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Dokumentenidentifikation DE4412989A1 20.10.1994
Titel Hydraulisch gesteuertes Druckwasser-Klosettspülsystem
Anmelder W/C Technology Corp., Troy, Michigan, US
Erfinder Martin, Raymond B., Bloomfield Hills, Mich., US
Vertreter Oppermann, E., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 63075 Offenbach
DE-Anmeldedatum 15.04.1994
DE-Aktenzeichen 4412989
Offenlegungstag 20.10.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.10.1994
IPC-Hauptklasse E03D 3/10
IPC-Nebenklasse F16K 31/12   
Zusammenfassung Ein Druckwasser-Klosettspülsystem besitzt einen Sammelbehälter (14) mit einer in seinem Inneren angebrachten Spülventilbaugruppe (16), die beide und ständig an eine Druckwasserquelle angeschlossen sind. Ein hydraulisch betätigtes Steuerventil konditioniert das Spülventil für die Ausgabe von Druckwasser aus dem Sammelbehälter (14).

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch gesteuertes Druckwasser-Klosettspülsystem entsprechend den Oberbegriffen der nebengeordneten Patentansprüche.

Das hier beschriebene Druckwasser-Klosettspülsystem stellt eine Verbesserung des in unserem US-Patent 4 233 698 offenbarten Systems dar.

Die Hauptkomponenten eines Druckwasser-Klosettspülsystems sind ein Sammelbehälter, ein Spülventil und eine Spülsteuerung. Die vorgenannten Komponenten sind gewöhnlich innerhalb eines Wasserklosetts installiert und beziehen ihre Energie durch Wasserdruck aus einem Frischwasserzufuhrsystem.

Die im Innern des Sammelbehälters befindliche Luft wird nach Maßgabe des Ansteigens des Wasserspiegels zusammengedrückt. Wenn der Druck der komprimierten Luft im Sammelbehälter demjenigen des Frischwasserzulaufs gleich ist, endet der Einlauf von Wasser in den Sammelbehälter, und das System ist betriebsbereit. Wenn die Spülsteuerung betätigt wird, drückt die in dem Sammelbehälter komprimierte Luft das gespeicherte Wasser mit hoher Geschwindigkeit in die Wasserklosettschüssel, wodurch Abfallstoffe daraus mit minimalem Wasserverbrauch weggespült werden.

Das Druckwasser-Klosettspülsystem entsprechend unserem vorgenannten Patent verwendet eine pneumatische Steuerung der Spülaktion, welche ein Zuverlässigkeitsproblem hervorgerufen hat. So kann niedriger Druck in dem Frischwassersystem dazu führen, daß das Spülventil nicht immer zuverlässig schließt. Anstrengungen zur Überwindung dieses Problems durch Modifizierung des pneumatischen Steuersystems sind nicht vollständig erfolgreich gewesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch gesteuertes Druckwasser-Klosettspülsystem bereitzustellen, welches den Wasserverbrauch zur Spülung minimiert, dennoch die Zuverlässigkeit des Systems maximiert.

Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachstehend ebenfalls erläutert.

Das erfindungsgemäße Wasserklosettspülsystem weist eine erhebliche Verbesserung in der Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Spülaktion auf, ohne entsprechende Zunahme im Wasserverbrauch. Die Verwendung der zur Verfügung stehenden potentiellen Energie der komprimierten Luftmenge in dem Sammelbehälter wird maximiert durch unverzögerte und schnelle Öffnung des Spülventils, während der Wasserverbrauch durch zwangsläufiges Schließen des Spülventils minimiert wird.

Wesentlich ist, daß das Spülventil an einem in einem Spülventilzylinder hin- und hergehend bewegbaren Kolben angebracht ist und von diesem gesteuert wird. Der Kolben teilt den Spülventilzylinder in eine obere und eine untere Kammer.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die obere Kammer des Spülventilzylinders ständig direkt an die Zuführung des unter Druck stehenden Frischwassers angeschlossen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Spülsteuerung auch direkt an die obere Kammer des Spülventilzylinders angeschlossen. Wenn daher die Spülsteuerung geöffnet wird, fällt der Wasserdruck in der oberen Kammer des Zylinders schlagartig ab, wodurch eine Druckdifferenz über dem Kolben erzeugt wird, die dem unterhalb des Kolbens herrschenden Wasserdruck ermöglicht, den Kolben und das Spülventil sofort aufwärts in die Öffnungsstellung zu drücken. Wenn das Spülventil sich öffnet, wird im Sammelbehälter befindliches Wasser mit hoher Geschwindigkeit in die Wasserklosettschüssel ausgegeben.

Nach dem Spülen fließt Wasser hauptsächlich zu der oberen Kammer des Spülventilzylinders und drückt den Kolben und das daran befindliche Spülventil abwärts auf dessen Sitz, um die Wasserausgabephase im Spülzyklus zu beenden. Eine Kolbenrückstellfeder übt eine senkrechte Kraft auf den Kolben und das daran befindliche Spülventil aus, um die vorerwähnte Kolbenbewegung in Richtung der Schließstellung zu verstärken. Danach erfolgt die fortgesetzte Wasserströmung in den Sammelbehälter, bis ein bestimmtes Druckgleichgewicht erreicht ist.

Der Betrieb des vorerwähnten Systems basiert auf der Bedingung, daß die Querschnittsfläche des Wassereinlasses zu der oberen Kammer des Spülventilzylinders größer ist als die Querschnittsfläche des Wassereinlasses zu dem Sammelbehälter. Daraus ergibt sich, daß während des Rückfüllens Wasser zuerst hauptsächlich zu der oberen Kammer des Spülventilzylinders fließt, wodurch eine Abwärtskraft auf den Kolben hervorgerufen wird, die größer ist als die auf ihn einwirkende Aufwärtskraft wegen des verhältnismäßig langsamer erfolgenden Druckaufbaus innerhalb des Sammelbehälters. Wenn die obere Kammer gefüllt ist, wird alles aus dem Zulauf kommende Wasser in den Sammelbehälter geleitet. Wasserleckage hinter den Spülventilkolben infolge der Druckdifferenz über dem Kolben während der Rückfüllphase wird inhärent durch das System aufgenommen, weil der Wasserdruck in der oberen Kammer des Spülventilzylinders nur größer ist als der in dem Sammelbehälter, bis Gleichgewicht erreicht ist. Mit anderen Worten, das System ist im wesentlichen dadurch ausfallsicher, daß Leckage oder Ausfall der "U"-Topfdichtung nur zur Leckage von Wasser aus der oberen Kammer des Spülventilzylinders abwärts hinter den Kolben während der Rückfüllphase führt, was minimale Auswirkungen hat und beendigt wird, wenn Systemgleichgewicht erreicht ist. Darüber hinaus bewirkt sogar eine minimale Wasserströmung infolge eines niedrigen Systemdrucks ein Schließen des Spülventils, weil Wasser anfänglich hauptsächlich zu der oberen Kammer des Spülventils geleitet wird.

Es ist anzumerken, daß die Querschnittsfläche des Steuerrohrs zwischen der oberen Kammer des Zylinders und der Spülsteuerung mindestens 50% größer sein muß als die Querschnittsfläche des Wasserzuflußrohrs, welches die obere Kammer des Spülventilzylinders speist. Darüber hinaus muß sich die Spülsteuerung nach dem Öffnen langsam schließen, um eine völlige Entleerung des Sammelbehälters zu ermöglichen. Da der Wassereinlaß zu der oberen Kammer des Spülventilzylinders im Durchmesser im Verhältnis größer ist als der Wassereinlaß zu dem Sammelbehälter, wird der Systemdruck anfänglich in der oberen Kammer des Spülventilzylinders erreicht, woraus eine Schließung des Spülventils resultiert, vor dem Füllen des Sammelbehälters und dem Erreichen des Druckgleichgewichts im gesamten System.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 die Ansicht eines nur teilweise geschnitten dargestellten Vertikalschnitts durch ein Druckwasser-Klosettspülsystem,

Fig. 2 die Draufsicht in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Einzelheit des Kreises 4 in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildetes Druckwasser-Klosettspülsystem 10 in betriebsfähiger Verbindung mit einem konventionellen Wasserklosettbehälter 12 dargestellt. Hauptbestandteile des Systems sind ein Sammelbehälter 14, eine Spülventilbaugruppe 16, eine Wassereinlaß- und Luftansaugrohrverzweigung 18 und ein handbetätigtes Spülsteuerventil 22.

Wasser wird dem System 10 aus einer Druckwasserquelle (nicht dargestellt) durch einen konventionellen, mit Außengewinde versehenen Einlaßanschluß 24 eines Wassereinlaßrohres 26 zugeführt. Der Einlaßanschluß 24 ist in einer passenden Öffnung 28 des Wasserklosettbehälters 12 angeordnet. Das Wasser fließt aufwärts ohne Beschränkung durch das Rohr 26 und dann quer durch eine Leitung 30 (Fig. 2) zu der Wassereinlaß- und Luftansaugrohrverzweigung 18.

Der Sammelbehälter 14 besitzt eine durch Energieerfordernisse des Systems 10 diktierte Größe. In der offenbarten Ausführungsform besteht der Sammelbehälter 14 aus einem horizontal ausgerichteten Primärtank 32 und einem Paar von aufgesetzten vertikal ausgerichteten Hilfstanks 33 und 34.

Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Wassereinlaß- und Luftansaugrohrverzweigung 18 auf dem Primärtank 32 des Sammelbehälters 14 angebracht. Ein mit Flansch versehener Montagestutzen 35 ist auf dem Tank 32 durch eine Mutter 36 gehalten. Der Montagestutzen 35 besitzt ein mit Außengewinde versehenes aufrechtstehendes Teil 38 für das Aufschrauben der Wassereinlaßrohrverzweigung 18.

Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, besitzt die Rohrverzweigung 18 ein Beinteil 42, an welches die von dem Wassereinlaßrohr 26 kommende Leitung 30 angeschlossen ist, und auch ein entgegengerichtetes Beinteil 44, an welches eine zu dem später noch beschriebenen Spülventil 16 führende Leitung 46 angeschlossen ist. Es wird darauf hingewiesen, daß unter Systemdruck stehendes Druckwasser zu jeder Zeit ungehindert durch das Rohr 26, die Leitung 30 und die Einlaßrohrverzweigung 18 sowohl zu dem Spülventil als auch zu dem Sammelbehälter 14 gelangen kann.

Wie wiederum aus Fig. 3 hervorgeht, ist ein Luftansaugsystem 48 in einem weiteren Beinteil 50 der Rohrverzweigung aufgenommen.

Das Luftansaugsystem 48 besitzt ein Montageanschlußstück 52 mit einem mit Außengewinde versehenen Anschlußteil 53, das in dem mit entsprechendem Innengewinde versehenen Beinteil 50 der Rohrverzweigung eingeschraubt ist. Das Anschlußstück 52 besitzt ein zweites mit Außengewinde versehenes Anschlußteil 55, auf das eine mit entsprechendem Innengewinde versehene Kappe 56 aufgeschraubt ist. Die Kappe 56 weist eine Öffnung für die Aufnahme eines Schafts 60 eines Luftansaugventils 62 auf. Das Ventil 62 besitzt einen sich radial erstreckenden Flansch 64, der normalerweise einem entsprechenden Sitz 66 an der Kappe 56 anliegt. Das Ventil 62 ist gewöhnlich durch den innerhalb des Systems herrschenden Wasserdruck in die geschlossene Stellung vorgespannt. Wenn der Druck in dem Sammelbehälter 14 abfällt wie beim Spülen des Systems 10, öffnet anschließende Wasserströmung in den Sammelbehälter 14 das Ventil 62. Das Ventil 62 kann sich frei öffnen, eine Feder 68 wirkt lediglich als Abstandshalter zur Positionierung des Ventils 62 für die Bewegung, wenn eine Druckdifferenz über dem Ventil durch die Einlaßströmung von Wasser hervorgerufen wird.

Ein Rohr 72 erstreckt sich abwärts durch einen Zentraldurchgang in dem Stutzen 35 in Richtung der Wasserströmung in den Sammelbehälter 14. Wenn der Wasserstrom eine Luftdruckdifferenz über dem Ventil 62 hervorruft, wird das Ventil 62 in die Öffnungsstellung gedrückt, solange wie der Außenluftdruck größer ist als der Luftdruck im Inneren des Sammelbehälters 14. Wenn die vorerwähnte Druckdifferenz vorliegt, wird Luft in den einfließenden Wasserstrom eingesaugt, wodurch auf selbstregulierende Weise Luft in den Sammelbehälter 14 nachgefüllt wird.

Erfindungsgemäß und wie am besten aus Fig. 4 der Zeichnungen hervorgeht, besitzt die Spülventilbaugruppe 16 einen vertikal gerichteten Spülventilzylinder 100, der einen oberen mit Außengewinde versehenen Endabschnitt 102 aufweist, welcher in einen mit entsprechendem Innengewinde versehenen Flansch 106 an dem Primärtank 32 des Sammelbehälters 14 eingeschraubt ist. Der Spülventilzylinder 100 ist mit einer ringförmigen Dichtnut 108 für die Aufnahme eines Dichtrings 110 versehen, der eine Dichtung zwischen dem Zylinder 100 und dem Flansch 106 des Sammelbehälters 14 herbeiführt. Die Spülventilbaugruppe 16 ist als komplette Baugruppe aus dem Sammelbehälter 14 entfernbar, nämlich durch einfaches Drehen des Zylinders 100 relativ zu dem Sammelbehälter 14, um dadurch eine relative vertikale Bewegung und Freigabe herbeizuführen.

Der Spülventilzylinder 100 ist mit einer mit Außengewinde versehenen oberen Endkappe 112 ausgestattet, die in ein entsprechendes Innengewinde 113 in dem oberen Endabschnitt 102 des Zylinders 100 eingeschraubt ist. Die Endkappe 112 besitzt eine erste mit Innengewinde versehene Bohrung 114 für die Aufnahme eines mit Außengewinde versehenen Wasserauslaßstutzens 116 eines Ellbogenstücks 118. Ein Rohr 120 verhältnismäßig großen Innendurchmessers verbindet das Ellbogenstück 118 mit dem handbedienbaren Spülsteuerventil 22, um eine Spülung des Systems 10 zu ermöglichen, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Die Endkappe 112 weist eine zweite mit Innengewinde versehene Bohrung 119 für die Aufnahme eines Wassereinlaßstutzens 121 auf. Der Stutzen 121 ist mit der Wassereinlaßrohrverzweigung 18 durch die Leitung 46 verbunden.

Ein unterer Endabschnitt 128 des Zylinders 100 ist mit einem Paar von Öffnungen 130 und 132 für den Zutritt von Wasser in das Innere des Spülventilzylinders 100 versehen für anschließende Ausgabe aus der Spülventilbaugruppe 16. Die Öffnungen 130 und 132 befinden sich unmittelbar oberhalb einer Ringnut 134 in dem Zylinder 100, in welche ein O-Ring 136 eingelegt ist. Der O-Ring 136 sitzt auf einem entsprechenden Konussitz 138 an einer Spülventilbuchse 140. Die Buchse 140 besitzt einen Außengewindeabschnitt 142, welcher in eine mit entsprechendem Innengewinde ausgestattete Öffnung 144 in dem Primärtank 32 des Sammelbehälters 14 eingeschraubt ist. Eine geeignete Dichtung 146 bewirkt eine Abdichtung zwischen der Buchse 140 und dem Sammelbehälter 14. Auf diese Weise ist der untere Endabschnitt 128 des Zylinders 100 gegenüber dem Sammelbehälter 14 abgedichtet.

Der untere Endabschnitt 128 des Zylinders 100 weist einen ringförmigen Kegelstumpfsitz 150 für die Auflagerung eines sich abwärts erstreckenden umgedrehten Kappenteils 151 eines Spülventilkolbens 152 auf. Das Kappenteil 151 des Kolbens 152 ist mit einer Ringnut 156 zur Aufnahme eines O-Rings 158 versehen, der normalerweise dem ringförmigen Konussitz 150 des Zylinders 100 aufsitzt.

Das umgedrehte Kappenteil 151 des Kolbens 152 ist mit einem Kolbenkopf durch einen zwischengelegenen Hals 161 verbunden. Der Kolbenkopf 160 besitzt eine Ringnut 162 für die Aufnahme eines Lippendichtrings 164 von U-förmigem radialen Querschnitt, der eine gleitbare Abdichtung zwischen dem Kolben 152 und einer Innenwand 166 des Zylinders 100 herbeiführt.

Der Kolben 152 ist normalerweise in Abwärtsrichtung relativ zum Zylinder in die in Fig. 4 gezeigte Sitzstellung durch eine Schraubendruckfeder 170 vorgespannt. In dieser Stellung sitzt der O-Ring 158 an dem umgedrehten Kappenteil 151 des Kolbens 152 dem ringförmigen Kegelstumpfsitz 150 an dem Zylinder 100 auf, wodurch der Sammelbehälter 14 gegen daraus erfolgende Abgabe von Wasser abgedichtet ist. Es ist ersichtlich, daß der Kolbenkopf 160 des Kolbens 152 den Zylinder 100 in eine obere Kammer 172 zwischen dem Kopf 160 des Kolbens 152 und der Endkappe 112 und eine untere Kammer 174 aufteilt, die sich unterhalb des Kopfes 160 befindet.

Das zur Einleitung des Spülens des Systems 10 verwendete Spülsteuerventil 22 ist von konventioneller Konstruktion, z. B. ein Druckknopfventil des Modells 190-0, das von der Firma Mansfield Plumbing Products, Perrysville, Ohio, bezogen werden kann. Das Ventil 22 ist direkt mit dem oberen Ende der Kappe 112 des Spülventilzylinders 100 durch das Rohr 120 verbunden. Wenn geöffnet, läßt das Steuerventil 22 den Wasserdruck in der oberen Kammer 172 des Zylinders 100 abfallen, wodurch der Kolben 152 schlagartig für Aufwärtsbewegung infolge des Luft- und Wasserdrucks in dem Sammelbehälter 14 und der unteren Kammer 174 freigegeben wird. Der Auslaß des Steuerventils 22 kann über eine Rohrleitung 180 mit dem Sammelbehälter 14 rückverbunden sein an einem Punkt unterhalb der durch den O-Ring 158 bewirkten Auslaßdichtung an dem umgedrehten Kappenventil 151 oder zu dem Inneren des Wasserklosettbehälters 12 für die Entlüftung zu der Toilettenschüssel (nicht dargestellt), wodurch jedes aus der oberen Kammer 172 des Spülventils 16 ausgetragene Wasser direkt in die Toilettenschüssel geleitet wird.

Es ist von Wichtigkeit darauf hinzuweisen, daß ein kritisches Verhältnis vorhanden ist zwischen der Geschwindigkeit des Wasserstroms, wie sie durch minimale Einlaßquerschnitte vorgegeben ist, und den Verbindungsleitungen zu dem Sammelbehälter 14, dem Spülventil 16 und dem Steuerventil 22.

Unter der Voraussetzung, daß alle Öffnungen und Leitungen einen kreisförmigen Querschnitt haben, sind in der nachfolgenden Tabelle Einlaß- und/oder Wasserleitungsdurchmesser-Verhältnisse angegeben, die sich in einem Ausführungsbeispiel als betriebswirksam herausgestellt haben:



Wichtig ist es darauf hinzuweisen, daß die Menge an Restwasser in der Schüssel (nicht gezeigt) nach dem Spülen abgestimmt werden kann im Verhältnis zur Schüsselgröße durch Auswahl des geeigneten Verhältnisses.

Im Betrieb wird ein unbeschränkter Strom von unter Systemdruck stehendem Wasser dem System 10 zugeführt durch das Wassereinlaßrohr 26, die Leitung 30, die Wassereinlaß- und Luftansaugrohrverzweigung 18, in sowohl die obere Kammer 172 des Spülventilzylinders und den Sammelbehälter 14. Unter der Annahme, daß die Zufuhreinlässe zu dem Spülventil 16 und dem Sammelbehälter 14 von kreisförmiger Konfiguration sind, besitzt die Zuflußleitung zu der oberen Kammer 172 des Spülventils 16 einen um einen Faktor von etwa 2 größeren Durchmesser gegenüber der Zuleitung zu dem Sammelbehälter 14, um sicherzustellen, daß die obere Kammer 172 des Zylinders 10 sich zuerst füllt, wodurch der Kolben 152 und das Ventil 151 abwärts in die Schließstellung gedrängt werden, bevor der Sammelbehälter 14 gefüllt wird. Nachdem die obere Kammer 172 des Zylinders 100 gefüllt und das Spülventil 151 geschlossen ist, wird der gesamte Wasserstrom in den Sammelbehälter 14 geleitet. Mit dem Ansteigen des Wasserspiegels in dem Sammelbehälter 14 wird die darin eingeschlossene Luft komprimiert, bis ihr Druck demjenigen der Frischwasserzuleitung gleich ist.

Wenn das Spülsteuerventil 22 betätigt wird, fällt der Wasserdruck in der oberen Ventilkammer 172 oberhalb des Kolbens 152 sofort ab, wodurch dem Kolben 152 ermöglicht wird, sich gegen die Kraft der Feder 170 infolge der Druckdifferenz über dem Kolben 152 aufwärts zu bewegen. Es ist wichtig, daß der Innendurchmesser des Einlasses zu dem Steuerventil 22 und derjenige des Druckentlastungsrohrs 120, das sich zwischen der oberen Kammer 172 des Spülventils 16 und dem Steuerventil 22 erstreckt, um einen Faktor von mindestens 1,25 größer ist als der Durchmesser des Einlasses zu dem Spülventil 16.

Wenn sich der Kolben 152 und das Kappenventil 151 daran aufwärts bewegen, wird in dem Sammelbehälter 14 gespeichertes Wasser durch die Öffnungen 130 und 132 in dem Zylinder 100 ausgegeben und fließt abwärts hinter das umgedrehte Kappenventil 151 an dem Kolben 152 und in die Wasserklosettschüssel. Abwärtsstrom des Wassers hinter das Kappenventil 151 an dem Kolben 152 übt einen aufwärts gerichteten hydrostatischen Druck auf einen Rand 200 des Kolbens aus, welcher der Kraft der Kolbenfeder 170 mit der Tendenz entgegenwirkt, das Ventil 151 in der Öffnungsstellung zu halten, bis der Sammelbehälter 14 geleert ist. Mit der Expansion der Luft in dem Sammelbehälter 14 erreicht ihr Druck Atmosphärendruck, wodurch die Druckdifferenz über den angehobenen Kolben 152 verringert und dem Kolben 152 ermöglicht wird, sich unter der Kraft des Systemwasserdrucks und der Feder 170 abwärts zu bewegen, um das Aufsitzen des O-Rings 158 des Ventils 151 gegen den Ventilsitz 150 an dem unteren Ende des Zylinders 100 zu bewirken, wodurch der Wasserstrom in die Wasserklosettschüssel beendet wird. Es ist anzumerken, daß die vorbeschriebene Betriebsweise es nicht erforderlich macht, den Sammelbehälter 14 vollständig von Wasser zu entleeren, sondern, im Gegenteil, die Beendigung der Spülaktion wird zwangsläufig gesteuert durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Druckdifferenz über dem Kolben 152 aufgezehrt wird, welche wiederum gesteuert wird durch das Verhältnis der Querschnittsflächen der Wassereinlässe zu dem Spülventil 16 und dem Sammelbehälter 14.

Nach Beendigung der Spülaktion wird der Wasservorrat in dem Sammelbehälter 14 aus dem Wasserzufuhrsystem nachgefüllt. Wasser fließt durch das Einlaßrohr 26 und die Leitung 30 zu der Wassereinlaß- und Luftansaugrohrverzweigung 18. Da Wasser an dem Rohr 72 in der Luftansaugbaugruppe 18 vorbeifließt zu dem Sammelbehälter 14, wird Luft in den Wasserstrom eingesaugt und gelangt in den Sammelbehälter 14, um die darin befindliche Luft nachzufüllen. Die Nachfüllung erfolgt wegen der Tatsache selbstgesteuert, daß, wenn eine angemessene Luftmenge in den Sammelbehälter 14 eingeführt ist, die Kompression der Luft das Schließen des Ventils 62 veranlaßt.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß das erfindungsgemäße Wasserklosett-Spülsystem eine Verbesserung der bekannten Systeme darstellt durch Bereitstellung einer wirksamen billigen Ventilbaugruppe mit zwangsläufig hydraulisch gesteuerter Spülventilbetätigung.


Anspruch[de]
  1. 1. Hydraulisch gesteuertes Druckwasser-Klosettspülsystem, umfassend:

    einen Sammelbehälter (14) zum Speichern von Wasser und Luft unter Druck,

    einen Wasserauslaß aus dem Behälter (14),

    einen Zylinder (100), der sich vertikal oberhalb des Wasserauslasses in dem Behälter (14) erstreckt und ein unteres Ende (128) aufweist, das mit dem Wasserauslaß des Behälters (14) strömungsverbunden ist,

    einen Kolben (152) in dem Zylinder (100), der darin eine obere und eine untere Kammer (172, 174) definiert,

    Mittel für den Anschluß einer Druckwasserzuführung an den Sammelbehälter (14) und die obere Kammer (172) des Zylinders (100),

    mindestens eine Öffnung (130, 132) in dem Zylinder (100) zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen dem Inneren des Sammelbehälters (14) und der unteren Kammer (174) des Zylinders (100),

    ein Spülventil an dem Kolben (152), das den Wasserauslaß normalerweise schließt, und

    ein normalerweise geschlossenes Steuerventil (22), das zum Öffnen einer Strömungsverbindung zwischen der oberen Kammer (172) in dem Zylinder (100) und dem Umgebungsluftdruck bedienbar ist, um dadurch eine Druckdifferenz über dem Kolben (152) zu erzeugen und eine Aufwärtsbewegung des Kolbens (152) sowie eine Öffnungsbewegung des Spülventils zu veranlassen.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine Wasserrohrverzweigung (18) einschließen, mit einem ersten Anschluß an den Sammelbehälter (14) und einem zweiten vergleichsweise größeren Anschluß an die obere Kammer (172) des Zylinders (100).
  3. 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (22) direkt an die obere Kammer (172) des Zylinders (100) durch einen dritten Anschluß angeschlossen ist, der vergleichsweise größer als der zweite Anschluß ist.
  4. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die minimalen Strömungsöffnungen zwischen der Wasserrohrverzweigung (18) und dem Sammelbehälter (14), der oberen Zylinderkammer (172) und dem Steuerventil (22) kreisförmig sind und folgende Durchmesserverhältnisse aufweisen:



  5. 5. In einem Druckwasserklosett, umfassend einen Sammelbehälter (14) mit einem Wassereinlaß für den Zutritt von unter Druck stehendem Wasser und einem Wasserauslaß, ein verbessertes hydraulisch gesteuertes Bediensystem für die Steuerung der Wasserausgabe aus dem Auslaß des Sammelbehälters (14), umfassend:

    einen Zylinder (100), der oberhalb des Wasserauslasses vertikal gerichtet ist und an seinem unteren Ende (128) einen ringförmigen Ventilsitz (150) besitzt,

    einen Kolben (152) in dem Zylinder (100), der darin eine obere und eine untere Kammer (172, 174) definiert,

    ein Ventil (151, 156, 158) an dem Kolben (152), das normalerweise dem Ventilsitz (150) des Zylinders (100) aufsitzt und den Wasserauslaß schließt,

    mindestens eine Öffnung (130, 132) in dem Zylinder (100) zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen dem Inneren des Sammelbehälters (14) und der unteren Kammer (174) in dem Zylinder (100),

    Mittel für den Anschluß einer Druckwasserquelle an die obere Kammer (172) des Zylinders (100) und an den Wassereinlaß des Sammelbehälters (14), und

    ein normalerweise geschlossenes Steuerventil (22), das in Strömungsverbindung mit der oberen Kammer (172) des Zylinders (100) und mit der Umgebung steht und zum Abbau des Wasserdrucks in der oberen Kammer (172) zu öffnen ist, um dadurch den Kolben (152) zur Bewegung zu konditionieren, um das daran befindliche Ventil (151, 156, 158) zu öffnen und die Wasserausgabe durch den Wasserauslaß des Sammelbehälters (14) zu veranlassen.
  6. 6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel Mittel für den Zutritt von Umgebungsluft in das zu dem Sammelbehälter (14) strömende Wasser einschließen.
  7. 7. In einem Druckwasser-Klosettbetriebssystem, das durch eine Druckwasserquelle mit Energie versorgt wird,

    ein Sammelbehälter (14) mit einem Wasserauslaß,

    ein innerhalb des Sammelbehälters montierter Zylinder (100) mit einem normalerweise geschlossenen Endabschnitt (128),

    ein Kolben (152) in dem Zylinder (100), der eine gegenüber dem Inneren des Sammelbehälters (14) geschlossene Kammer (172) definiert,

    ein durch den Kolben (152) gesteuertes Spülventil, das normalerweise den Wasserauslaß des Sammelbehälters (14) schließt,

    Mittel für den Anschluß der Druckwasserquelle sowohl an die geschlossene Kammer (172) in dem Zylinder (100) als auch an den Sammelbehälter (14), und

    ein normalerweise geschlossenes Steuerventil (22), das in Strömungsverbindung mit der Kammer (172) in dem Zylinder (100) und mit der Umgebung steht und zum Abbau des Wasserdrucks in der Kammer (172) zu öffnen ist, um dadurch den Kolben (152) zur Bewegung in Richtung des einen Endbereichs des Zylinders (100) zu konditionieren, um das Spülventil zu öffnen und die Wasserausgabe aus dem Sammelbehälter (14) zu gestatten.
  8. 8. In einem Druckwasser-Klosett, umfassend eine Druckwasserquelle und einen Sammelbehälter (14) mit einem Wasserauslaß, ein verbessertes System für die Steuerung der Wasserausgabe aus dem Sammelbehälter (14), umfassend:

    einen Zylinder (100), dessen eines Ende mit dem Wasserauslaß des Sammelbehälters (14) strömungsverbunden ist,

    einen Ventilsitz (150) an diesem einen Ende des Zylinders (100),

    einen Kolben (152) in dem Zylinder (100), der eine erste Kammer (174) an diesem einen Ende des Zylinders und eine zweite Kammer (172) an dem entgegengesetzten Ende des Zylinders definiert,

    ein Spülventil (151, 156, 158) an dem Kolben (152), das normalerweise dem Ventilsitz (150) des Zylinders (100) aufsitzt und die erste Kammer (174) des Zylinders schließt,

    Mittel für den Anschluß der Druckwasserquelle an die zweite Kammer (172) des Zylinders (100) und den Sammelbehälter (14) für die Zuführung von Wasser, und

    ein normalerweise geschlossenes Steuerventil (22), das in Strömungsverbindung mit der zweiten Kammer (172) des Zylinders (100) und mit der Umgebung steht und zum Abbau des Wasserdrucks in der zweiten Kammer (172) zu öffnen ist, um dadurch den Kolben (152) zur Bewegung zu konditionieren, um das daran befindliche Spülventil zu öffnen und die Wasserausgabe aus dem Wasserauslaß des Sammelbehälters (14) zu veranlassen.






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