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Dokumentenidentifikation DE4301265A1 27.01.1994
Titel Spülventilkappe
Anmelder Sloan Valve Co., Franklin Park, Ill., US
Erfinder Nortier, Richard, Brookfield, Ill., US;
Whiteside, John F., Franklin Park, Ill., US
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Meister, W., Dipl.-Ing.; Hilgers, H., Dipl.-Ing.; Meyer-Plath, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Ehnold, A., Dipl.-Ing.; Schuster, T., Dipl.-Phys.; Goldbach, K., Dipl.-Ing.Dr.-Ing.; Aufenanger, M., Dipl.-Ing.; Klitzsch, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 19.01.1993
DE-Aktenzeichen 4301265
Offenlegungstag 27.01.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.01.1994
IPC-Hauptklasse E03D 3/02
IPC-Nebenklasse F16K 27/12   
Zusammenfassung Ein Spülventil umfaßt einen Körper mit einem Wassereinlaß und einem Wasserauslaß. Eine innere Kappe ist an dem Körper angebracht und definiert mit Abschnitten des Spülventils eine Kammer, welche mit dem Spülventileinlaß in Verbindung steht. Ein Sensor zum Erkennen der Anwesenheit eines Objektes benachbart dem Spülventil ist an der inneren Kappe angebracht, ebenso eine elektrische Schaltung zum Veranlassen der Betätigung des Spülventils. Es ist eine äußere Kappe vorhanden, welche die innere Kappe, den Sensor und die elektrische Schaltung umschließt. Die äußere Kappe ist aus einem Kunststoff gebildet, welcher Strahlung von dem Sensor durchläßt, wodurch der Sensor die Anwesenheit eines Objektes benachbart dem Spülventil erkennen kann. Die innere und die äußere Kappe weisen ineinanderpassende Ansätze auf, welche die relative Drehung zwischen ihnen beschränken und ein Mittel zum Anfügen der Kappen an dem Spülventilkörper unter Verwendung eines Ringes bilden, welcher nur auf die innere Kappe eine Last ausübt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Spülventile des Typs, der sich häufig in öffentlichen Waschräumen findet, und insbesondere solche Spülventile, welche sensoraktiviert sind, zum Beispiel durch einen Infrarotsensor, wie beispielsweise in den US-Patenten 4,309,781 und 4,793,588 gezeigt. Das letztere Patent zeigt einen Infrarotsensor, welcher batteriebetrieben ist. Die vorliegende Anwendung befaßt sich mehr im einzelnen mit den Kappen für das Spülventil, die Art, in der die Kappen an dem Spülventilkörper angebracht sind, und das Material, aus dem die äußere Kappe hergestellt ist, damit sie Strahlung in dem Infrarotspektrum durchläßt. Die mechanische Verbindung zwischen der inneren und der äußeren Kappe und die Art, in welcher solche Kappen an dem Spülventilkörper angebracht Kappe sind, sind insbesondere darauf gerichtet, mutwillige Beschädigung zu verhindern und die Unversehrtheit der äußeren Kappe sicherzustellen.

Die Erfindung betrifft Spülventile der Art, die allgemein in öffentlichen Waschräumen anzutreffen ist, und im einzelnen Verbesserungen solcher Spülventile auf dem Gebiet der Kappen, welche das elektrische Bauteil zum Betätigen des Spülventils aufnehmen.

Ein Hauptzweck der Erfindung ist ein Spülventil der beschriebenen Art, das eine äußere Kappe aus einem Kunststoffmaterial verwendet, welches Licht in dem Infrarotspektrum durchläßt und empfängt, das zum Abtasten eines Objektes benachbart dem Spülventil verwendet wird, wobei das abgetastete Objekt die Betätigung des Ventils veranlaßt.

Ein weiterer Zweck ist ein Spülventilaufbau, der eine innere Kappe zum Anbringen der elektrischen Bauteile zum Betätigen des Spülventils verwendet sowie eine äußere Kappe, welche die elektrischen Bauteile umschließt und aus einem Material gebildet ist, das geeignet ist zum Übertragen des abgehenden und ankommenden Signals für den Sensor, welcher ein Bestandteil der elektrischen Baugruppe des Spülventils ist.

Ein weiterer Zweck ist ein Spülventil der beschriebenen Art, in welchem die zusammenmontierten Abschnitte der inneren und äußeren Kappe so konstruiert sind, daß sie die Unversehrtheit der äußeren Kappe aufrechterhalten und mutwillige Beschädigung verhindern.

Ein weiterer Zweck ist ein Spülventilaufbau der beschriebenen Art, welcher zum Umrüsten bestehender Spülventile auf Elektrobatteriebetrieb dienen kann.

Ein weiterer Zweck ist ein Spülventilaufbau der beschriebenen Art, der eine Kunststoffaußenkappe verwendet, welche aus einem Material gebildet ist, das chemisch widerstandsfähig ist, aber das Durchlassen von Lichtstrahlen in dem Infrarotspektralbereich gestattet.

Ein weiterer Zweck ist eine Spülventil-Außenkappe der beschriebenen Art, welche die Hinzufügung eines Pigmentes umfaßt in einer Menge, die ausreicht, das Innere der Kappe zu verdecken, aber dennoch das Durchlassen der ankommenden und abgehenden Signale für den Sensor zuläßt, welcher innerhalb der Kappe positioniert ist.

Ein weiterer Zweck ist ein Spülventilaufbau der beschriebenen Art, in welchem die innere und die äußere Kappe aneinander montiert sind in einer Art, welche eine korrekte Ausrichtung der äußeren Kappe auf den Sensor darin sicherstellt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch das Spülventil der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die innere Kappe des Spülventils;

Fig. 3 eine Seitenansicht der inneren Kappe;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die äußere Kappe des Spülventils; und

Fig. 5 einen Schnitt durch den oberen Abschnitt des Ventils, vorgenommen unter 90° zu Fig. 1.

Der Anmelder der Erfindung, Sloan Valve Company in Franklin Park, Illinois, verkauft verschiedene Arten von Spülventilen zur Verwendung in kommerziellen Waschräumen zum Betätigen von Urinalen und Wasserklosetts. Solche Ventile können handbetätigt sein oder sie können durch die Verwendung eines Infrarotsensors betätigt werden, welcher von der Sloan Valve Company unter dem Warenzeichen OPTIMA vertrieben wird.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Ventil, das dem ROYAL-Spülventil ähnlich ist, welches aber batteriebetrieben ist und durch die Verwendung eines Infrarotsensors betätigt wird. Die gezeigte und beschriebene Konstruktion kann als Originalausrüstung verkauft werden oder kann als Umwandlungsbausatz verkauft werden, in welchem bei einem existierenden Ventil des Typ ROYAL die obere Kappe abgenommen werden kann und die Kappe und zugeordnete Teile, die hier beschrieben sind, auf den existierenden Ventilaufbau aufgesetzt werden können, welcher dann ein sensorgesteuertes, batteriebetriebenes Spülventil bildet, das keine manuelle Betätigung benötigt. Der beschriebene Aufbau findet Anwendung in verschiedenen anderen Arten von Spülventilen und sollte nicht beschränkt werden auf die Ventile der Sloan Valve Company oder ihres ROYAL-Spülventils.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Lagebeziehung zwischen der inneren und der äußeren Kappe, welche die Batterien zum Betreiben des Spülventils und den Sensor zu seiner Aktivierung aufnehmen, und die Art, in welcher diese Elemente an den Spülventilkörper angefügt sind.

In Fig. 1 ist ein Spülventilkörper mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und kann eine Einlaßöffnung 12 und eine nach unten gerichtete Auslaßöffnung 14 aufweisen. An der linken Seite des Auslasses 14 befindet sich ein Vorsprung 16, und normalerweise ist dies die Lage des manuellen Drückers. In dem vorliegenden Fall kann jedoch eine Kappe 18 diese Öffnung verschließen und kann durch einen Sperring 20 festgehalten werden.

Das gezeigte Ventil ist von dem Typ ROYAL und verwendet also eine Membran, um die Strömung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß zu steuern. Die Membran ist mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet und wird an ihrer Peripherie gehalten zwischen einem Abschnitt 24 des Körpers 10 und der Unterseite der inneren Kappe 26. Die Membran weist eine Umleitungsöffnung 28 auf, welche mit dem Ventileinlaß 12 in Verbindung steht und dazu verwendet wird, die Kammer 30 unterhalb der inneren Kappe 26 und über der Membran 22 zu füllen.

Der Ventilkörper umfaßt ein Halsstück 32, in welchem eine Führung 34 positioniert ist, die in dem Halsstück durch einen Strömungssteuerring 36 zentriert ist. Ein Auffüllring 38 ist an dem oberen Ende der Führung 34 positioniert und ist an einer sich auswärts erstreckenden Auflage 40 an der Führung angebracht. Eine Kolbenplatte 42 ist an die Innenseite der Führung 34 angeschraubt und wird dazu verwendet, die Anbringung der Führung und des Auffüllringes an der Membran 22 anzufügen. Also bewegen sich alle diese Elemente gemeinsam, wenn sich die Membran zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung des Ventils bewegt. Die Membrananordnung wird vervollständigt durch eine Kolbenschraube 44, welche an die Innenseite der Kolbenplatte 42 angeschraubt ist und sich nach oben in eine Bohrung 46 in der inneren Kappe 26 erstreckt. Die Kolbenschraube 44 kann einen Kanal 48 aufweisen, welcher in Verbindung steht mit dem Ventilauslaß 14 zur Entlastung der Kammer 30, wenn das Ventil betätigt wird.

An der Oberseite der inneren Kappe 26 ist eine Magnetspule 50 angebracht, deren Betätigung den Wasserstrom von der Kammer 30 durch eine Passage 52 in der inneren Kappe 26 und in die Bohrung 46 in der inneren Kappe steuert. Auf diese Weise steuert die Magnetspule das Entleeren der Kammer 30 durch die Durchlässe 52, 48 und die Bohrung 46 zu dem Auslaß 14 des Spülventils.

An der Oberseite der inneren Kappe 26 sind auch Batterien in dem Gehäuse 54 angebracht, welche die Magnetspule mit Energie versorgen, und ein Infrarotsensor in dem Gehäuse 56, welcher einen Sender und einen Empfänger aufweist. Der Sender emittiert Infrarotstrahlung, und wenn sich ein Objekt in der Nähe befindet, wird diese Strahlung zu dem Empfänger zurückreflektiert, und eine solche empfangene Strahlung an dem Empfänger bewirkt, daß die Batterien die Magnetspule 50 antreiben, um die beschriebenen Durchlässe zu öffnen und damit die Betätigung des Spülventils auf die allgemein bekannte Weise zu gestatten. Die Verwendung von Infrarotsensoren in dieser Umgebung ist altbekannte Technik und wird nicht im einzelnen beschrieben. Es wird auf die oben erwähnten US-Patente Bezug genommen.

Es ist eine äußere Kappe oder Haube 60 vorhanden, welche die elektrischen Betriebskomponenten des Spülventils umschließt.

Diese Haube wird an dem Spülventilkörper und der inneren Kappe 26 gehalten durch die Verwendung eines Sperringes 62. Das Material der Haube 60 ist wichtig. Vorzugsweise ist sie aus einem Kunststoff gebildet, der stark widerstandsfähig ist gegen die Chemikalien, welche sich in Waschräumen finden und welche zu Reinigungszwecken in Waschräumen verwendet werden. Das Material muß auch stoßbeständig sein, um so Versuchen einer mutwilligen Beschädigung zu widerstehen. Es hat sich gezeigt, daß Polysulfon ein sehr wünschenswertes Kunststoffmaterial für diesen Zweck ist. Die Kunststoffhaube 60 wird mit einem Farbstoff gefärbt, welcher die Durchstrahlung infraroter Signale von dem Sensor nicht behindert oder stört, aber dazu neigt, die inneren Elemente in der elektrischen Steuerung des Spülventils zu maskieren oder zu verdecken. Vorzugsweise wird dem Polysulfon ein Pigment zugefügt, so daß annähernd 70% des sichtbaren Lichtes bei allen Wellenlängen durch die Haube hindurchgehen und annähernd 30% aufgehalten werden. Ein Pigment von Amoco mit der Spez. Nr. BK1615 schafft eine Haube mit nicht-ganz-schwarzem, tiefen Lavendel, welche die inneren Bauteile verdeckt, aber dennoch die Durchstrahlung eines sehr wesentlichen Anteils von Licht bei allen Wellenlängen zuläßt.

In einigen Anwendungen kann die äußere Kappe 60 ein definiertes Fenster 61 aufweisen, welches auf den Sensor 56 ausgerichtet ist. Dieses Fenster besteht aus dem gleichen Material wie andere Abschnitte der Haube, aber kann glatter poliert sein im Gegensatz zu dem etwas matten Finish der übrigen Abschnitte der Haube. Ein Vorteil des Fensters besteht darin, daß es die Haube relativ zu dem Sensor orientiert für spezielle Zwecke, die hier beschrieben werden. Ferner werden in einer batteriebetriebenen, sensorbetätigten Vorrichtung gemäß der Beschreibung Leuchtdioden bei der Installation verwendet, um sicherzustellen, daß die Vorrichtung richtig funktioniert, und anschließend, um eine schwache Batterie anzuzeigen, und die Verwendung eines polierten durchsichtigen Fensters ist vorteilhaft für das Wartungspersonal, um das Aufleuchten der Leuchtdiode (LED) zu sehen.

Die untere Kante der äußeren Haube 60 weist eine Reihe gleichförmig beabstandeter, auswärts gerichteter Ansätze auf. Zwischen diesen Ansätzen befinden sich Lücken 66. Die innere Kappe 26 weist eine Reihe auswärts gerichteter, sich bogenförmig erstreckender peripherer Ansätze 68 auf, welche in den Lücken 66 sitzen, wenn die äußere Kappe auf der inneren Kappe 26 positioniert wird. Auf diese Weise werden die zwei Elemente miteinander verriegelt. Die Lage der Ansätze 64 relativ zu dem Fenster 61 in der äußeren Kappe 60 ist so gewählt, daß das Fenster zu der Vorderseite des Spülventils hinweist, wo normalerweise ein Benutzer in dem Fall eines Urinals anwesend wäre. Ein Ansatz 64 befindet sich direkt in Ausrichtung auf das Fenster 61. Sollte Vandalismus auftreten, würde er sich normalerweise von der Vorderseite des Spülventils ereignen, und wenn ein Ansatz 64 an dieser Stelle vorhanden ist, ist es äußerst schwierig für einen Demolierer, die äußere Kappe von der Spülventilanordnung abzubrechen.

Die äußere Kappe 60 weist an ihrer Oberseite etwas auf, was am besten als eine Verstärkungsschiene 70 beschrieben werden kann, welche sich ebenfalls in Ausrichtung auf das Fenster 61 befindet und welche tatsächlich für eine wesentliche Zunahme der Festigkeit der Oberseite der Kappe sorgt im Gegensatz zu einer Kappe, welche eine vollständige und ununterbrochene Kuppel hätte. Die Verstärkungsschiene 70 läuft quer über die Kuppel oder die äußere Kappe und weist Seitenwände 72 auf, welche in benachbarte Abschnitte der äußeren Kappe übergehen. Zusätzlich zum Festigen der Kappe selbst ist die Verstärkungsschiene 70 von Nutzen als Greiffläche zur Verwendung beim Halten der äußeren Kappe, wenn ein Ring 62 dazu verwendet wird, die Anordnung nach unten an dem Spülventilkörper festzuziehen. Ein Schraubenschlüssel kann an den Flächen 72 der äußeren Kappe angewendet werden, oder die Flächen können eine geeignete Stelle für Wartungspersonal bilden, um bei dem Anziehen des Ringes die Kappe mit der Hand zu greifen.

Der Ring 62 weist einen einwärts gerichteten Flansch 74 auf, welcher die Ansätze 64 an der äußeren Kappe und die Ansätze 68 an der inneren Kappe überlagert. Die innere Kappe wird geeignet aus Messing geformt, wogegen die äußere Kappe aus Kunststoff gebildet wird. Die Last von dem Ring 62 zum Halten der Kappen auf dem Spülventilkörper wird nur auf die Ansätze 68 ausgeübt. Also ist die vertikale Ausdehnung der Ansätze 68 ein wenig größer als die Höhe der Ansätze 64 zu dem Zweck, daß bei dem Anziehen des Ringes 62 die Last von dem Flansch 74 nur auf die Ansätze an der inneren Kappe ausgeübt wird und nicht auf die Ansätze an der äußeren Kappe.

Wenn das gezeigte und beschriebene Spülventil in Benutzung ist, kann der Wasserdruck in der Kammer 30, welche sich auf dem Einlaßdruck befindet, bis zu 28 kg/cm2 (400 psi) betragen, und es ist wünschenswert, daß diese gesamte Last auf die Innenseite der Kappe von der inneren Kappe auf den Ring übertragen wird und daß keine Last auf irgendeinen Abschnitt der Kunststoffaußenkappe ausgeübt wird.

Obzwar die bevorzugte Form der Erfindung hier gezeigt und beschrieben worden ist, ist einzusehen, daß es viele Abwandlungen, Substitutionen und Veränderungen gibt.


Anspruch[de]
  1. 1. Spülventil, gekennzeichnet durch einen Körper (10) mit einem Wassereinlaß (12) und einem Wasserauslaß (14), eine innere Kappe (26), die an dem Körper (10) angebracht ist und einen Abschnitt einer Kammer (30) definiert, welche mit dem Wassereinlaß (12) in Verbindung steht, eine die innere Kappe (26) umschließende äußere Kammer (60), eine Montiereinrichtung an der inneren und der äußeren Kappe (26, 60), welche die relative Drehung zwischen ihnen verhindert, und einen Sperring (62), der an dem Körper (10) angebracht ist und eine Einrichtung (74) aufweist, die mit der Montiereinrichtung der inneren und der äußeren Kappe (26, 60) zusammenarbeitet, um die innere und die äußere Kappe (26, 60) an den Körper (10) anzufügen.
  2. 2. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montiereinrichtung auswärts gerichtete, bogenförmig verlaufende Ansätze (64) an der Peripherie der äußeren Kappe (60) und dazu passende bogenförmig verlaufende Ansätze (68) an der Peripherie der inneren Kappe (26) umfaßt.
  3. 3. Spülventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmig verlaufenden Ansätze (64) an der Peripherie der inneren Kappe (26) zu der äußeren Kappe (60) hin gerichtet sind.
  4. 4. Spülventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung an dem Sperring (62), die mit den Ansätzen (64, 68) zusammenarbeitet, einen einwärts gerichteten Flansch (64) umfaßt, der die Ansätze (64, 68) der inneren und der äußeren Kappe (26, 60) überlagert.
  5. 5. Spülventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Last, die durch den Sperring (62) ausgeübt wird, um die innere und die äußere Kappe (26, 60) an dem Körper (10) zu halten, nur auf die Ansätze (68) der inneren Kappe (26) ausgeübt wird.
  6. 6. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kappe (60) aus Kunststoff hergestellt ist, welcher den Durchtritt von Licht teilweise beschränkt.
  7. 7. Spülventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kappe (60) aus Polysulfon hergestellt ist, dem ein Pigment zugefügt ist, welches den Durchtritt von Licht beschränkt.
  8. 8. Spülventil nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Infrarotsender- und empfänger, die in der äußeren Kappe (60) positioniert sind, um die Anwesenheit einer Person zu ermitteln, die eine dem Spülventil zugeordnete Toiletteneinrichtung benutzt, wobei das Kunststoffmaterial Lichtwellen in dem Infrarotspektralbereich durchläßt.
  9. 9. Spülventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kunststoffkappe (60) eine allgemein undurchsichtige äußere Fläche und ein durchsichtiges Fenster (61) aufweist.
  10. 10. Spülventil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Infrarotsender- und emitter, die in der äußeren Kappe (60) positioniert sind, um die Anwesenheit eines Objektes benachbart dem Spülventil zu ermitteln, wobei der Empfänger und Emitter sich allgemein in Ausrichtung auf das durchsichtige Fenster (61) befinden.
  11. 11. Spülventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Montiereinrichtung auswärts gerichtete, bogenförmig verlaufende Ansätze (64) an der Peripherie der äußeren Kappe (60) umfaßt, wobei einer der Ansätze (64) auf das Fenster (61) ausgerichtet ist und sich über dessen Ausdehnung erstreckt.
  12. 12. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kappe (60) eine darin ausgebildete allgemein zentrale Schiene (70) aufweist, um ihr Steifigkeit zuzufügen.
  13. 13. Spülventil, gekennzeichnet durch einen Körper (10) mit einem Wassereinlaß (12) und einem Wasserauslaß (14), eine an dem Körper (10) angebrachte innere Kappe (26), einen Sensor zum Ermitteln der Anwesenheit eines Objektes benachbart dem Spülventil, der an der inneren Kappe (26) angebracht ist, wobei der Sensor Lichtwellen in einem definierten Abschnitt des Lichtspektrums sendet und empfängt, eine mit dem Sensor verbundene elektrische Einrichtung (50) zum Veranlassen der Betätigung des Spülventils, die an der inneren Kappe (26) angebracht ist, und eine äußere Kappe (60), welche die innere Kappe (26), den Sensor und die elektrische Einrichtung (50) umschließt, wobei die äußere Kappe (60) aus einem Kunststoff gebildet ist, welcher die Lichtwellen durchläßt.
  14. 14. Spülventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sensorlichtwellen in dem Infrarotspektrum befinden und der Kunststoff Polysulfon ist.
  15. 15. Spülventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff wenigstens teilweise undurchsichtig ist und die Enthüllung des Inneren der äußeren Kappe (60) beschränkt.






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