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Die
Erfindung betrifft ein Ablaufventil für unterschiedliche Spülmengen
in einem Spülbehälter, insbesondere
für WC-Keramik,
mit einem als Faltenbalg ausgebildeten Ablauf, welcher nahe eines
tiefsten Punktes im Inneren des Spülbehälters angeordnet ist, und in
einer Schwimmstellung den Ausfluss von Wasser in das WC verhindert
und in einer Tauchstellung den Ausfluss ermöglicht, wobei der Faltenbalg
an einem oberen Endbereich einen Schwimmer aufweist.
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Aus
dem Stand der Technik etwa der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 05 816 A1 sind Ablaufventile
in Flüssigkeitsbehältern bekannt.
Aus der
DE 199 05 816 ist
auch das Ausgestalten eines Ablaufventils als Faltenbalg bekannt.
Allerdings weist der Faltenbalg zwar einen Schwimmer auf, jedoch hat
der Schwimmer lediglich eine Schwimmkammer, die nach kurzzeitigem
Untertauchen mit Wasser gefüllt
wird, wodurch der Schwimmer seine Schwimmeigenschaft verliert. Ein
selbstständiges
Nachziehen von Flüssigkeit
aus einem Spülbehälter ist
nicht möglich,
ohne dass eine Restmenge von Wasser in dem Spülbehälter verbleibt, selbst wenn
der Faltenbalg ganz nach unten gelangt.
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Aus
dem US-Patent 6473912 ist ein als Faltenbalg ausgebildetes Ablaufventil
bekannt. In diesem Dokument wird kein zusätzliches Ablaufröhrchen benötigt. Ein
durch einen Schwimmer getragenes Überflutungselement wird durch
eine Führung, auf
der das Überflutungselement
vertikal höhenverschieblich
angeordnet ist, offenbart. Der Schwimmer ist fest mit dem Überflutungselement
verbunden. Das Überflutungselement
ist über
eine starre Führung
lediglich höhenverschieblich
mit dem Spülbehälter verbunden.
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Aus
dem US-Patent
US 3094706 ist
ein Abflussventil mit einer Manschette bekannt. Ein oberer Teilkörper dieses
Ablaufventiles ist über
eine flexible Manschette und eine starre Führung, an der der obere Teil
des Abflussventiles entlang gleitet, und zwar zwangsgesteuert, mit
dem Spülbehälterboden
verbunden. Eine Höhenverschieblichkeit,
jedoch keine Seitenverschieblichkeit ergibt sich.
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Es
ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ablaufventil zur
Verfügung
zu stellen, das Teilmengen freigibt (2-Mengenventil) sowie sich
weitestgehend komplett entleert, um das Volumen handelsüblicher
Spülbehälter zu
nutzen.
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Diese
Aufgabe wird dadurch erfüllt,
dass der Schwimmer locker mit einer Führung gebunden ist.
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Dies
hat den Vorteil, dass nach kurzeitigem Drücken des Schwimmers unter die
Wasseroberfläche,
Wasser durch die Einlassöffnung
in den Hohlraum des Schwimmers gedrückt wird und nachfolgend in
die Auslassöffnung
des Schwimmers eintritt. Da die Auslassöffnung kommunizierend mit dem
Inneren des Faltenbalges zusammenwirkt, fließt das Wasser dann durch den
Faltenbalg hindurch, durch den Ablauf und somit in das WC zum Spülen desselben.
Das Wasser wird durch ein Druckgefälle aus dem Spülbehälter selbstständig, durch
das Ablaufventil durchfließend,
in das WC geleitet. Der Faltenbalg und der in einem oberen Endbereich
des Faltenbalges befestigte Schwimmer senken sich dadurch ab. Das
Absenken findet so lange statt, bis eine Arretierung ein weiteres
Absenken verhindert, oder die Einlassöffnung des Schwimmers auf dem
Boden des Spülbehälters aufliegt.
Ein vollständiges
Entleeren des Spülbehälters wird
dadurch ermöglicht.
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Eine
teilweise Entleerung des Spülkastens wird
dadurch erreicht, dass der Schwimmer, den sich in vertikaler Richtung
veränderlichem
Dichtelement, insbesondere den Faltenbalg, durch seine Auftriebskraft
immer vertikal zum unteren Anbindungspunkt ausrichtet, und so sich
eine definierte Stellung einstellt. Wird von außen eine Kraft auf das System
aufgebracht, die horizontal auf den Schwimmer wirkt, so können unterschiedliche
Stellungen für
differenzierte Abgabemengen genutzt werden, in der Weise, dass die
Führungselemente
am Schwimmer in unterschiedliche Führungsbahnen bei einer Vertikalbewegung
einfädeln.
Die Länge
der Führungsbahnen steht
im Verhältnis
zur freigesetzten Spülmenge.
Die Führungsbahnen
können
durch Bauteile zentral angeordnet sein oder an der Geometrie des
Spülkastens
anliegend. Bei dieser Ausgestaltung können die Führungsbahnen am Spülkasten
mit angeformt sein. Die Saughöhe
des Überhebers
sowie der benötigte Weg
zum Füllen
des Schwimmers geben ein Maß für die kleinste
mögliche
Spülmenge,
der sogenannten Mindestspülmenge.
Dieses Maß kann
in der Praxis veränderlich
ausgestaltet sein.
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Im
Weiteren werden vorteilhafte Ausgestaltungen anhand von Unteransprüchen näher erläutert.
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Besonders
vorteilhaft ist es in einer weiteren Ausgestaltungsform, wenn die
Führung
zentral in der Mitte des Faltenbalges angeordnet ist. Eine symmetrische
Ausgestaltung des Spülbehälters ist
dann möglich.
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Wenn
die Führung
seitlich angeordnet ist, so ist die Zugänglichkeit der Führung einfach
in dieser Alternative vorteilhafterweise gewährleistet.
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Um
wenig Einzelbauteile zu verwenden, ist es von großem Vorteil,
wenn die Führung
in einer Variante aus der Spülbehälterwandung
gebildet wird.
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Um
unterschiedliche Spülmengen
einstellen zu können,
ist es besonders vorteilhaft, wenn im oberen Bereich eine Möglichkeit
besteht, die Führungsbahn
zu wechseln.
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Wenn
die Führung
an einer Traverse oberhalb des Schwimmers befestigt ist, so lassen
sich die Einzelbauteile einfach zusammenfügen.
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Eine
besonders gute Führungsart
ergibt sich in einer Variante, wenn die Führung im Ablaufstutzen des
Spülbehälters befestigt
ist.
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Weitere
Spülmengenvariationen
werden in einer Variante ermöglicht,
wenn die Führungsbahnen unterschiedliche
Mengen aufweisen. Wenn die Längen
verschiedene Einstellmöglichkeiten
aufweisen, so lassen sich diese Spülmengenvariationen noch weiter
variieren. Dies ist in einer Variante besonders vorteilhaft.
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Wenn
die Längen
stufenlose Einstellmöglichkeiten
aufweisen, so ist der zusammengebaute Spülbehälter auf die individuellen
Bedürfnisse
anpassbar.
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Um
ein Optimum an Spülmengen
einstellen zu können,
ist es in einer Ausgestaltungsform von besonderem Vorteil, wenn
die Längen
im eingebauten Zustand verschiedene Einstellmöglichkeiten aufweisen.
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Wenn
der Schwimmer durch ein Betätigungsorgan
parallel zur Wasseroberfläche
verschoben werden kann, so sind auch Schwebebewegungen möglich. Ein
Verklemmen wird dann vermieden.
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Wenn
die Bewegungsrichtung nach zwei Seiten erfolgen kann, so ist in
dieser Variante vorteilhafterweise eine mehrseitige Betätigung möglich.
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Ein
Wegschwimmen oder Herunterfallen des Schwimmers wird dadurch vermieden,
dass in einer weiteren Ausgestaltungsform der Schwimmer durch einen
festen Anschlag in seiner vertikalen Ausdehnung gehindert wird.
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Wenn
der Schwimmer von einer Haube nach dem Überheberprinzip umgeben wird,
so wird Wasser in einem Saugfall aktiv in den Abfluss gespült.
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In
einer Variante ist besonders von Vorteil, wenn der Schwimmer von
einer Haube umgeben ist, die sich wenigstens bereichsweise über den
Rand des Schwimmers hinaus erstreckt.
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Wenn
der Schwimmer mit einem gekrümmten
Rohr verbunden ist, das eine Entleerung über den Rand des Schwimmers
hinaus zulässt,
so lässt
sich ein Überheberprinzip
kostengünstig,
einfach und schnell herstellen.
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Wenn
die Saugheberglocke an der inneren Trennwand durch einen flexiblen
Faltenbalg, etwa aus EPDM oder aus Silko bestehend hergestellt wird, so
ist ein Ablaufventil mit großer
Einsatzfähigkeit
und günstig
zu erstehendem Material realisierbar.
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Besonders
gute Materialeigenschaften weist ein Faltenbalg auf, wenn er eine
Härte von
60 bis 70 Shore A aufweist.
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Um
einen besonders guten Durchlauf von Wasser durch den Faltenbalg
zu erhalten, ist es von besonderem Vorteil in einer Variante, den
Faltenbalg mit einem Durchmesser von 50 bis 65 mm und einem kleinsten
Innendurchmesser von ca. 40 bis 50 mm auszugestalten.
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Um
möglichst
wenig Material für
den Faltenbalg zu verwenden, diesen jedoch robust genug auszugestalten,
empfiehlt es sich in einer Variante, den Faltenbalg vorteilhafterweise
mit einer Wandstärke von
0,3 bis 0,6 mm zu dimensionieren.
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Der
Faltenbalg wird mechanisch belastbar, wenn am Faltenbalg außen Versteifungsringe
angeformt sind, die von unten nach oben schwächer ausgebildet sind.
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Damit
die Versteifungsringe das Heben und Senken des Schwimmrohrs nicht
behindern, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Faltenbalg so
ausgebildet ist, dass im gefüllten
Zustand die einzelnen Falten möglichst
gleichmäßigen Hub
aufweisen.
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Wenn
der Faltenbalg sich elastisch nach äußerer Einwirkung wieder in
den Ursprungszustand zurückbringt,
so entstehen keine „Aufschaukeleffekte". Es ist somit irrelevant,
ob das Ablaufventil am Beginn der Lebenszeit oder nach dem N-ten-Betätigungszyklus
aktiviert wird.
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Wenn
am Faltenbalg der Schwimmer mittig angeformt ist, so ist die Oberkante
des Ablaufventils, insbesondere des Schwimmers horizontal ausgerichtet.
Vorteilhafterweise kann in dieser Variante Wasser nicht über eine
tieferliegende Kante Wasser ind en Faltenbalg hineinschwappen.
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Wenn
der Faltenbalg spannungsfrei an Anschlussteilen befestigt ist, so
ergibt sich ein besonders gutes Funktionieren des Faltenbalges im
Zusammenhang mit dem Ablaufventil.
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Wenn
der Schwimmer als Glocke ausgebildet ist, so lässt sich in einer Variante
vorteilhafterweise erreichen, dass eine große Menge von Wasser aus dem
Spülbehälter in
das WC befördert
wird.
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Um
ein kostengünstiges
und einfaches Herstellen eines Schwimmers in einer weiteren Variante vorteilhafterweise
zu ermöglichen,
ist es zu empfehlen, den Schwimmer doppelwandig auszugestalten.
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Vorteilhaft
ist auch in noch einer weiteren Ausgestaltungsform, dass der Faltenbalg
sich nicht vom Schwimmer löst.
Ein oberer Endabschnitt des Faltenbalges ist damit am Schwimmer
zu befestigen. Hierzu ist besonders vorteilhaft, wenn der Faltenbalg an
einer Außenseite
an einer inneren Wand des Schwimmers angreift.
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Wenn
die Unterkante der Glocke die für
das Saug-Heber-Prinzip benötigte
Einlassöffnung
aufweist und oberhalb davon die Auslassöffnung zentrisch oberhalb des
Faltenbalges angeordnet ist, so wird vorteilhafterweise in dieser
Variante auf effiziente und einfache Weise Wasser aus dem Spülbehälter in
das WC leitbar. Um Material des Schwimmers in einer Variante einzusparen,
ist das von Vorteil, die Glocke dünnwandig auszugestalten.
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Wenn
die Glocke überwiegend
aus Material mit einer geringeren Dichte als Wasser gefertigt ist, so
ist vorteilhafterweise in dieser Alternative gewährleistet, dass der Schwimmer
auf dem Wasser aufschwimmt.
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Um
ein direktes Einströmen
des Wassers in das Innere des Faltenbalges zu bewerkstelligen, ist es
in einer Variante besonders von Vorteil, wenn der überwiegend
parallel zur Längsachse
des Faltenbalges ausgestaltete Hohlraum Engstellen frei ausgestaltet
ist.
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Wenn
die Oberkante des Schwimmers absenkbar ausgestaltet ist, so wird
auf einfache Weise der Vorteil einer Druckerhöhung an der Einlassöffnung über den
Wert des Druckes an der Auslassöffnung
hinaus erreicht.
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Um
auch unterschiedliche Wasserrückhaltevolumina
zu nutzen und vorhalten zu können,
ist es von besonderem Vorteil in einer Variante den Abstand zwischen
Einlass- und Auslassöffnung reduzierbar
zu gestalten.
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Wenn
der Abstand zwischen Einlass- und Auslassöffnung festgelegt ist, so wird
vorteilhafterweise in einer Alternativausgestaltung hierzu immer dasselbe
Wasserrückhaltevolumen
erreicht.
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Im
Folgenden werden spezielle Ausgestaltungsvarianten anhand von Figuren
erläutert.
Es zeigen:
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1 einen als Faltenbalg ausgestalteten Ablauf
mit darauf befestigtem Schwimmer als Glocke im Querschnitt,
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2 den als Glocke ausgestalteten Schwimmer
aus 1 in einer Kompressionsstellung
auf dem Spülbehälterboden
aufliegend,
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3 einen als Glocke ausgestalteten Schwimmer
eines Faltenbalges mit reduzierter Länge der Glocke,
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4 eine schematische Darstellung
eines Faltenbalges mit Schwimmer im eingebauten Zustand im einem
Spülbehälter im
Querschnitt,
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5 einen Querschnitt, durch
den Spülbehälter aus 4 entlang der Linie V,
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6 eine Detailansicht VI
aus 4 im oberen Bereich
einer Führungseinrichtung
für den Faltenbalg,
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7 einen Faltenbalg in einem
Spülbehälter, schematisch
dargestellt, im Querschnitt,
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8 einen Detailausschnitt
VIII aus 7 in einem
mittleren Bereich der Führungseinrichtung,
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9 einen schematischen Querschnitt durch
einen Spülbehälter mit
vollständig
abgesenktem Schwimmer und durch die Führungseinrichtung begrenzt,
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10 einen Detailausschnitt
X aus 9 in einem unterem
Bereich der Führungseinrichtung,
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11 einen Querschnitt durch
die Führungseinrichtung,
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12 eine Seitenansicht der
Führungseinrichtung,
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13 einen Schnitt entlang
der Linie XIII durch die Führungseinrichtung
in 11,
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14 einen Schnitt entlang
der Linie XIV durch die Führungseinrichtung
in 11 und
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15 eine Halteklammer zum
Halten des Faltenbalges bei gleichzeitiger Führung in der Führungseinrichtung.
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In 1 ist ein Ausschnitt eines
Spülbehälters 1 dargestellt.
Der dargestellte Ausschnitt des Spülbehälters 1 ist ein Teil
des Bodens 2 des Spülbehälters 1.
In eine Öffnung
im Boden 2 des Spülbehälters 1 ist
ein Ablauf 3 eingepresst. Der Ablauf 3 ist als Faltenbalg 4 ausgestaltet.
Im oberen Endbereich 5 des Faltenbalges 4 ist
ein Schwimmer 6 aufgesetzt. Der Schwimmer 6 weist
eine innere Wand 7 und eine äußere Wand 8 auf. Der
Schwimmer ist als Glocke 9 ausgestaltet. Zwischen der inneren
Wand 7 und der äußeren Wand 8 ist
ein Hohlraum 10 ausgebildet.
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Die
Glocke 9 weist an dem unteren Ende einer Einlassöffnung 11 auf.
Die Einlassöffnung 11 befindet
sich auf der gesamten unteren Fläche
der Glocke zwischen der inneren Wand 7 und der äußeren Wand 8.
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Der
obere Endbereich 5 des Faltenbalges 4 ist an der
inneren Wand 7 der Glocke 9 befestigt. Die das
Wasser zurückhaltende
innere Wand 7 weist eine als Rückhaltekante 28 ausgestaltete
Oberkante 27 auf, welche das Wasser den Spülbehälter von
Einströmen
in den Ablauf abhält,
wenn der Schwimmer 6 sich in einer Schwimm- oder Ablaufverschlussstellung
befindet.
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Der
Faltenbalg 4 ist flexibel ausgestaltet. Der Faltenbalg 4 weist
Verstärkungsringe
auf, welche von einer flexiblen und elastischen Wand gebildet sind. Die
Außenwand
des Faltenbalges ist flexibel. Der Faltenbalg ist höhenverstellbar.
Eine Oberkante 12 des Faltenbalges ist aus einer höchsten Position
ablenkbar in eine tiefere Position. Damit ist auch die gesamte Glocke 9 absenkbar.
Ursprünglich
befindet sich die Oberfläche 15 der
Glocke oberhalb des Wasserspiegels 13. Durch Druck von
oben gemäß Pfeil
A wird die Glocke unter den Wasserpegel in einer höchsten Position 13 gedrückt. Wasser
strömt
dann durch die Einlassöffnung 11 entsprechend
der Pfeile B in das Innere der Glocke 9 und zwar in dem
Hohlraum 10 hinein. Entsprechend der Pfeile C und D tritt das
Wasser durch die Auslassöffnung 16 in
das Innere des Faltenbalges hinein und verlässt den Ablauf 3 gemäß Pfeil
E und spült
das WC.
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Der
Wasserspiegel 13 senkt sich während des Absaugens des Wassers
in eine Position eines abgesenkten Wasserspiegels 14. Durch
die Druckdifferenz wird Wasser weiter abgesaugt und das WC gespült. In dieser
Phase wird die Rückhaltekante 28 von
Wasser überspült.
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In 2 und den nachfolgenden
Figuren werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Bauteile verwendet.
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In 2 ist die Glocke in einer
abgesenkten Position dargestellt. In dieser extrem abgesenkten Position
befindet sich die Einlassöffnung 11 in
der Nähe
des Bodens 2 des Spülbehälters 1.
Es ist hier fast kein Wasser mehr in dem Spülbehälter 1. Lediglich
ein ca. 25 mm hoher Film von Wasser ist noch vorhanden. Dieser befindet
sich in einer Position eines abgesenkten Wasserspiegels 14.
Der Faltenbalg 4 hat sich komprimiert. Die Auslassöffnung 16 befindet
sich immer noch oberhalb des oberen Endbereiches 5 des
Faltenbalges 4.
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Zwischen
dem Einlass des Überhebers
und dem Boden des Spülkastens
ist ein Abstand von ca. 25 mm notwendig, bei einem Durchmesser von
120 mm, um den nötigen
Querschnitt zu bilden, damit der notwendige Volumenstrom erreicht
wird.
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In 3 ist die Glocke 9 aus
den 1 und 2 dargestellt, jedoch mit
reduzierter Glockenlänge 17.
Die Höhendifferenz
zwischen der Einlassöffnung 11 und
der Auslassöffnung 16 im
Schwimmer ist hier reduziert. Dadurch komprimiert sich der Faltenbalg 4, bis
dass die Unterseite der Glocke 9 in der Nähe des Bodens 2 des
Spülbehälters 1 liegt
und der Wasserspiegel 13 abgesenkt ist, mehr, als bei nichtreduzierter
Glockenlänge 17.
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In 4 ist der Spülbehälter 1 dargestellt,
in welchem der Ablauf 3 eingepresst ist. Der Boden des Spülbehälters ist
nicht Plan, sondern mit einer Vertiefung ausgestaltet. Der Ablauf 3 ist
als Faltenbalg 4 ausgestaltet. Im oberen Endbereich des
Faltenbalges 4 ist ein Schwimmer 6 angebracht.
Der Schwimmer 6 wird in einer Führungs einrichtung 18 indirekt geführt, und
zwar über
eine Befestigungsklemme 19, wie sie in 5 dargestellt ist.
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In 5 ist die Befestigungsklemme 19 in
einer Ansicht entlang der Linie V durch 4 dargestellt. Die Befestigungsklemme 19 gleitet
dabei in und um eine Führungseinrichtung 18 die
als Stange 20 ausgebildet ist.
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In 6 ist ein Detailausschnitt 6 aus 4 vergrößert und schematisch dargestellt.
In diesem Schnitt ist zu erkennen, dass die Befestigungsklemme 19 in
und um die Führungseinrichtung
gleitend angeordnet ist. Die Führungseinrichtung 18 weist
dabei einen Zapfen 21 auf. Der Zapfen 21 passt
sowohl in einen längeren
Schlitz 22 oder in einem kürzeren Schlitz 22 im
Inneren der Stange 20. Die zwei Schlitze 22 und 23 sind
durch eine Begrenzungswand 24 voneinander getrennt.
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In 7 ist der Schwimmer 6 in
einer abgesenkteren Position dargestellt. Ein weiteres Absenken
wird durch die Führungsstange 20 und
zwar durch den Anschlag 25 im kurzen Schlitz 23,
in dem der Zapfen 21 rutscht, beendet.
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In 8 ist der Anschlag 25 dargestellt.
Die weiteren Elemente, wie sie auch aus 7 im Bereich des Details VIII dargestellt
sind, sind mit den bisherigen eingeführten Bezugszeichen bezeichnet.
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In 9 ist der Schwimmer 6 in
einer Endposition dargestellt. Der Faltenbalg ist dieser Ausführungsform
maximal komprimiert.
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In 10 ist das Detail 10 aus 9 dargestellt. Hier ist
erkennbar, dass der Zapfen 21 in dem längeren Schlitz 22 der
Stange 20 geführt
wird und aus einem Endanschlag 26 nach dem Gleiten nach unten
innerhalb der Führungseinrichtung 18 zum Stehen
kommt.
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In 11 ist die Führungseinrichtung 18 welche
als Stange 20 ausgebildet ist, dargestellt. Die Darstellung
ist eine Schnittdarstellung des Querschnitts. Der lange Schlitz 22 wird
durch die Begrenzungswand 24 von dem kurzen Schlitz 23 getrennt. Der
kurze Schlitz 23 findet eine untere Befestigung im Anschlag 25 und
der lange Schlitz 22 findet im unteren Bereich einen Endanschlag 26 als
Begrenzung.
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In 12 ist die Stange 20 von
der Seite dargestellt.
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Die 13 und 14 sind Schnitte durch den Stab 20 entlang
der Linien 13 und 14 in 11 mit dahin dargestellten Schlitzen 22 und 23.
Dieselben Schlitze 22 und 23 sind auch in 14 dargestellt. 14 ist der Querschnitt entlang
der Linie XIV durch den die Stange 20 aus 11.
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In 13 sind Schrägbereiche 27 welche
zu den Schlitzen 22 und 23 führen dargestellt.
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In 15 ist eine Detaildarstellung
der Befestigungsklemme 19 dargestellt.
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Der
Querschnitt durch die Befestigungsklemme 19 entlang der
Linie X ist in 10 im
Zusammenwirken mit der Führungseinrichtung 18 dargestellt.
Die Befestigungsklemme 19 ist, wie die meisten Bauteile,
aus Kunststoff gefertigt und weist Versteifungsrippen auf. Im oberen
Bereich ist ein Durchbruch mit dem Zapfen 21 eingearbeitet.
Der Zapfen gleitet wahlweise in einen der Schlitze 22 oder 23 und dem
oberen Bereich der Stange 20.
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Wird
Druck auf die Oberfläche
des Schwimmers ausgeübt,
so taucht dieser kurzzeitig unter die Wasseroberfläche ab.
Dadurch erhöht
sich der Druck auf der Seite der Einlassöffnungen derart, dass der dortige
Druck über
den Druck auf der Seite der Auslassöffnung des Schwimmers ansteigt.
Wasser fließt nun
durch den Hohlraum 10 in das Innere des Faltenbalges 4 hinein
und dann durch den Ablauf 3 in das WC. Die Folge ist ein
Spülen
des WC. Selbst wenn der Druck auf die Oberfläche des Schwimmers nun entfernt
wird, so saugt der Schwimmer durch den Hohlraum 10 Wasser
aus dem Inneren des Spülbehälters 1 in
das Innere des Faltebalges 4 hinein. Dadurch läuft die
Spülung
weiter. Die Spülung
läuft so lange
weiter, wie Wasser nachgesaugt wird. Wasser wird so lange nachgesaugt,
bis die Wassersäule
im Hohlraum 10 des Schwimmers abreist. Dies ist dann der
Fall, wenn der Schwimmer eine Position erreicht in der er nicht
weiter absinken kann. Durch das Gewicht des Schwimmers und des Faltenbalges,
welcher auch elastisch ausgestaltet ist, wird ein Absinken des Schwimmers
und des Faltenbalges ermöglicht.
Der Faltenbalg kann auch so ausgestaltet sein, dass er automatisch
eine Rückziehkraft
ausübt.
Der Schwimmer gleitet so lange ab, bis eine voreingestellte Endstellung
erreicht. Dann hört
die Spülung auf.
Sie hört
deswegen auf, weil kein Wasser mehr nachgesaugt wird und in das
Innere des Faltenbalges nachläuft.
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Eine
von außen
auf das System wirkende Kraft in Richtung der Wasseroberfläche löst folgende Vorgänge aus:
Die Trennwand die durch die Außenwand
des Schwimmers gebildet wird, bewegt sich unterhalb des Wasserspiegels.
Ist der Zufluss über
diese Kante größer als
die Menge, die durch den zentralen Faltenbalg in das WC entweichen
kann, so geht der Auftrieb verloren und somit die Kraft in Richtung der
Wasseroberfläche.
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Die
Gravitation beschleunigt das Wasser zum Auslass hin. Da der Druck
mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt, kann zwischen dem Einströmungsquerschnitt
und dem Austrittsquerschnitt ein Druckgefälle entstehen. Diese Druckdifferenz
unterstützt
die Absinkbewegung des Systems, indem sich der Faltenbalg 4 zusammenzieht
bzw. durch den Wasserdruck gedrückt
wird. Im freien Strömungsquerschnitt
kann diese Kraft nicht angreifen. Sie wird durch Freisetzen von
Bewegungsenergie durch das Wasser genutzt.
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Wird
ein Strömungswiderstand
in Form einer Drosselblende oder eines Überhebers vor einen Auslauf
gebracht, so entsteht eine Druckdifferenz oberhalb dieser Fläche durch
den statischen Wasserdruck oberhalb der Fläche und dem Druck im Auslauf im
Wasser unterhalb der Fläche.
Ist das auslaufende Wasser ungedrosselt, etwa bei einem freien Auslauf, so
ist der Druck gleich dem umgebenden Luftdruck.
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Impulskräfte durch
das Umlenken des fließenden
Wassers wirken sich negativ auf das System aus. Es wird daher versucht,
diese Kräfte
durch einen strömungsgünstigen
Verlauf zu minimieren.
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Spannungen
im elastischen Material, z.B. des Faltenbalges, wirken sich im gestreckten
Zustand positiv in Bezug auf das Startverhalten aus. Diese Spannungen
begrenzen den Auftrieb und sind hier negativ zu sehen. Ebenfalls
wirken sich Spannungen im Faltenbalg im gestauchten Zustand negativ
auf die Funktion aus.
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Sinkt
der umgebende Wasserspiegel unterhalb der Oberfläche eines Überhebers, so sorgt die Gewichtskraft
der Teile oberhalb der Wasseroberfläche, wie Konturelemente und
eingeschlossenes Wasser für
eine Kraft, die in Betrag und Richtung wesentlich größer ist
als die Antriebskräfte.
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Durch
eine nichtdargestellte weitere Vorrichtung wird Wasser in den Spülbehältern nachgefüllt, so
lange, bis diese Wasserzufuhr abgeschaltet wird. Der Schwimmer steigt
dabei wieder an.