"WC - Kippdosimat"
Aus dem Gebrauchsmuster G 84 33 563.7 ist ein Gerät zur automatischen spülwassergesteuerten Abgabe eines flüssigen Reinigungsmittels in ein Toilettenbecken hauptsächlich zum Ende einer Spülung bekannt, bei dem ein in dem Spülwasser¬ vorratstank angeordneter Produktbehälter drehbar gelagert ist. Er ist so gestaltet, daß er sich in seiner Ruhelage durch Auftrieb des Spülwassers in gefülltem Vorratstank befindet und sich bei Absenken des Spülwasserniveaus derart dreht, daß aus seinem Verschluß eine dosierte Menge Produkt in die letzte Hälfte des auslaufenden Spülwassers abgegeben wird.
Dieses Gerät besitzt einige Nachteile.
In der vorliegenden Form kann das Gerät das zu dosierende Produkt immer nur in die letzte Hälfte des Spülwassers abgeben, kann also nicht verhindern, daß ein Teil des dosierten Produkts unmittelbar ins Abwasser mitgerissen wird. Für ein Reinigungsmittel mag das sinnvoll sein, weshalb im Anspruch dieses Gebrauchsmusters nur von der Abgabe eines Reinigungsmittels die Rede ist. Bei anderen Flüssigkeiten, wie z.B. Desinfektions- oder Duftlösungen, würde ein großer Teil des Produkts ohne Wirkung ins Abwasser geleitet werden und dieses damit unnötig belasten. Dieser Nachteil kann mit diesem Gerät nicht vermieden werden.
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Ein anderer, noch bedeutenderer Nachteil ist der, daß es nur im Spülkasten angebracht werden kann. Diese sind sehr umständlich zu öffnen und werden durch zunehmende Integration in die Wand noch schwieriger zugänglich. Es wäre deshalb sinnvoller, ein Gerät zu entwickeln, das einfach in das Toilettenbecken gehängt werden kann. Das zitierte Gebrauchsmuster funktioniert nicht im Toilettenbecken.
In Europa ist außerdem der Markt für Wasserkastenadditive nur 10% von dem, was für die Anbringung im Toilettenbecken konzipiert ist.
Ferner sind die seit vielen Jahren in großen Stückzahlen produzierten WC-Sticks bekannt, die, in einem wasserdurch¬ lässigen Behältnis liegend, in das Toilettenbecken gehängt werden. Wird gespült, läuft ein kleiner Teil der Spülwasser¬ menge über den WC-Stick und löst hierbei etwas reinigende (oder auch desinfizierende) Substanz vom WC-Stick herunter und reißt zum Kummer der Verbraucher und Hersteller die Substanzen mit ins Abwasser. Nur ein kleiner Teil, nämlich der, der im Toilettenbecken verbleibt, kann zur Desinfektion in der Toilette beitragen.
Ist der WC-Stick parfümiert, wird ebenfalls der größte Teil des abgespülten Parfüms mit ins Abwasser gerissen, ohne zur Luftverbesserung in der Toilette beigetragen zu haben. Diese Tatsache führt naturgemäß zu heftigen Angriffen der Umweltbesorgten. Diese empfehlen, auf die nur zu einem sehr geringen Teil nutzbaren Produkte ganz zu verzichten. Bei den Spülkastenadditiven ist die Situation sehr ähnlich.
Auch hier wird die gesamte Wassermenge eines Spülvorgangs mit den Wirksubstanzen angereichert, obwohl sie in Sekundenschnelle mit dem Wasser durch das Klosett ins Abwasser gespült werden und nur ein sehr kleiner Teil im
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WC-Becken verbleibt und dort wirken kann.
Es wäre also wünschenswert, ein Gerät zu entwickeln, das die Wirksubstanzen erst n a c h der Spülung ins Toiletten¬ becken abgibt, so daß diese dann bis zur nächsten Spülung wirken können. Die Wirksubstanzen würden erst dann ins Abwasser gelangen, wenn sie ihre Aufgabe erfüllt haben. Das hätte eine sehr wesentliche Verminderung der Abwasserbe¬ lastung zur Folge. Wenn es dann noch gelingt, die Abgabe der Wirksubstanz so mit einem Spülvorgang zu koppeln, daß nach jeder Spülung automatisch die Wirksubstanz ins Toiletten¬ becken abgegeben wird, ist der ideale Reiniger, Desinfizierer und Luftverbesserer für die Toilette gefunden. Das Gerät nach Anspruch 1 erfüllt diese Aufgabe und ist zudem noch mit sehr geringen Produktionskosten herstellbar.
Funktionsweise des bestimmungsgemäßen Gerätst Der Produktbehälter 1 besteht aus einem Hohlkörper 2, einem Ausgießer 3 und einer Kappe 4, die sich auf diesem Ausgießer befindet. Der Behälter 1 ist bis zum Niveau 10 mit Produkt gefüllt. Die Kappe weist zwei gegenüberliegende Öffnungen 5 auf, die als einzige den Luftaustausch mit dem Produkt¬ behälter sicherstellen. Sie sind so angebracht, daß sie bei der Ruhestellung des Produktbehälters (Fig. 1) sich rechts von der Öffnung des Ausgießers 3 befinden.
Der Produktbehälter befindet sich in einem durch die Trenn¬ wand 7 in zwei Behälter aufgeteilten Spülwassersammel¬ behälter 8a und 8b. Der Produktbehälter ist im Punkt 6 in der Weise drehbar, daß sich sein oberer Teil mit Ausgießer und Kappe um 90" nach links drehen kann. Wird gespült, fließt Wasser in die beiden oben offenen Behälter 8a und 8b. Während des gesamten SpülVorgangs läuft auch gleichzeitig aus den Öffnungen 9a und 9b etwas Wasser heraus, aber weniger als von oben hineinfließt. Die Behälter
füllen sich also mit Wasser. Das hat zur Folge, daß der untere Teil des Produktbehälters nach oben gedrückt wird, weil er unten hohl ist. Die Verankerung im Punkt 6 sorgt dafür, daß ein Ausweichen vor dem Auftrieb nur so erfolgen kann, daß eine Drehung folgt. Der Produktbehälter kippt mit seinem oberen linken Teil so weit nach links, daß Ausgießer und Kappe den tiefsten Punkt bilden. In dieser Position (Fig. 2) kann kein Ausgießen erfolgen, weil die beiden Öffnungen 5 in der Kappe 4 höher liegen als die Öffnung des Ausgießers 3 und dadurch die Flüssigkeit im Produktbehälter einen Luftaustausch verhindert.
Bis zur Beendigung des Spülvorgangs bleibt der Produktbehälter in dieser Position.
Ist der Spülvorgang beendet, wird von oben kein Spülwasser mehr in die Sammelbehälter 8a und 8b gebracht, so daß das Spülwasser nur noch unten herausläuft, und zwar aus dem rechten Behälter schneller als aus dem linken, weil die Öffnung 9b größer ist als die Öffnung 9a.
Der Produktbehälter kippt in seine Ruhestellung zurück (Fig. 3). Während der Position in Fig. 2 hatte sich in der Kappe 4 etwas Produkt gesammelt, welches bei der Rückkippbewegung zum Teil wieder über den Ausgießer in den Produktbehälter zurückfließt. Nur die Menge (weniger als 1 ml), die sich bei der Lage in Fig. 2 unter dem Ausgießer befunden hatte, fließt nicht mehr in den Produktbehälter zurück, sondern über die untere Öffnung 5 der Kappe 4 in den Wassersammelbehälter 8a, der noch eine kleine Menge Spülwasser enthält. Mit dieser vermischt, gelangen die Produkttropfen in das Toilettenbecken.
Es ist die gewünschte Menge Produkt dosiert worden. Bei der nächsten Spülung wiederholt sich der Vorgang.
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Es gibt noch andere Möglichkeiten, die Kippbewegung des Produktbehälters während der Spülung mit Hilfe des Spülwassers hervorzurufen, bzw. den Dosiervorgang anders durchzuführen.
1) andere Dosiermöglichkeiten: a) mit feinporigem porösem Kunststoff (Fig. 4). In Fig. 1 bis 3 tritt an die Stelle des Ausgießers 3 ein feinporiger, poröser Kunststoff, dessen Porigkeit auf die Viskosität des Produkts in der Weise abgestimmt ist, daß bei gekippter Position des Produktbehälters 1 (Fig. 2) durch diesen Kunststoff innerhalb von 4 Sekunden 0,1 ml Produkt heraustropft. Diese Produktmenge sammelt sich in der Kappe 4 und tropft nach dem Zurückkippen aus ihr heraus.
b) mit Roll-on-Prinzip In Fig. 5 und 6 ist ein oben mit einer Roll-on-Kugel verschlossener Produktbehälter 1 gezeigt, der unten einen kleinen Hohlraum 2 aufweist. Die Roll-on-Kugel ist am Wassersammelbehälter fixiert, so daß sie sich nicht bewegen kann. An ihr hängt der Produktbehälter und schließt ihn durch sein Eigengewicht. Mit 10 ist das Flüssigkeitsniveau des Produkts im Produktbehälter symbolisiert. Wird gespült, sammelt sich Wasser im WasserSammelbehälter 8. Der Produktbehälter fängt an zu schwimmen und wird um 90β nach oben um die Achse der Roll-on-Kugel verdreht (Fig. 6). Das Produkt fließt gegen die Kugel und sammelt sich in geringer Menge in der kleinen Ausbuchtung 16 auf der Kugel. Nach der Spülung fließt das Spülwasser wieder bei 9 aus dem Sammelbehälter heraus, der Produktbehälter geht wieder in die ursprüngliche Stellung zurück (Fig. 5). Das auf dem kleinen Hohlraum der Roll-on-Kugel 16 gesammelte Produkt liegt jetzt frei und wird von dem Wasser aus dem kleinen WasserSammelbehälter 8c oberhalb der Roll-on-Kugel freigespült und fließt von dort mit dem Spülwasser in das Toilettenbecken.
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2) Kippen des Produktbehälters auf andere Art. a) WasserSammelbehälter auf dem Produkbehälter
(Fig. 7,8,9). Das Gerät besteht aus dem gleichen Produktbehälter 1, wie in Fig. 1 bis 3 beschrieben, nur der Wasserauffangbehälter ist anders, viel kleiner ausgebildet, und befindet sich fest verankert auf dem linken oberen Teil des Produktbehälters. Die Dosierung über den Auslaufstutzen 3 und die Dosierkappe 4 erfolgt in gleicher Weise wie oben beschrieben, d.h. nach dem Zurückkippen in die Ruheposition fließt der Produkt¬ tropfen zur unteren AuslaufÖffnung der Dosierkappe.
Der Kippmechanismus wird allerdings anders bewirkt, weil der trichterförmige WasserSammelbehälter (jetzt Nr. 20) anders ausgebildet und anders angebracht ist (Fig. 7).
Er befindet sich oberhalb der Dosierkappe und ist dort fest mit dem Produktbehälter 1 verbunden, sammelt während der Spülung durch seine rechte Öffnung 21 Spülwasser, wird wegen des Wassergewichts schwerer und kippt nach unten, was sich für den Produktbehälter 1 als Drehung um 90° auswirkt. Ein Kippen ist nur bis 90° möglich, was auf verschiedene Weise gewährleistet werden kann, z.B. dadurch, daß sich in der Nähe der Drehachse am Produktbehälter ein Dorn befindet, der beim Kippen dann gegen den Aufhängbügel schlägt, wenn der Produktbehälter um 90° nach links gedreht wurde. Der Produktbehälter befindet sich jetzt in der Position der Fig. 8. Aus dem Auffangbehälter kann über die untere Öffnung 22 Spülwasser entweichen. Es läuft hier, wie oben beschrieben, aus der unteren Öffnung weniger heraus als über die obere hineinfließt. Der Produktbehälter 1 bleibt also während des gesamten SpülVorgangs in der Position der Fig. 8.
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Ist die Spülung beendet, läuft der Spülwasserauffangbehälter leer, wird leichter, der Produktbehälter kippt zurück, die zu dosierende Menge Produkt tritt aus der unteren Öffnung der Dosierkappe aus und wird von der Restmenge Spülwasser aus dem Auffangbehälter abgespült.
In Fig. 9 ist eine Vorderansicht des Produktbehälters 1 mit aufgesetztem Wasserauffangbehälter 20 dargestellt. Die dort skizzierte Öffnung 23 ist die Entlüftungsöffnung für die Dosierung.
b) Widerstand gegen den Strom der Wasserspülung. Handelt es sich bei dem in Fig. 7 bis 9 als Wasserauffang¬ behälter 20 bezeichneten Teil nicht um einen Hohlraum, der bei 21 offen ist, sondern an dieser Stelle geschlossen wurde, so muß man dies als einen Teil ansehen, der einen Widerstand im Wasserstrom des Spülwassers darstellt, besonders dann, wenn die Seiten der ursprünglichen Öffnung noch parallel zur Behälterwandung mit Wandungen vesehen sind, so daß das Wasser, das gegen den Widerstand fließt, nicht einfach an der Seite vorbeiströmen kann. Das hat dann zur Folge, daß dann bei der Spülung das Spülwasser diesen Widerstand nur dadurch verkleinern kann, daß es den Produktbehälter um 90° nach links kippt. Die Achse, um die der Produktbehälter kippen kann, ist so beschaffen, daß der Produktbehälter zurückkippt, wenn der Druck des Spülwassers nicht mehr vorhanden ist.
Natürlich kann dieser Widerstand im Wasserström auch anders am Produktbehälter angebracht sein als hier beschrieben. Wichtig ist nur, daß der Widerstand in der Ruhestellung größer ist als wenn sich der Behälter um 90° nach links gedreht hat.
3) Einsatz im Wasserkasten der Toilette:
Das Gerät kann, wie in Fig. 7 bis 9 beschrieben, ohne irgend¬ eine Veränderung der Teile auch im Toiletten-Wasserkasten eingesetzt werden und funktioniert in gleicher Weise, daß also erst am Ende der Spülung Produkt dosiert wird.
Die Dosierung geschieht dann folgendermaßen: Der Produktbehälter 1 inklusive Wasserauffangbehälter 20 befinden sich in der Ruhestellung unterhalb des Wasserspiegels.
Der Wasserauffangbehälter ist in diesem Zustand mit Wasser gefüllt, die Position des Produktbehälters ist die gleiche wie in Fig. 8. Er hat die notwendige Menge Produkt bereits in den Produktbehälter abgegeben. Es müsste eigentlich nur der Wasserspiegel symbolisiert werden, der sich oberhalb des Produktbehälters befindet. Während der Spülung sinkt der Wasserspiegel im Vorratstank sehr schnell ab. Sinkt er unter die Höhe der Dosierkappe, läuft der Wassersammelbehälter leer, so daß er wieder leichter wird, zurückkippen kann und dabei das Produkt in die Restmenge Spülwasser abgibt.Die Geschwindigkeit des Leerlaufens wird durch die Größe der Auslaufδffnung bestimmt, und ist so beschaffen, daß der Sammelbehälter noch vor der Entleerung des Wasserkastens selbst leer geworden ist, damit der Produktbehälter zurückkippt und Produkt in den letzten Teil des Spülwassers dosiert, um mit ihm ins Toilettenbecken zu gelangen.
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