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    公开号:WO1985000047A1
    申请号:PCT/DE1984/000134
    申请日:1984-06-14
    公开日:1985-01-03
    发明作者:Konrad Altmann
    申请人:Konrad Altmann；
    IPC主号:F16K31-00
    专利说明:
    WC-Spülkasten ======¯=¯======¯=========Für die WC-Spülung werden Flüssigkeitsbehälter mit automatisch gesteuertem Zu- und Abflussventil benötigt. Die Steuerung des Zuflussventils erfolgt in der Regel mit Hilfe eines an einem Hebel befestigten Schwimmers, der bei steigendem Blüssigkeitsspiegelallmählich angehoben wird und das Zuflussventil bei einer gewissen Füllhöheschliesst. Die Entleerung erfolgt mit Hilfe einer Saug-glocke oder eine Abflussventils am Boden des Behälters in Verbindung mit einem Schwimmkörper. Die eben beschriebene Steuerung des Zuflussventils erfüllt ihren Zweck nicht'ionidealer Weise. Da die Schliessung des Zuflussventils mit Hilfe des Schwimmers proportional zum Wasserstand erfolgt, verringert sich die Füllgeschwindigkeit gegen Ende des Füllvorgangs stark. Dies hat neben einer Verlängerung der Füllzeit weitere negative Auswirkungen: störende Geräusche, Verstopfung des Zuflussventils durch im Wasser mitgeführte Fremdteilchen, Erodierung der Dichtung des Zuflussventils. Diese Nachteile könnten ganz oder zum grössten Teil durch ein mit einem Integralregler gekoppeltes Zuflussventil beseitigt werden, d. h. durch einen Regelmechanismus der das Zuflussventil bis zur gewünschten Füll-höhe voll geöffnet lässt und dann in relativ kurzer Zeit schliesst. Eine Reihe von Anstrengungen, die seit längerer Zeit in dieser Richtung unternommen wurden, zeigt, dass sich ein Integralregler allein unter Ausnutzung von Auftriebskräften nur sehr unvollkommen realisieren lässt. Eine Realisierung mit Hilfe eines elektrischen Regelkreises scheidet wegen des damit verbunden Aufwandes und der Unfallgefahr aus. Für das Abflussventil sind zwar im wesentlichen befriedigende Ausführungen bekannt. Diese sind jedoch ungeeignet, um auf einfache Weise die interessante Aufgabe zu lösen, zwei verschiedene,vorbestiinitteJassermengenaus dem Spülkasten abfliessen zu lassen. Die vorgeschlagenen Lösungen beruhen zum Teil darauf, dass der Behälter unterteilt ist, oder dass zwei Abflussventile vorgesehen sind. Solche Verfahren sind jedoch zu aufwendig und auch störungsanfällig. Da die Aufgabenstellung letztlich den Zweck einer Einsparung verfolgt, kann nur von einer befriedigenden Lösung gesprochen werden, wenn diese auf denkbar einfache Weise erreicht wird. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen WO-Spülkasten mit Regelmechanismen einfacher Bauart sowohl für den Zulauf als auch für den Ablauf zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäBmit einem WO-Spülkastengelöst, wie er durch den Anspruch 1 ge kennzeichnetist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den UDteransprüchenbeschrieben. Eine überraschend einfache und zuverlässige Realisierung eines Integralreglers für das Zuflussventil ist nach der Erfindung durch die zusätzliche Steuerung des Schwimmers mit Hilfe von Permanentmagneten möglich; dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass zwischenzwei Teilen mit Hilfe von Permanentmagneten eine mechanische Verbindung hergestellt werden kann, die sich bei einer definierten Krafteinwirkung, in unserem Fall der Auftriebskraft des Schwimmers, löst. Diese Eigenschaft von Permanertmagnetenkann.auch dazu benutzt werden, um das Abflussventil für den Spülkasten zu steuern. Andere Möglichkeiten der Steuerung des Abflussventils ergeben sich durch den Einsatz eines mechanischen Verriegelungsgliedes oder unter Ausnutzung strömungsmechanischer Kräfte, zweckmässig in Verbindung von Gewichts- und / oder Auftriebskräften. Durch die Kombination der eben angedeuteten Steuerung des Abflussventils mit der zusätzlichen Steuerung durch einen in mittlerer Wasserstandshöheentsprechend der abzugebenden Wassermenge angeordneten Schwimmer kann ausserdem auf überraschend einfache Weise die Aufgabe gelöst werden, aus dem Behälter nach Wahl zwei verschiedene, vorbestimmte Wassermengen mit Hilfe eines einzigen Ventils abfliessen zu lassen. Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungs-beispielen anhand beigefügter Zeichnungen nähererläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch die Realisierung der Steuerung desZuflussventils in einer erst-en Ausführungsform, Fig. 2 schematisch die Realisierung der Steurung desZuflussventils in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3 schematisch die Realisierung der Steuerung desAbflussventils für die Abgabe von zwei verschie denen Wassermengen, Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 3 aus der Sicht derPfeile IV -IY. Fig. 5 schematisch die Realisierung der Steurung desAbflussventils für die Abgabe von zwei verschiede nen Wassermengen in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 6 schematisch die Realisierung der Steuerung des Ab flussventils für die Abgabe von zwei verschiedenenWassermengen in einer dritten Ausführungsform, Fig. 7 schematisch die Realisierung der Steuerung des Ab flussventils für die Abgabe von zwei verschiedenenWassermengen in einer vierten Ausführungsform, Fig. 8 schematisch eine Variante zur Ausführungsform nach Fig. 7, und Fig. 9 schematisch die Realisierung der Steuerung des Abflussventils für die Abgabe von zwei ver schiedenen Wassermengen in einer vierten Ausfüh rungsform. Das Prinzip und zugleich eine einfache Reali- siebungder Steuerung des Zuflussventils-eines Behälters 21 mit Hilfe von Schwimmer und Dauermagneten ist in Fig. 1 dargestellt. An einer senkrechten Stange 2 sind einSchwimskörper3 und ein scheibenförmiger Permanentmagnet 6 (z. 3.ein Ferrit) befestigt. Die Stange wird mit Hilfe von zwei Armen 4 und 5 geführt, die mit dem Gehäuse ver bunden sind. An dem oberen Arm 4 ist ausserdem ein zwei ter scheibenförmiger, gegensätzlich gepolter Permanent magnet 7 befestigt, der den Magneten 6 berührt, wenn sich der Schwimmer in der unteren Position befindet und der Behälter leer ist. Die Anziehungskraft, welche dieMagnete in dieser Position aufeinander ausüben ist so gewählt, dass die Magnete, wenn der Behälter gefüllt wird, durch die Auftriebskraft des Schwimmers bei einer vor bestimmbaren Füllhöhe entgegen ihrer Anziehungskraft ge trennt werden. Durch die Einwirkung der Auftriebskraft auf den Schwimmer wird dann die Stange 2 soweit angehoben,bis eine an ihrem oberen Ende befestigte Dichtung 8 gegendie Mündungdes Zuflusskhres9 gedrückt wird und dieses verschliesst. Durch die flächenhafteAusbildung der Mag nete nimmt die Anziehungskraft, die sie aufeinander aus üben, rasch mit der Entfernung ab, sodass nach einer Anhe bung der Stange um typischerweise einige Millimeter, dieDichtung 8 praktisch mit der gesamten Auftriebskraft ge gen das Zuflussrohr 9 gedrückt wird. Um die Berührungs fläche der Magnete sauber zu halten, so dass ein stets gleichbleibender magnetischer Schluss gewährleistet wird, ist es zweckmässig, beide Magnete gemeinsam mit einer elastischen Schutzhülle 10 zu umgeben. Sollte sich dies erübrigen, so dürfte es sinnvoll sein, die Magnete selbst mit korrosionsfesten Schutzhüllen zu umgeben, falls nichtMagnete aus korrosionsfestem Material benutzt werden. Wie man Sieht, wird durch diese einfache Vor-richtung erreicht, dass die effektive Öffnung des Zuflusses während des ganzen Füllvorganges konstant bleibt. Die Füllgeschwindigkeit kann dadurch optimal abgestimmt und gegebenenfalls mit einer Stellschraube einreguliert werden. Der Füllvorgang kann sehr geräuscharm gestaltet werden, da keine lauten Anfangsgeräusche entstehen. Da sich der Schliessvorgang rasch vollzieht, wird ein Zischen am Schluss nahezu vermieden. Auch ein Rückstau von Schwebeteilchen tritt nicht auf. Trotzdem vollzieht sich der Schliessvorgang nicht ruckartig, da die Lösung der Magnete nicht abrupt, sondern im Zeitablauf stetig, wenn auch schnell erfolgt. Um zu erreichen, dass sich die Magnete besonders exakt bei einer bestimmten Füllhöhe trennen, kann der Schwimmkörper so ausgebildet werden, dass sich sein horizontaler Querschnlttan einer bestimmten Stelle 11 stufenförmig erweitert. Die auf den Schwimmkörper wirkende Auftriebskraft nimmt dann beschleunigt zu, sobald der Wasserspiegel diese Stelle erreicht. Zur Feineinstellung der Füllhöhe kann ausserdem, falls nötig, einer der Magnete mit einer Stellschraube 12 versehen werden, mit welcher der Abstand geregelt werden kann, bis zu dem sich die Magnete maximal nahern. Um zu vermeiden, dsssich das Ventil zu rasch schliesst und es zu einem Rückschlag kommt, können strömungsmechanische oder magnetische Dämpfungsverfahren angewendet werden. Als Ausführungsform eines strömungsmechanischen Dämpfungsverfahrenswird vorgeschlagen, die äussere Form des Schwimmers so zu gestalten, dass sich beim Auftauchen Wirbel bilden und / oder Wassermassen verdrängt werden müssen. Es wird weiter vorgeschlagen, im Innern des Schwimmers einen Hohlraum vorzusehen, der durch Öffnungen mit dem Aussenraum verbunden ist,und sich bei eingetauchtem Schwimmer mit Wasser füllt. Durch die Wassermasse in dem Hohlraum vergrössert sich die gegenüber der Auftriebskraft wirksame effektive träge Masse des Schwimmers, sodass sich die Ge schwindigkeit der Auftriebsbewegungverkleinert. Die enstehende dynamische Zusatzmasseund dieVerringerung des Auftriebs sollen in der Ruhe stellung verschwinden. Um dies zu gewährleisten sind die Öffnungen so zu gestalten, dass dasWasser während das Auftauchensdes Schwimmers aus dem Hohlraum abfliessen kann, sodass in derEndstellung der Wasserspiegel innerhalb und ausserhalb des Schwimmers denselben Pegel auf weist. Durch diese Massnahme kann die Geschwindigkeit des Schliessvorgangs in weiten Bereichen variiert und so den Erforder nissen nach Rückschlagsicherheit und geräusch losem Schliessen angepasst werden. Praktisch kann dieser Hohlraum durch eine Kappe realisiert werden, die seitlich auf den Schwimmer aufgesteckt -wird. Als Ausführungsbeispiel eines magnetischenDämpfungsverfahrenswird vorgeschlagen, dass ein Magnet mit T-förmigem Querschnitt in einen torusförmigenMagneten eintaucht. Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung ist in Fig. 2 angegeben, wobei der ersten Ausführungsform entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wurden. Hier sind Magnet 6 und Schwimmer 3 an einem Hebel 13 befestigt, durch den bei entsprechender Füllhöhe das Zuflussventil geschlossen wird. Die Funktionsweise ist sonst analog zu Fig. 1. Die Magnete können hier horizontal verschiebbar angeordnet werden, um die Füllhöhe einjustieren zu können. Ausserdem kann eine Vorrichtung 14 zur geräuscharmen und spritzerfreien Einleitung der Flüssigkeit in den Behälter vorgesehen werden. Dasselbe gilt natürlichauch für die Ausbildungsform nach Fig. 1. Die Erfindung kann ausserdem in Form einer Kombination, der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen oder in anderen Variationen realisiert werden. Eine erfindungsgemässe Ausbildung der Anwendung von Permanentmagneten zur Steuerung des Abflussventils ist in Fig. 3 angegeben. An einem Rohr 22, das gleichzeitig als Überlaufrohr dient, ist unten ein Dichtungsring 23 angebracht, der als Dichtung für die Abflussöffnung 24 des Behälters 21 dient. Ausserdem sind an dem Rohr ein Schwimmkörper 25 und ein Anschlag 26 befestigt. Der Anschlag 26 drückt gegen einen ringförmigen Schwimmkörper 27, der in einen Zusatzbehälter 28 taucht, welcher an der Unterseite einige, typischerweise 2 bis 4, kleine Öffnungen 29 besitzt und auf typischerweise 3 bis 4 Füssen 30 steht. Um eine Verschmutzung zu verhindern ist es zweckmässig, den Behälter 28 mit einem Deckel 31 zu verschliessen, wobei jedoch Lüftungsöffnungen 32 vorgesehen werden müssen. Ausserdem ist an dem Rohr ein Gewicht 33 befestigt, welches zusammen mit dem Eigengewicht des beweglichen Ventilkörpers das Gewicht der von dem Schwimmkörper 27 verdrängten Flüssigkeitsmenge etwas übertrifft. Am oberen Ende des Rohres 22 ist ein Bügel 34 befestigt, in den zwei Hebel 35 und 36 greifen, die sich um eine Achse 37 drehen können. Am Hebel 36 ist ein flacher Permanentmagnet 38 befestigt, der einen mit dem Gehäuse verbundenen, gegensätzlich gepolten Permanentmagneten 39 berührt, wenn das rechte Ende des Hebels 36 niedergedrückt wird. Die Anziehungskraft der Magnete in dieser Stellung einerseits, sowie das Gewicht 33 andererseits zuzüglich des Eigengewichtes des Rohres22, der Dichtung 23 und des Schwimmkörpers 25 sind so aufeinander abzustimmen,-dass bei völlig leerem verlässt. Die Geschwindigkeit des Abfliessens aus dem Zusatzbehälter kann durch entsprechende Dimensionierung der Öffnungen 29so eingestellt werden, dass die auf den Schwimmkörper 27 wirkende Auftriebskraft gerade in dem Augenblick, wenn der Behälter ganz entleert ist, so weit vermindert ist, dass die durch den ventilkörperund das Gewicht 33 verursachte, nach unten wirkende Kraft ausreicht, um die Magnete zu trennen und das Ventil zu schliessen. Eine Feineinstellung dieses Zeitpunkts kann mittels der Stellschraube 40 vorgenommen werden. Wird das Rohr 22 bei vollem Behälter 21 mit Hilfe des Hebels 35 angehoben, so bleibt das linke Ende des Hebels 36 dank eines Langloches im Bügel 34 und infolge des Gewichts des Magneten 38 oder einer anderen entsprechend zu wählenden Gewichtsverteilung entlang dieses Hebels unten. Die Anziehungskraft der Magnete kommt deshalb nicht zur Wirkung. Die nach unten wirkende Sogkraft wird in diesem Fall durch die auf den Schwimmkörper 25 wirkende Auftriebskraft kompensiert. Diese wirkt jedoch nur solange, bis der Flüssigkeitsspiegel etwa bis zur Höhe des Schwimmkörpe-rs25 abgesunken ist (unterer Flüssigkeitsspiegel in Fig. 3). Zu diesem Zeitpunkt beginnt sich das Rohr zu senken, wodurch die Abflussöffnung geschlossen wird.Um ein ruckartiges, geräuschvolles Schliessen infolge eines von oben auf die Dichtung 23 einwirkenden Staudruckszu vermeiden, wurde die Dichtung 23 kastenförmig ausgebildet. Sie wird beim Öffnen des Ventils in den Ring 41 geschoben, der mit der Unterseite des Behälters 28 oder mit den Füssen 30 verbunden sein kann. Das Kastenprofil wird so dick gewählt, dass auch bei geschlossenem Ventil die Oberseite des Dichtungsgummis den Ring 41 nicht ganz verlässt. Dadurch wird erreicht, dass die Flüs-sigkeit zwischen Zusatzbehälter 28 und Dichtung 23 während des Abfliessens nahezu in Ruhe bleibt, sodass beim Schliessen der Staudruck Behälter, die Magnete durch die nach unten wirkende Schwerkraft getrennt werden und die Öffnung 24 durch die Dichtung 23 geschlossen wird. Diese Anordnung hat folgende Funktion:Ist der Behälter vollständig gefüllt (oberer Flülligkeitsspiegel in Fig. 3), so wird die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 27 durch das Gewicht 33 kompensiert. Auf die Dichtung 23 wirkt nach unten der hydrostatische Druck der Flüssigkeit, der diese gegen den Rand der Abflussöffnung presst. Die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 25 wirkt dieser Kraft entgegen nach oben. Um ein selbsttätiges Öffnen oder Undichtwerden des Abflusses zu verhindern, ist daher der Schwimmkörper 25 so klein zu dimensionieren, dass die nach unten wirkende Kraft nicht vollständig kompensiert wird. Es ist jedoch andererseits zweckmässig, ihn so gross zu dimensionieren, dass ein Öffnen des Ventils durch Anheben des Rohres 22 mittels einer der Hebel 35 oder 36 mit geringer Kraftanstrengung möglich ist. Wird nun das Rohr 22 bei vollem Behälter 21 mittels des Hebels 36 angehoben, so wird die Dichtung 23 an der Unterseite umströmt, sodass der auf die Oberseite einwirkende hydrostatische Druck grösstenteils kompensiert wird. Es entsteht stattdessen durch die abfliessende Flüssigkeit eine kleine Sogkraft. Diese wird jedoch durch die entsprechend zu bemessende Anziehungskraft der Magnete 78und 39 kompensiert, welche durch das Betätigen des Hebels 36 zur Berührung gebracht wurden. Das Abflussventil bleibt daher geöffnet, bis der Behälter fast völlig leer ist. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter den oberen Rand des Zusatzbehälters 28, so bildet sich ein Niveauunterschied zwischen dem Wasserspiegel im Zusatzbehälter 28 und demjenigen im Hauptbehälter 21 aus, da die Flüssigkeit den Zusatzbehälter durch die Öffnungen 29 verzögert nur horizontal auf die Dichtung einwirkt. Ausserdem bewirkt die kastenförmige Ausbildung der Dichtung ein elastisches, geräuschloses Schliessen des Ventils. Wie unmittelbar einleuchtet, erfüllt das Gewicht33 seinen Zweck auch, wenn es an dem Hebel 36 befestigt wird. Um das Absenken des beweglichen Ventilkörpers zu dämpfen, wird ausserdem vorgeschlagen, das Gewicht33 mit Hilfe eines Anschlags beweglich an dem Rohr22 zu befestigen und es durch einen mit dem Gehäuse verbundenen zweiten Anschlag azufangen,bevor sich das Ventil ganz schliesst. Statt des in Fig. 3angegebenen Hebelmechanismus kann natürlich ein beliebiger anderer Mechanismus benutzt werden, der auf zweierlei Weisen betätigt werden kann und dadurch gekennzeichnet ist, dass nur bei einer der beiden Betätigungsarten die Haltemagnete 38 und 39 zur Berührung gebracht werden. Eine Weiterbildung des in Fig. 3 angegebenen Hebelmechanismus besteht darin, die beiden rechten Enden der Hebel 35 und 36 gemeinsam mit einer Wippe zu bedienen. Dies ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Die Wippe 42 wird um die Achse 43 gedreht. Je nachdem auf welcher Seite sie niedergedrückt wird, wird einer der Hebel 35, 36 betätigt. Eine Vereinfachung ergibt sich, wenn an Stelle von zwei Permanentmagneten 6, 7 bzw. 38, 39 jeweils eine der Magnete aus magnetisierbarem Material angefertigt wird. Wie man sieht, ist der dargelegte Regelmechanismus im Prinzip nicht nur zum Ablassen einer kleinen und einer grossen Wassermenge geeignet. Es kann durch längeres Niederdrücken des Hebels 35 jede beliebige dazwischenliegende Menge abgelassen werden, was z. B. zum Nachreinigen des WC'svon Vorteil ist. Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus der Kombination der dargelegten Regelmechanismen für Zu- und Abflussventil. Da bei dem dargelegten Regelmechanismus für das Zuflussventil das Wasser stets gleich schnell einströmt, gilt dies auch, wenn nur eine kleine Wassermenge abgelassen wird. Der Spülkasten wird daher in diesem Fall wesentlich schneller wieder aufgefüllt wie beim herkömmlichen Schwimmerventil, bei dem die Nachfüllung einer kleinen Menge fast die gleiche Zeit in Anspruch nimmt, wie die Füllung des ganzen Behälters. Die Anwendung eines mechanischen Verriegelungsglieds zur Steuerung des Abflussventils für die Abgabe von zwei verschiedenen Wassermengen zeigt Fig. 5. An einem Rohr l,das gleichzeitig als Überlaufrohr dient1 ist unten ein Dichtungsring 2befestigt. Ausserdem ist an dem Rohr in mittlerer Höhe ein Schwimmkörper 3 befestigt. Das Rohr 1 kann durch Betätigen des Hebels 4, der in den Bügel 5, eingreift,und um die Achse 6' drehbar ist, angehoben werden. Geschieht dies, so wird gleichzeitig der Dichtungsring 2gegen den hydrostatischen Druck angehoben. Der Abfluss 7 bleibt dann so lange geöffnet, bis der Pegel auf die Höhe des Schwimmers 3abgesunken ist. Daraufhin schliesst sich das Ventil infolge des Sogs des abfliessenden Wassers. Um den Hebel 4 von dem in der Zeichnung parallel angeordneten Hebel 8 zu unterscheiden, ist dieser in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet, und zwar in der Position, die er nach ttiederdrückendes rechten Endes einnimmt. Rechts neben dem Abfluss ist am Boden des Spülkastens ein Zusatzbehälter 9befestigt, der ähnlich wie der Zusatzbe hälter in Fig. 3 oben Lüftugslöcher 10 und unten Öffnungen lllbesitzt,aus denen das Wasser bei der Entlee rung des Spülkastens verzögert ausläuft. In den Zusatzbehälter taucht ein Schwimmer 12' ein, an dem eine Stange 13 befestigt ist. Diese Stange wird durch ein Loch 14' imDeckel des Behälters geführt. Ihr oberes Ende ist an der rechten Ecke der Platte 15, welche die Form eines 900-Sektors hat, beweglich befestigt.Die Platte ist um die Achse 16drehbar gelagert. Bei vollemSpülkasten drückt die linke, senkrechte Kante der Platte infolge des Auftriebs des SchwimmRörpers12' gegen das Rädchen 17,welches sich um die Achse 18' drehen kann und mit Hilfe der letzteren an dem linken Arm des Hebels 8 befestigt ist. Wird nun der Hebel 8 betätigt, und somit sein linkerArm angehoben, so weicht die Platte 15 nach links aus, wobei die kreisfömige Kante der Platte unter dem Rädchen 17 hindurch gleitet. Diese Bewegung wird dadurch gestoppt, dass die Aufwärts bewegung des Schwimmers durch den Anschlag 19' begrenzt wird, wenn dieser am Gehäusedeckel anstösst. Die obere Ecke der sektor förmigen Platte wird zweckmässigerweise so abgerundet, dass das Rädchen 17' leichtabrollen kann. Ausserdem kann durch geeignete Wahl der Rundung erreicht werden, dass der ganze Öffnungsvorgang infolge der durch den Schwimmer 12 erzeugten Auftriebskraft von selbst abläuft, wenn das rechte Ende des Hebels 8 nurum einige Millimeter nledergedrücktwurde. Um nach Betätigen des Hebels 8 einmöglichst rasches Auftauchen des Schwimmers 12- zu erreichen, wird vorgeschlagen, ihn mit Hilfe von Rundungen so zu gestalten, dass sein Strömungswiderstand möglichst klein ist. Ist der eben beschriebene Vorgang abgelaufen, so bleibt das linke Ende des Hebels 8solange angehoben, bis sich der Zusatzbehälter 9 soweit entleert hat, dass der Schwimmer 12absinkt. Dadurch wird auch die Platte 15wieder in ihre Ausgangsposition zurückgedreht, sodass sich das Ventil schliessen kann. Durch geeignete Dimensionierung der Öffnungen 11 kann der Zeitpunkt des Schliessens so festgelegt werden, dass letzteres genau dann erfolgt, wenn der Spülkasten völlig leer ist. Um das Absinken des Schwimmers zuverlässig zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, die Stange 131 entsprechend schwer zu machen oder ein zusätzliches Gewicht anzubringen. Da der in Fig3 benutzte Führungsmechanismus hier entfällt, 5 201 sind in Fig. 5 Klammern 20 zur FUhrung des Rohres 1 vorgesehen,in welche -dieses bei der Fertigung von vorne hineingedrückt wird. Zusätzlich zur Fig 3 wird hier ausserdem vorgeschlagen, dass der Schwimmer 3 an dem Rohr 1 so befestigt wird, dass er mit Hilfe einer Zahnung 21, in welche die Nase 22eingreift, in verschiedene Positionen gebracht werden kann, um die Menge der Teilspülung für verschiedene WC-Becken anzupassen. Die eben beschriebene Vorrichtung lässt sich mit einem sehr geringen Kostenaufwand realisieren, insbesondere, wenn man den unteren Teil des Zusatzbehälters in einem Stück mit dem Hauptbehälter herstellt, sodass der Deckel bei der Fertigung nur aufgesetzt werden muss. Die zweite Methode basiert unter Verzicht auf den Zusatzbehälter allein auf der Ausnutzung strömungsmechanischer Effekte. Sie wird im Folgenden anhand von Fig. 2 an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 6 zeigt eine Stange 23, die an einer drehbar gelagerten Achse 24 starr befestigt ist An der Achse 24 ist ausserdem ein Gewicht 25 undan ihrem unteren Ende eine Kappe 26 befestigt. Durch diese Kappe, welche den Dichtungsring vonrechts und von oben abschirmt, wird erreicht, dass der Hauptanteil des Wassers von links in den Abfluss 7' strönt. Dies hat zur Folge, dass auf die Kappe während der Entleerung eine von rechts nach links wirkende Kraft ausgeübt wird. Unmittelbar nach dem Offnendes Ventils wird diese Kraft hauptsächlich durch den von rechts einwirkenden hydrostatischen Druck bewirkt und beträgt bei 20 cm Füllhöhe ca. 5 N. Die Stange 23 wirddaher unmittelbar nach dem Öffnen im Uhrzeigersinn gedreht, sodass sich ihr oberes Ende unter den an dem Hebel 8 angebrachten Vorsprung 27' schiebt. Die Bewegung wird durch die Anschläge 280gestoppt, die sich in Fig. 6 vor und hinter der Bildebene neben der Abflussöffnung 7 befinden. Da während des Abfliessens der hydrostatische Druck noch durch den Sog ergänzt wird, verharrt die Stange 23 nahezu bis zur völligen Entleerung des Spülkastens in der erreichten Stellung. Während dieser Zeit wird daher das linke Ende des Hebels 8 in der oberen Position festgehalten, sodass sich das Ventil nicht schliessen kann. Ist der Spülkasten leer, so lässt die Sogwirkung schlagartig nach. Die Stange 23 wirdinfolgedessen durch die Wirkung des Gewichts 25 wieder in ihre Ausgangsposition zurückgedreht, welche durch den Anschlag 29 festgelegt ist. Gleichzeitig verschiebt sich ihr oberes Ende bis es sich links von dem Vorsprung 27' befindet.Hat es diese Position erreicht, so senkt sich der linke Arm des Hebels 8,wodurch das Ventil geschlossen wird. Um Reibungskräfte zu vermeiden, ist an dem oberen Ende der Stange 23 wiederum ein drehbares Rädchen 30befestigt. Ausserdem ist das Eck des Vorsprungs 27' abgerundet. Dadurch wird zusätzlich gewährleistet, dass sich das Ventil auch dann voll öffnet, wenn der Hebel 8 nureinige Millimeter niedergedrückt wird. Gegebenenfalls kann jedoch auf dieses Detail verzichtet werden. Um zu verhindern, dass der Dichtungsring 2beim Auftauchen des Rohres 1 an der Kappe 261anstösst, wurde an dem Rohr eine Nase 310angebracht, welche die Aufwärtsbewegung begrenzt, sobald sie die obere Führungsklammer 20 erreicht. Die Funktion des Gewichts 25 kannauch durch eine Feder übernommen werden, z. 8. durch eine Lamelle aus Kunststoff. Die eben angegebene Konstruktion hat den Vorteil, dass die Stange 23 zusammen mit der Achse 24und dem Gewicht 25 (oder einer Feder) in einem Stück hergestellt werden kann. Bei der Anfertigung des Spülkastens kann die Achse 24dann z. B. in zwei Vorsprünge an der vorderen und hinteren Wandung eingehängt werden. Die beiden Konstruktionen nach Fig. 5 und 6 lassen sich noch weiter vereinfachen, wenn man die beiden Betätigungshebel in einen zusammenfasst. Dies ist aus folgendem Grund und in folgender Weise möglich:Das Abflussventil lässt sich bei vollem Spülkasten infolge des Auftriebs des Schwimmkörpers 3, der entsprechend zu dimensionieren ist, sehr leicht öffnen. Ausserdem erfolgt die Öffnung, wenn der Hebel 8 nurleicht gedrückt wurde, dank des Langlochs in dem Bügel 5 selbsttätig. Bringt man daher1 wie Fig.6zeigt, unter dem rechten Ende des Hebels 8einer elastischen Anschlag 32 in Form einer Feder oder eines Gummiblocks so an, dass die Blockierung bei Verkippen bis zu diesem Anschlag noch nicht einrastet, so lässt sich auf diese Weise ein Zweistufenmodusfür die Betätigung realisieren.Drückt man den Hebel bis zu dem elastischen Anschlag 32 nieder, was nur ein leichtes Antippen erfordert, so erfolgt eine Teilentleerung, verstärkt man jedoch den Druck auf den Hebel gegen den Widerstand des elastischen Anschlags, so rastet nach einer weiteren Verkippung des Hebels die Blockierung ein, sodass eine Vollentleerung erfolgtBei der in Fig. 7 angegebenen Konstruktion ist der kurze waagrechte Teil des Uberlaufrohres 401fest mit dem Boden des Spülkastens verbunden und bildet daher eine Erhöhung. Die Einmündung des Überlaufrohres in den Ablauf liegt unmittelbar unter der Ablauföffnung 41. An dem senkrechten Teil des Überlaufrohres ist eine Klappe 42;drehbarbefestigt, welche die Ablauf öffnung verschliesst. Diese Klappe ist durch eine Stange 46 mit einem von aussen drehbaren Hebel 44 verbunden.An dieser Stange ist ein Schwimmer 3' befestigt,dessen Position wiederum mit Hilfe einer Zahnung oder eines Gewindes verändert werden kann. Die Teilentleerung wird dadurch eingeleitet, dass man den Hebel 44 nach links dreht, bis dieser an dem Anschlag 45 anstösst, wodurch der mögliche Öffnungswinkel der Klappe begrenzt wird. Da sich nun die von oben auf die Klappe wirkende Kraft bereits bei einer kleinen Drehung erheblich verringert, lassen sich der Auftrieb des Schwimmers 3 und die Position des Anschlags 45 so abstimmen, dass der Schwimmer in der Lage ist, die Klappe solange offen zu halten, bis der Wasserspiegel auf die Höhe des Schwimmers abgefallen ist, Durch den Schwimmer Ywird daher eine definierte Teilentleerung realisiert. Sollte es nötig sein, den von der Seite auf die Platte einwirkenden Staudruck zu vergrössern, so wird vorgeschlagen, die linke Kante der Klappe 42 etwas nach oben zu biegen, wie Fig. 7'zeigt. Die Vollentleerung wird dadurch eingeleitet, dass man den Hebel 44 nach rechts dreht. Hier ergibt sich durch den Schwimmer der Vorteil, dass sich die Klappe nach einer kleinen Drehung des Hebels von selbst voll öffnet, bis sie an den Anschlag 47 anstösst. Die durch den waagrechten Teil des Überlaufrohres bedingte Erhöhung der Abflussöffnung kann beseitigt werden, wenn man das Überlaufrohr, wie Fig.8 zeigt, unterhalb des Bodens in das Abflussrohr einführt. Da sich jedoch dann die Strömung etwas ändert, muss der von oben auf die Klappe einwirkende Druck durch eine starr mit dem Gehäuse verbundene Platte abgeschirmt werden, an welche sich die Klappe anlegt, wenn sie voll geöffnet ist. Die Platte 48 kann zur Verstärkung des Effek tes durch seitliche Wände ergänzt werden. Da die Platte 48 die Klap pe 42', wenn diese geöffnet ist, voll abdecken muss, wird vorgeschlagen, die Stange 46 bei diesem Ausführungsbeispiel an der Klappe 42 mit Hilfe einer kleinen vorspringenden Nase 49 zu befestigen. Wie bereits erwähnt mussder Hebel 44 zur Einleitung der Entleerung wegen des Auftriebs des Schwimmersnur leicht geschwenkt werden.Er kann also,wie Fig.8 zeigt,durcheine Wippe 50 ergänzt werden, welche von oben herab durch eine zweite im Deckel des Spülkastens integrierte Wippe 51 betätigt wird. Um jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel zu gewährleisten, dass sich die Klappe 42 imFall der Vollentleerung soweit öffnet, dass sie an der Platte 48 anstösst, muss die Befestigung der Stange 46 an dem Hebel 44 geändert werden. Es wird vorgeschlagen, im oberen Ende der Stange 46 ein Langloch 52 anzubringen, sodass sich diese relativ zum Hebel 44 verschieben kann. Dies hat jedoch zur Folge, dass der Anschlag für die Teilentleerung nunmehr so ausgeführt werden muss, dass er die Aufwärtsbewegung der Stange 46 unmittelbar begrenzt, wenn der Hebel 4a nach links geschwenkt wird. Es wird vorgeschlagen, zu diesem Zweck links von dem Hebel 44 eine Platte 53 anzubringen, deren rechte Kante leicht abgewinkelt ist, wie Fig.8zeigt. Da bei der Vollentleerung das obere Ende der Stange 46 zunächst etwas nach rechts verschoben wird, gleitet es im weiteren Verlauf des Öffnungsvorgangs an der Platte 53 vorbei. Das obere Ende der Stange 46 ist ausserdem relativ zu der Wippe 50 so anzuordnen, dass es sich im Fall der Vollentleerung vor oder hinter dieser Wippe nach oben bewegen kann. Das System wird durch diese Änderung der Betätigungseinrichtung der in europäischen Ländern verbreiteten Gepflogenheit angepasst, den Spülkasten durch eine Drucktaste zu betätigen.Das in dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzte strömungsmechanische Prinzip lässt sich in etwas abgeänderter Form auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 übertragen. Dadurch wird erreicht, dass bei letzterem unter Beibehaltung des kompakten Aufbaus auf die Magnetkupplung 38, 39 und auf das Zusatzgewicht 33 verzichtet werden kann. Das sich so ergebende zusätzliche Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand von Fig. 9 beschrieben. Es wird vorgeschlagen, die Einrichtung zum Anheben des Ventilkörpers 22, 23 so zu gestalten, dass sie folgende Funktion erfüllt. Bei Betätigung des Hebels 36 für die Vollentleerung wird der Ventilkörper wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 soweit angehoben, dass der Dichtungsring 23 den Boden des Zusatzbehälters 28 nahezu berührt. In dieser Position des Dichtungsringes wird der Staudruck des abfliessenden Wassers durch den Boden des Zusatzbehälters und den Ring 41 abgeschirmt, sodass auf den Ventilkörper kaum strömungsmechanische Kräfte einwirken. Das Ventil bleibt daher in der früher beschriebenen Weise geöffnet, bis der Zusatzbehälter 28 nahezu entleert ist. Bei Betätigung des Hebels 35 für die Teilentleerung wird dagegen der Hub des Ventilkörpers durch ein Stellglied so begrenzt, dass sich der Dichtungsring 23 nach Betätigung deses Hebels noch einige Millimeter unter dem unteren Rand des Ringes 4ibefindet. In dieser Position wirkt auf den Dichtungsring eine strömungsmechanische Kraft ein. Sie kann durch geeignete Dimensionierung des Hubs so abgestimmt werden, dass sie zusammen mit dem Eigengewicht des Ventilkörpers den Auftrieb des Schwimmers 27 überwiegt. Das Ventil bleibt daher in dieser Position nur solange geöffnet, bis der Wasserspiegel auf die Höhe des Schwimmkörpers 25 abgesunken ist. Die Notwendigkeit den Hub genau zu justieren, lässt sich umgehen, wenn der Ring 41 mit Fenstern 60 versehen wird. Der Staudruck kann dann durch diese Fenster wirksam werden, sodass es genügt, den Hub mit einigen Millimetern Spielraum so einzustellen, dass sich der Dichtungsring im Bereich des unteren Randes des Ringes 41 befindet. Der wirksame Staudruck kann zusätzlich vergrössert werden, wenn der untere Rand des Ringes 41 nach aussen abgewinkelt wird, wie Fig. 9 zeigt. Eine nachträgliche Korrektur der auf den Dichtungsring wirkenden Kraft ist durch nachträgliches Verstopfen einzelner Fenster möglich Eine einfache Ausführung des Stellglledes zur Begrenzung des Hubs ist in Fig. 9 angegebenDer Bügel 34 wird durch einen waagrechten Vorsprung 61 ergänzt und mit Hilfe der Achse 62 drehbar gelagert. Der Hebel 35 greift wie in Fig. 3 in den Bügel 34 ein. Wird dieser Hebel betätigt, so wird der Hub durch den Anschlag 63 in geeigneter Weise begrenzt. Der Hebel für die Vollentleerung ist dagegen so ausgeführt, dass er bei seiner Betätigung an dem Vorsprung 61 anstösst. Dadurch wird der Bügel 34 nach links bewegt und gleitet somit an den Anschlag 63 vorbei. Die Verkippung wird durch den Anschlag 64 begrenzt. Nach Schliessen des Ventils kehrt der Bügel 34 unter Wirkung des Gewichts des Vorsprungs 61 wieder in die senkrechte Position zurück.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e :
    1. WC-Spülkasten mit einem mittels eines Schwimmers (3) gesteuerten Zuflußventil und mit einem durch einen Hebelmechanismus von außerhalb des Spülkastens betätigbaren Abflußventil zum Ablassen von einer oder von zwei unterschiedlichen vorbestimmbaren Flüssigkeitsmengen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper
    (2,8; 22,23; 1', 2'; 42', 46) des Zuflußventils bzw. des Abflußventils zur Einwirkung einer Offenhaltekraft derart ausgeführt ist, daß beim Füllvorgang erst bei im wesentlichen vollständiger Füllung des Spülkastens bzw. beim Entleerungsvorgang erst bei im wesentlichen vollständiger Entleerung des Spülkastens (21) die ein Schließen des Zuflußventils bzw. des Abflußventils bewirkenden Kräfte die Offenhaltekräfte rasch überwinden können.
    2.WC-Spülkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Teilentleerung des Spülkastens durch eine gesonderte Betätigung des Hebelmechanismus diese Offenhaltekraft nicht zur Einwirkung auf den Ventilkörper (22, 23; 1', 2') des Abflußventils kommt, und daß in mittlerer Wasserstandshöhe entsprechend der abzugebenden Wassermenge ein Schwimmer (25; 3') angeordnet und mit dem Ventilkörper des Abflußventils verbunden ist, wobei die von dem Schwimmer bis zum Abschluß des Teilentleerungsvorgangs auf den Ventilkörper ausgeübte Auftriebskraft größer als die auf den Ventilkörper einwirkenden Schließkräfte ist und bei Abschluß des Teilentleerungsvorgangs die Schließkräfte die sich verringernde Auftriebskraft des Schwimmers übersteigen.
    3. WC-Spülkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltekraft zur Einwirkung auf den Ventilkörper (2,8) des Zuflußventils durch eine Magnetkupplung (6,7) verwirklicht ist, von der ein Glied (7) mit dem Spülkastengehäuse (21) und das andere Glied (6) unmittelbar oder über ein Gestänge (13) eines Hebelmechanismus mit dem Ventilkörper des Zuflußventils verbunden ist.
    4. WC-Spülkasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ventilkörper (2,8) des Zuflußventils verbundene Schwimmer ( 3 ) eine stufenförmige Verbreiterung (11) zur plötzlichen Erhöhung der Auftriebskraft beim Abschluß des Füllvorgangs aufweist.
    5.WC-Spülkasten nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch strömungsmechanische und / oder magnetische Dämpfungsmittel zur Verlangsamung der Schließbewegung des Zuflußventils.
    6. WC-Spülkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltekraft zur Einwirkung auf den Ventilkörper (22,23) des Abflußventils durch eine Magnetkupplung (38,39) verwirklicht ist, von der ein Glied (39) mit dem Spülkastengehäuse (21) und das andere Glied (38) unmittelbar über ein Gestänge
    (36) des Hebelmechanismus mit dem Ventilkörper des Abflußventils verbunden ist.
    7. WC-Spülkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltekraft zur Einwirkung auf den Ventilkörper (1', 2') des Abflußventils durch ein mechanisches Verriegelungsglied (15',30') verwirklicht ist, das bei Betätigung des Hebelmechanismus für eine
    Vollentleerung des Spülkastens in Stellung gebracht wird und bei abgeschlossener Vollentleerung in seine Ausgangslage zurückkehrt.
    8. WC-Spülkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltekraft zur Einwirkung auf den Ventilkörper (42', 46) des Abflußventils eine strömungsmechanische, Gewichts- und / oder Auftriebskraft ist, die bei im wesentlichen vollständiger Entleerung des Spülkastens rasch eine solche Veränderung erfährt, daß die auf den Ventilkörper des Abflußventils einwirkenden Schließkräfte die Offenhaltekraft überwinden können. 9. WC-Spülkasten nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (38,39) bzw. das mechanische Verriegelungsglied C15') bei abgeschlossener Vollentleerung aufgrund Schwerkrafteinwirkung entgegen der nachlassenden Auftriebskraft eines Schwimmers (27, 12') gelöst werden, welcher Schwimmer in einen Zusatzbehälter (28,
    9') eintaucht, aus dem Wasser durch entsprechend dimensionierte Löcher (29,11') verzögert ausläuft.
    10. WC-Spülkasten nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (38,39) bzw. das mechanische Verriegelungsglied (30') bei abgeschlossener Vollentleerung aufgrund Schwerkraftwirkung entgegen einer nachlassenden strömungsmechanischen Kraft gelöst werden.
    11. WC-Spülkasten nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur gesonderten Betätigung des - Hebelmechanismus für eine Teilentleerung und die Vollentleerung zwei am Ventilkörper (22, 23; 1', 2') des Ahflußvehtils angreifende Hebel (35,36; 4', 8') vorgesehen sind.
    12. WC-Spülkasten nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur gesonderten Betätigung des Hebelmechanismus für eine Teilentleerung und die Vollentleerung ein einziger, am Ventilkörper (22, 23; 1 ', 2'; 42', 46) des Abflußventils angreifender Hebel (44,8') vorgesehen ist, der nach unterschiedlichen Richtungen oder in derselben Richtung über einen ersten Druckpunkt hinaus bewegbar ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AU3100684A|1985-01-11|
    EP0145773A1|1985-06-26|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-01-03| AK| Designated states|Designated state(s): AU JP US Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU JP US |
    1985-01-03| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    1985-02-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984902506 Country of ref document: EP |
    1985-06-26| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984902506 Country of ref document: EP |
    1988-10-01| WWR| Wipo information: refused in national office|Ref document number: 1984902506 Country of ref document: EP |
    1989-02-03| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1984902506 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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