DE29916029U1 - Control device for a urinal - Google Patents
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- E03D5/10—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
- E03D5/105—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl touchless, e.g. using sensors
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Urinal od. dgl. Sanitäreinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a control device for a urinal or similar sanitary facility according to the preamble of claim 1.
Eine derartige, berührungslos zu spülende Sanitäranlage ist aus der als gattungsbildend angesehenen EP 96120490 der Anmelderin bekannt; vorteilhaft weist eine solche Anlage die Eigenschaft auf, durch den verborgen angeordneten Mikrowellen-Radarsensor gut vor Vandalismus od. dgl. irregulärem Fremdeingriff geschützt zu sein und darüber hinaus ein von Umgebungsbedingungen weitgehend unabhängige, zuverlässige Bewegungserfassung zu ermöglichen.Such a contactless flushing sanitary facility is known from the applicant's EP 96120490, which is considered to be generic; such a facility advantageously has the property of being well protected against vandalism or similar irregular external intervention by the concealed microwave radar sensor and, in addition, of enabling reliable motion detection that is largely independent of environmental conditions.
Im praktischen Betrieb hat es sich jedoch als ungünstig herausgestellt, zur Aktivierung eines Spülvorgangs des Urinais auf eine Bewegung bzw. Anwesenheit des Benutzers abzustellen und beispielsweise den Spülvorgang als Reaktion auf ein sich Wegbewegen des Benutzers (nach einmal erfassten Herantreten) auszulösen. Nicht nur führt eine durch derartige Sensorsignale getriggerte Spülung zu im praktischen Betrieb ungünstigen SpülZeitpunkten, auch kommt es, je nach Bewegung des Benutzers, zu Fehl- oder Nichtauslösungen des Spülvorganges. Unbefriedigende hygienische Verhältnisse sind die Folge.In practice, however, it has proven to be disadvantageous to rely on the movement or presence of the user to activate the urinal flushing process, for example to trigger the flushing process in response to the user moving away (after approaching once). Not only does a flush triggered by such sensor signals lead to unfavorable flushing times in practice, but depending on the user's movement, the flushing process may also be triggered incorrectly or not at all. The result is unsatisfactory hygienic conditions.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Betriebsverhalten von automatisch betätigten Urinalen, und insbesondere die Aktivierung eines Spülvorganges durch berührungslose, auf Mikrowellenbasis wirkende Sensoren zu verbessern und sicherzustellen, dass stets zu einem hygienisch einwandfreien Zeitpunkt der Spülvorgang ausgelöst wird.The object of the present invention is therefore to improve the operating behavior of automatically operated urinals, and in particular the activation of a flushing process by means of contactless, microwave-based sensors, and to ensure that the flushing process is always triggered at a hygienically perfect time.
Die Aufgabe wird durch die Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved by the control device having the features of claim 1.
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In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße schmale Bündelung des Erfassungsbereiches und dessen Ausrichtung auf den bodenseitigen Auslass des Urinalbeckens bei Begrenzung des Erfassungsbereiches so, dass ein Benutzer oder dessen Bewegung vom Sensor nicht erfasst wird, erreicht, dass ausschließlich eine durch Benutzung bewirkte Bewegung bzw. Änderung des bodenseitigen Flüssigkeitsspiegels im Urinalbecken vom Sensor erfasst wird und dementsprechend den Spülvorgang auslöst. Damit ist der gewünschte Spülzeitpunkt ausschließlich von den tatsächlichen Benutzungsverhältnissen und -Zeitpunkten abhängig, wobei bevorzugt der eigentliche Spülvorgang um einen vorbestimmten Zeitabstand verzögert vom Sensorsignal ausgelöst wird.In an advantageous manner according to the invention, the narrow bundling of the detection area according to the invention and its alignment with the outlet on the bottom of the urinal bowl while limiting the detection area so that a user or their movement is not detected by the sensor ensures that only a movement or change in the liquid level on the bottom of the urinal bowl caused by use is detected by the sensor and the flushing process is triggered accordingly. The desired flushing time is therefore dependent exclusively on the actual usage conditions and times, with the actual flushing process preferably being triggered by the sensor signal with a predetermined time delay.
Als Sensoreinheit im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist dabei nicht ausschließlich eine räumlich zusammenhängende Funktionseinheit zu verstehen, sondern es ist im Rahmen einer jeweils möglichen Realisierung als von der Erfindung mit umfasst zu sehen, dass etwa zusätzliche, elektrische bzw. mechanische Steuereinheiten (mit einem Netzanschluß, einer Verbindungsleitung zu einem Magnetventil sowie Verbindungsleitungen zum Mikrowellensensor) sowie der eigentliche Mikrowellensensor räumlich voneinander getrennt angeordnet sein können.A sensor unit within the scope of the present invention is not to be understood as exclusively a spatially connected functional unit, but within the scope of a possible implementation, it is to be seen as included in the invention that, for example, additional electrical or mechanical control units (with a mains connection, a connecting line to a solenoid valve and connecting lines to the microwave sensor) and the actual microwave sensor can be arranged spatially separate from one another.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
So ist es besonders bevorzugt, die Sensoreinheit als zeittorgesteuerten, nach dem Impulsprinzip arbeitenden Radarsensor auszubilden, da auf diese Weise, durch entsprechende Beeinflussung des Impulsverhaltens, eine zuverlässige Reichweitenbegrenzung, insbesondere auf den bevorzugt vorgesehenen Bereich von < 3 0 cm bezogen auf die Sensoreinheit, möglich ist. Allerdings ist es alternativ auch möglich, andere Mikrowellen-Sensorkonzepte, etwa Dopplerradar, einzusetzen.It is particularly preferred to design the sensor unit as a time-gated radar sensor that operates according to the pulse principle, since this allows a reliable range limitation, in particular to the preferred range of < 30 cm in relation to the sensor unit, by influencing the pulse behavior accordingly. However, it is also possible to use other microwave sensor concepts, such as Doppler radar, as an alternative.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zudem vorgesehen, die Sensoreinheit hinter der Urinalbeckenschale auf der Höhe eines maximalen Flüssigkeitsstandes in der Schale anzuordnen, so dass ein Flüssigkeitspegel auf dem maximalen Füllstand den Erfassungsbereich des Sensors vollständig bedecken würde. Die sich aus diesem Betriebszustand ergebenden Sensorsignale sind dann weiter bevorzugt dahingehend auswertbar, dass jener Betriebszustand als Überlaufgefahr erkannt wird und dementsprechend eine weitere Zufuhr von Spülwasser durch das Ventil unterbunden wird.
Damit eine maximale Füllhöhe durch einen Betreiber vorgegeben werden kann, ist eine Verstelleinrichtung für die Sensoreinheit zum Verstellen in vertikaler Richtung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, mit welcher z. B. entsprechend eine maximale Füllhöhe vorwählbar wäre.According to a preferred development, it is also provided that the sensor unit is arranged behind the urinal bowl at the height of a maximum liquid level in the bowl, so that a liquid level at the maximum fill level would completely cover the detection range of the sensor. The sensor signals resulting from this operating state can then be evaluated further preferably in such a way that this operating state is recognized as a risk of overflow and a further supply of flush water through the valve is prevented accordingly.
In order to enable an operator to specify a maximum filling level, an adjustment device for the sensor unit for adjustment in the vertical direction is provided according to a preferred development, with which, for example, a maximum filling level could be preselected accordingly.
Gemäß einer Weiterbildung ist es zudem möglich, die Steuervorrichtung mit einem Funkmodul zu koppeln, welches dann in geeigneter Weise -- bevorzugt drahtlos -- Informationen betreffend einen jeweiligen Betriebszustand der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung senden könnte, die dann von einer externen, entsprechend eingerichteten Empfangs- und Auswerteeinheit empfangen und ggf. weiter verarbeitet werden können. Eine solche Anordnung eignet sich insbesondere auch zur Feststellung von Stör- und Alarmzuständen, wobei auf diese Weise bevorzugt eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Urinalsteuerungen überwacht werden könnte. In einer besonderen Ausgestaltung dieser Idee ist es zudem möglich, den Mikrowellensender (als Teil der erfindungsgemäßen Sensoreinheit) zu benutzen, um in einem Störungs- und Alarmfall entsprechende zusätzliche Sendesignale auszustrahlen.According to a further development, it is also possible to couple the control device to a radio module, which could then send information in a suitable manner - preferably wirelessly - relating to a respective operating state of the control device according to the invention, which can then be received by an external, appropriately set up receiving and evaluation unit and, if necessary, further processed. Such an arrangement is also particularly suitable for detecting fault and alarm states, whereby a plurality of urinal controls according to the invention could preferably be monitored in this way. In a special embodiment of this idea, it is also possible to use the microwave transmitter (as part of the sensor unit according to the invention) to emit appropriate additional transmission signals in the event of a fault or alarm.
Eine weitere, bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensor- und Steuerelektronik, einschließlich des Spülwasserzulaufs, an einem bevorzugt an einer Wand befestigbaren Träger gehalten ist, der dann eine Basis für das Montieren und flexible Austauschen verschiedenerA further preferred development of the invention provides that the sensor and control electronics, including the flushing water inlet, are held on a support that can preferably be attached to a wall, which then forms a basis for the mounting and flexible exchange of various
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(keramischer) Beckenaufsätze, die je nach Anwendungsfall und/oder gewünschtem Produkttyp ausgewählt werden, bietet.(ceramic) basin attachments, which are selected depending on the application and/or desired product type.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der einzigen Zeichnung; diese zeigtFurther advantages, features and details of the invention emerge from the following description of embodiments with reference to the single drawing; this shows
Fig. 1: eine seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung für ein Urinal im eingebauten Zustand gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.Fig. 1: a side sectional view of the control device according to the invention for a urinal in the installed state according to a first preferred embodiment.
Ein Urinalbecken 10 ist in bekannter Weise -- angedeutet durch eine Befestigungsschraube 12 -- hängend an einer Wand 14 befestigt.A urinal bowl 10 is attached in a known manner -- indicated by a fastening screw 12 -- hanging on a wall 14.
Wie aus der geschnittenen Seitenansicht gemäß Figur 1 erkennbar, weist das i.w. aus Keramik oder Kunststoff bestehende Urinalbecken 10 eine über einen Wassereinlass 16 mit Wasser füllbare Innenschale 18 sowie eine das Urinalbecken front- und bodenseitig begrenzende Außenschale 20 auf, wobei die Innenschale 18 und die Außenschale 20 einen -- zur Wand 14 offenen -- Hohlraum 22 begrenzen.As can be seen from the sectional side view according to Figure 1, the urinal bowl 10, which is made essentially of ceramic or plastic, has an inner shell 18 which can be filled with water via a water inlet 16, and an outer shell 20 which delimits the urinal bowl at the front and bottom, wherein the inner shell 18 and the outer shell 20 delimit a cavity 22 which is open towards the wall 14.
Während bodenseitig die Innenschale 18 mit einem sich rückwärtig durch die Wand 14 erstreckenden Wasserablauf bzw. Ablaufrohr 24 verbunden ist, wird der eine abwärts auf eine Rückwand 19 der Innenschale 18 gerichtete Düse bzw. Austrittsöffnung aufweisende Wassereinlass 16 über einen Wasserzulauf 26 mit (Frisch-) Wasser versorgt.While the inner shell 18 is connected on the bottom side to a water drain or drain pipe 24 extending rearward through the wall 14, the water inlet 16, which has a nozzle or outlet opening directed downwards towards a rear wall 19 of the inner shell 18, is supplied with (fresh) water via a water inlet 26.
Der Wasserzulauf 26 ist mit dem Wassereinlass 16 über ein Spülventil 2 8 verbunden, das die Wasserzufuhr unterbricht und im dargestellten Ausführungsbeispiel elektromagnetisch betrieben ausgebildet ist, so dass mittels eines elektrischen Steuerimpulses die Wasserzufuhr ein- bzw. ausschaltbar ist. Besonders geeignet ist das Spülventil 28 vom sog. "bistabilen Typ", d.h. eine Stromaufnahme des Ventils fin-The water inlet 26 is connected to the water inlet 16 via a flush valve 28, which interrupts the water supply and is electromagnetically operated in the embodiment shown, so that the water supply can be switched on or off by means of an electrical control pulse. The flush valve 28 of the so-called "bistable type" is particularly suitable, i.e. the valve's current consumption takes place
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det nur während der Schalt- bzw. UmschaItvorgänge statt, und die stationären Betriebszustände "Durchlauf" bzw. "Sperren" sind jeweils stromlos.only takes place during switching or changeover operations, and the stationary operating states "running through" or "blocking" are each without current.
Zusätzlich ist ein Abflussventil 30 im Verlauf des Ablaufrohres 24 vorgesehen, das ebenfalls mittels elektrischer Signale betätigbar ist und bei geeigneter Ansteuerung den Ablauf sperrt bzw. freigibt.In addition, a drain valve 30 is provided in the course of the drain pipe 24, which can also be actuated by means of electrical signals and blocks or releases the drain when suitably controlled.
Eine Sensoreinheit 32 ist im Hohlraum 22 hinter der Rückwand 19 so befestigt, dass eine flache und mit der Sensoreinheit 32 einen geschlossenen Körper bildende -- Antenneneinheit 34 der rückwärtigen (hohlraumseitigen) Seite der Rückwand 19 gegenübersteht und mit ihrem obersten Ende einen (mit dem Bezugszeichen 36 angedeuteten) maximalen Wasserstand in der Innenschale 18 festlegt.A sensor unit 32 is fastened in the cavity 22 behind the rear wall 19 in such a way that a flat antenna unit 34, which forms a closed body with the sensor unit 32, faces the rear (cavity-side) side of the rear wall 19 and, with its uppermost end, defines a maximum water level (indicated by the reference numeral 36) in the inner shell 18.
Über ein Verbindungskabel 38 ist die Sensoreinheit mit dem elektromagnetischen Spülventil 2 8 verbunden, und über ein Verbindungskabel 40 wird eine elektrische Verbindung zwischen der Sensoreinheit 32 und dem Abflussventil 30 hergestellt. The sensor unit is connected to the electromagnetic flush valve 28 via a connecting cable 38, and an electrical connection is established between the sensor unit 32 and the drain valve 30 via a connecting cable 40.
Eine Verstellschiene 42 zeigt schematisch die Höhenverstellbarkeit der Sensoreinheit 32 (mit der daran vorgesehenen Antenneneinheit 34).An adjustment rail 42 schematically shows the height adjustability of the sensor unit 32 (with the antenna unit 34 provided thereon).
Elektrische Versorgungsleitungen für das Spülventil 28, das Abflussventil 30 bzw. die Sensoreinheit 32 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht gezeigt und sind -- je nach Anwendungsfall -- geeignet vorzusehen. Durch Auswahl von Elektromagnetventilen mit niedrigem Stromverbrauch ist die Steuereinrichtung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel allerdings auch durch -- in den jeweiligen Einheiten ggf. enthaltene -- Batterien betreibbar, oder eine im Wasserzulauf sitzende (nicht gezeigte) Turbine könnte hindurchfließendes Wasser zur Stromerzeugung und -Versorgung der Sensoreinrichtung und der Ventile nutzen.Electrical supply lines for the flush valve 28, the drain valve 30 or the sensor unit 32 are not shown in the embodiment shown and are to be provided as appropriate depending on the application. By selecting solenoid valves with low power consumption, the control device according to the embodiment shown can also be operated by batteries -- possibly included in the respective units -- or a turbine (not shown) located in the water inlet could use water flowing through to generate power and supply the sensor device and the valves.
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Wie in der Figur 1 gezeigt, weist die Sensoreinheit 32 einen schmalen, im gezeigten Ausführungsbeispiel nur ca. 2 0 bis 30° breiten Erfassungsbereich (angedeutet durch die gestrichelte Linie 50) auf, der zudem hinsichtlich seines maximalen Erfassungsabstandes (bezogen auf die Einheit 32) nur ein Bereich von ca. 3 0 cm abdeckt. Vorteilhaft wird durch diese Maßnahme erreicht, dass ausschließlich, wie in der Figur 1 mit dem Erfassungsbereich 50 gezeigt, ein sich im Boden des Beckens 18 sammelnder, sich bewegender Flüssigkeitsspiegel erfasst wird und dessen Bewegung -- um einen vorbestimmten Zeitabstand verzögert -- den Spülvorgang durch das Spülventil 2 8 auslöst. Dagegen sorgt die Entfernungsbegrenzung des Erfaassungsbereiches 50 dafür, dass ein vor das Becken 10 getretener Benutzer nicht erfasst wird und so insbesondere keine Spülvorgänge ohne vorherige Benutzung auslösen kann.As shown in Figure 1, the sensor unit 32 has a narrow detection range, in the embodiment shown only approximately 20 to 30° wide (indicated by the dashed line 50), which also only covers an area of approximately 30 cm in terms of its maximum detection distance (relative to the unit 32). The advantage of this measure is that only a moving liquid level collecting in the bottom of the basin 18 is detected, as shown in Figure 1 with the detection range 50, and its movement -- delayed by a predetermined time interval -- triggers the flushing process through the flush valve 28. In contrast, the distance limitation of the detection range 50 ensures that a user who steps in front of the basin 10 is not detected and thus in particular cannot trigger flushing processes without prior use.
Erreicht wird dies im Rahmen des gezeigten Ausführungsbeispiels durch einen als Sensoreinheit 32 eingesetzten Impulsradarsensor, dessen Impulslänge (im Hinblick auf Vor- und Rücklaufzeit im Erfassungsbereich) so eingestellt ist, dass reflektierte Signale außerhalb des maximalen Erfassungsabstandes gemäß Schale 50 in Figur 1 nicht erfasst werden und dementsprechend kein Sensorsignal erzeugen.This is achieved in the context of the embodiment shown by a pulse radar sensor used as sensor unit 32, the pulse length of which (with regard to forward and reverse time in the detection range) is set such that reflected signals outside the maximum detection distance according to shell 50 in Figure 1 are not detected and accordingly do not generate a sensor signal.
Genauer gesagt basiert ein solcher, breitbandiger und Zeittor-gesteuerter Radarsensor auf dem Erfassungsprinzip, dass kontinuierlich ausgesendete Impulse vom Messobjekt reflektiert und innerhalb eines vorbestimmten Zeittores vom Radarsensor empfangen werden. Diese bilden im Empfänger Stützstellen für die Signalkurve des bewegungsabhängigen Signals. Aus der durch Impulslänge bzw. Zeittor vorgegebene Laufzeit der Impulse lässt sich dann eine Reichweitenbegrenzung vornehmen.To be more precise, such a broadband and time-gated radar sensor is based on the detection principle that continuously emitted pulses are reflected by the measuring object and received by the radar sensor within a predetermined time gate. These form support points in the receiver for the signal curve of the motion-dependent signal. A range limitation can then be made from the runtime of the pulses specified by the pulse length or time gate.
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Eine solche Impulstechnik besitzt gegenüber der aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannten CW-Dopplertechnik als weitere Verbesserung insbesondere auch noch die Vorteile einer weitgehend materialunabhängigen Reichweite, einer geringen Abstrahlleistung und ist in der Herstellung preiswert. Allerdings ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchaus auch möglich, einen entsprechend in seiner Maximalreichweite eingestellten CW,-Dopplerradarsensor od. dgl. zu verwenden.Such a pulse technology has, as a further improvement over the CW Doppler technology well known from the prior art, the advantages of a largely material-independent range, a low radiation output and is inexpensive to manufacture. However, within the scope of the present invention it is also entirely possible to use a CW Doppler radar sensor or the like with its maximum range set accordingly.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel findet eine Bewegungserfassung durch den Impulsradarsensor dadurch statt, dass Änderungen der von der -- sich bewegenden
Wasseroberfläche reflektierten Impulse erfasst werden und diese der Bewegung entsprechende Änderungen als Spülsignal ausgewertet werden.In the described embodiment, motion detection by the pulse radar sensor takes place by detecting changes in the -- moving
The impulses reflected from the water surface are recorded and these changes corresponding to the movement are evaluated as a flushing signal.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in Figur 1 beschriebene Anordnung beschränkt, weder im Hinblick auf die konkrete Realisierung des Sensors, noch die gezeigte mechanische Ausführung. So ist es gemäß einer alternativen, in der Figur nicht gezeigten Ausfuhrungsform insbesondere auch bevorzugt, das Urinalbecken 10 nicht, wie gezeigt, unmittelbar an der Wand zu befestigen, sondern vielmehr hierfür eine Trägereinheit vorzusehen, welche dann die Sensoreinheit 32 sowie die für die Wasserzufuhr und den Wasserabfluss notwendigen Aggregate trägt. An einer derartigen Trägereinheit können dann geeignete (keramische oder aus Kunststoff hergestellte) Urinalbeckenaufsätze befestigt werden, was insbesondere vor dem Hintergrund verschiedener Einsatzzwecke und zugeordneter Beckentypen einer Produktserie sinnvoll ist. Besonders geeignet sind daher derartige Beckenaufsätze abnehm- und austauschbar befestigt.The present invention is not limited to the arrangement described in Figure 1, neither with regard to the specific implementation of the sensor nor the mechanical design shown. According to an alternative embodiment not shown in the figure, it is particularly preferred not to attach the urinal bowl 10 directly to the wall, as shown, but rather to provide a support unit for this, which then carries the sensor unit 32 and the units required for the water supply and water drainage. Suitable (ceramic or plastic) urinal bowl attachments can then be attached to such a support unit, which is particularly useful against the background of different intended uses and associated bowl types of a product series. Such bowl attachments are therefore particularly suitable if they are attached in a removable and replaceable manner.
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Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29916029U DE29916029U1 (en) | 1999-07-14 | 1999-09-11 | Control device for a urinal |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29912093 | 1999-07-14 | ||
| DE29916029U DE29916029U1 (en) | 1999-07-14 | 1999-09-11 | Control device for a urinal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29916029U1 true DE29916029U1 (en) | 2000-01-05 |
Family
ID=8075990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29916029U Expired - Lifetime DE29916029U1 (en) | 1999-07-14 | 1999-09-11 | Control device for a urinal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29916029U1 (en) |
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1999
- 1999-09-11 DE DE29916029U patent/DE29916029U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
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