (oder könnte auch direkt das Datensignal der Strömungsratenmesseinrichtung 52 empfangen). Wie bereits angedeutet, versorgt sie den Motor M für die Pumpe 38 und gibt dazu an diesen eine Versorgungsspannung U (Pfeil in Figur 9) aus. Konkret ist in Figur 9 innerhalb der Steuerung 42 eine Einheit 54 eingezeichnet, die einen Teil der Steuerung 42, nämlich einen Pumpentreiber für den Motor M zusammen mit einer einfachen Schaltung für die im Folgenden geschilderten Vorgänge darstellt. Dabei wird, wie Figur 9 ebenfalls zeigt, der von dem Motor M aufgenommene Strom I erfasst und an die Steuerung zurückgegeben, z. B. um einen Kurzschlussfall bemerken und dann ausschalten zu können.
Daher kann die Steuerung 42 des Duschsystems die Wasserströmungsrate V' aus der Messeinrichtung 52 erfassen und mit einem vorgegebenen Referenzwert vergleichen. Wenn dann z. B. durch Zeitablauf oder nach dem Austauschen des Duscharms 1 gegen einen neuen Duscharm eine über einem Schwellenwert liegende Abweichung von dem Referenzwert festgestellt wird, kann die Steuerung 42 dementsprechend die an den Motor M gelieferte Spannung U anpassen. Hierbei ist allerdings nicht an eine klassische, quasi instantane Regelung gedacht, sondern an die Nachstellung des Spannungswerts für den nächsten Duschvorgang nach dem gerade laufenden. Dabei wird der beschriebene Vergleich (nach der Erfassung) bei jedem Duschvorgang einmal durchgeführt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die eigentliche Erfassung mehrfach durchgeführt, z. B. mit einer Abtastrate von 10 Messwerten pro Sekunde über den gesamten Duschvorgang, was typischerweise ungefähr 100, 200 oder sogar 300 Messwerte bedeutet. Diese können dann gemittelt werden, um eine genauere Messwerterfassung zu gewährleisten. Letztlich wird also auch nur ein Messwert (der Mittelwert) benutzt, wobei diesem zahlreiche Messungen zugrunde liegen können.
Bei der Nachstellung wird das Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Signals an den eigentlichen Motortreiber verändert, der seinerseits die Spannung U ausgibt. Bei einer entsprechenden Abweichung der Strömungsrate V' (des Mittelwerts) von dem Referenzwert wird das Tastverhältnis beim nächsten Duschvorgang dementsprechend erhöht oder abgesenkt. Es kann dabei völlig ausreichen, in festen inkrementalen Schritten zu arbeiten und die Änderung des Tastverhältnisses nicht der Größe der Abweichung anzupassen. Schlimmstenfalls muss die Anpassung so oft wiederholt werden, bis die erfasste Strömungsrate V' wieder in der Nähe des Referenzwerts liegt.
Die Schwellenwertlogik bei dem Vergleich mit dem Referenzwert, also die Nichtberücksichtigung von unter einem Schwellenwert liegenden Differenzen, kann übrigens in ähnlicher Form auch noch anders genutzt werden. Es kann nämlich ein weiterer deutlich größerer Schwellenwert festgelegt werden, wobei Abweichungen als Resultat des Vergleichs über diesem Schwellenwert als nicht plausibel betrachtet werden. Dann würden bei solchen Ergebnissen des Vergleichs die Messwerte ohne Reaktion verworfen und es würde keine Nachstellung durchgeführt werden.
Außerdem zeigt Figur 9 rechts unten ein Symbol für eine Antenne, über die die Steuerung 42 z. B. nach dem Bluetooth-Standard durch ein Nutzergerät angesprochen werden kann, insbesondere durch ein Mobiltelefon mit einer spezifischen App, oder durch eine übliche Fernbedienung. Dadurch können verschiedene Duschfunktionen eingestellt und verändert werden, insbesondere kann die Duschintensität eingestellt werden. Hierzu zeigt Figur 10 eine etwas erweiterte Variante von Figur 9, wobei links symbolisch ein Benutzer eingezeichnet ist, der in der beschriebenen Weise drahtlos zwischen Intensitätsstufen 1 bis 5 wählt und damit letztlich Versorgungsspannungen U₁ bis U₅ für den Motor M der Pumpe 38 vorgibt. Wie die horizontale gestrichelte Linie symbolisieren soll, wählt der Benutzer damit aber auch zwischen fünf Referenzwerten V'₁ bis V'₅ aus, die jeweils den Spannungswerten U₁ bis U₅ zugeordnet sind, was durch den unten eingezeichneten Zusammenhang U_i=f(V'_i) dargestellt sein soll.
Dementsprechend führt also die Erfassung einer Strömungsrate V' abhängig davon zu einem Vergleich mit einem der fünf Referenzwerte V'_i, welche Duschstrahlintensität bzw. Pumpenspannung U_i eingestellt ist. Wie schon anhand Figur 9 erläutert, wird dementsprechend beim nächsten Duschvorgang die entsprechende Duschspannung U_i nachgestellt. Man kann dabei auch eine Nachstellung aller fünf (oder einer anderen Zahl) Pumpenspannungswerte zusammen in Erwägung ziehen, weil eine Abweichung bei einer bestimmten Einstellung für eine analoge Abweichung bei einer anderen Einstellung sprechen kann. Natürlich könnten aber auch jeweils nur die betroffenen Spannungswerte verändert werden.
In dieser Weise erlaubt die Erfindung eine einfache, zuverlässige und komplikationsfreie Behebung von unerwünschten Schwankungen aufgrund von Bauteilstreuungen, beispielsweise des Duscharms 1, von zeitabhängigen Änderungen wie bspw. einer mit dem Zeitablauf zunehmenden Effizienz der Wasserpumpe 38 oder von Strömungsquerschnittsveränderungen durch Ablagerungen in den Wasserleitungswegen oder im Duscharm 1.

Claims

Duschsystem für ein WC zum Reinigen des Unterleibs eines WC-Benutzers mit
einem Duscharm (1) mit einer Duschdüse (18) zum Ausstoßen von Wasser für die Reinigung und

einer Wasserpumpe (38) zum Versorgen des Duscharms (1) mit Wasser für die Reinigung, welches Duschsystem dazu ausgelegt ist, dass während eines Duschvorgangs zum Reinigen des WC-Benutzers eine hydraulische Messgröße (V`) des von der Wasserpumpe (38) zu dem Duscharm (1) zu dessen Versorgung transportierten Wassers erfasst wird,

die erfasste Messgröße (V`) mit einem Referenzwert verglichen wird und eine die Leistung der Wasserpumpe bei der Versorgung des Duscharms (1) bestimmende Größe (U) abhängig von dem Vergleich nachgestellt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das Duschsystem ferner dazu ausgelegt ist, dass der Vergleich mit dem Referenzwert bei jedem Duschvorgang höchstens einmal durchgeführt wird

und bei der Erfassung der Messgröße (V`) eine Mehrzahl von Messwerten erfasst und gemittelt wird.
Duschsystem nach Anspruch 1, bei dem eine Duschintensität durch den WC-Benutzer einstellbar ist und eine Verstellung eine Veränderung der Wasserpumpenleistung zu diesem Zweck bewirkt, wobei der Referenzwert auf die Duschintensitätseinstellung bezogen ist und nach einer Duschintensitätsverstellung ein anderer Referenzwert herangezogen wird.
Duschsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Nachstellen die Wasserpumpenleistung erst den nächsten Duschvorgang betrifft.
Duschsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Pumpenspannung der Wasserpumpe nachgestellt wird, und zwar vorzugsweise durch Veränderung eines Steuersignals eines Pumpentreibers der Wasserpumpe (38).
Duschsystem nach Anspruch 4, bei dem das Tastverhältnis eines PWM-Steuersignals des Pumpentreibers nachgestellt wird.
Kombination aus einem Duschsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche und einem mobilen Basisgerät (30), wobei das Duschsystem eine Duscheinrichtung mit dem Duscharm (1) zur Montage an einer Schüssel eines WC aufweist, wobei das Basisgerät (30) die Duscheinrichtung versorgt, welches Basisgerät (30) einen Wassertank (31) und die Wasserpumpe (38) sowie vorzugsweise eine Wasserheizung (39) aufweist und über einen flexiblen Wasserleitungsteil (23) mit der Duscheinrichtung verbindbar ist.
Kombination nach Anspruch 6, bei der die Duscheinrichtung einen Befestigungsbereich (3) hat, der eine Befestigungseinrichtung (4) zur Montage an der Schüssel aufweist, wobei die Befestigungseinrichtung (4) zur vorübergehenden Befestigung an der WC-Schüssel ausgelegt ist und vorzugsweise eine Klebefläche, ein Haftpad oder einen Saugnapf aufweist.
Kombination nach Anspruch 7, bei der die Duscheinrichtung eine Rastverbindungseinrichtung (7) zum rastenden Halten des Duscharms (1) aufweist.
Kombination nach Anspruch 8, bei der die Duscheinrichtung ein einstückiges Kunststoffteil (2) aufweist, das die Rastverbindungseinrichtung (7) beinhaltet, und zwar einstückig allenfalls mit Ausnahme eines die Befestigungsfläche tragenden Elements und des flexiblen Wasserleitungsteils (23).
Dusch-WC mit einem Duschsystem nach einem der Ansprüche 1-5 oder einer Kombination nach einem der Ansprüche 6-9 einerseits und andererseits einem eine WC-Schüssel aufweisenden WC-Körper.
Verfahren zum Betreiben eines Duschsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder einer Kombination nach einem der Ansprüche 6-9 oder eines Dusch-WCs nach Anspruch 10, bei welchem Verfahren während eines Duschvorgangs zum Reinigen des WC-Benutzers eine hydraulische Messgröße (V`) des von der Wasserpumpe (38) zu dem Duscharm (1) zu dessen Versorgung transportierten Wassers erfasst wird,
die erfasste Messgröße (V`) mit einem Referenzwert verglichen wird und eine die Leistung der Wasserpumpe (38) bei der Versorgung des Duscharms (1) bestimmende Größe abhängig von dem Vergleich nachgestellt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich mit dem Referenzwert bei jedem Duschvorgang höchstens einmal durchgeführt wird

und bei der Erfassung der Messgröße (V`) eine Mehrzahl von Messwerten erfasst und ermittelt wird.