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Vorrichtung für die -Zugabe einer
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vorbestimmten Menge eines Wirkstoffes in einen Wassertank Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Vorrichtungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
So zeigt beispielsweise die US-PS 969 729 eine Vorrichtung, bei der ein flüssiges
Desinfektionsmittel aus einem Reservoir bei sinkendem Wasserspiegel in einen Wassertank
in einer Menge abgegeben wird, die von der Eintauchtiefe des einen Arms der Syphonleitung
in das Reservoir bestimmt wird. Zum Wiederauffüllen des Reservoirs muß die Belüftungsöffnung
vom Wasser im Wassertank überflutet werden. Bei sinlendem Wasserspiegel wird die
Belüftungsöffnung freigegeben. Das Desinfektionsmittel steht damit über die Belüftungsöffnung
auch bei vollem Wassertank mit dessen Inhalt in Verbindung.
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Eine aufwendiger gestal-tete Vorrichtung zeigt die EP-A-0051898, bei.
der das Reservoir bei gefülltem Wassertank über zwei Luftblasen von dessen Inhalt
getrennt ist, wobei die für die Zugabe des Wirkstoffes vorgesehene Syphonleitung
unterhalb des Reservoirs liegt. Bei dieser Anordnung ist von Nachteil, daß der 1Wirkstoff
immer aus dem Sumpf des Reservoirs abgezogen wird, was wegen des sich dort ansammelnden,
nur teilweise in Wasser gelösten Wirkstoffes dazu führt, daß nach längerem Einsatz
im Wassertank die Kanäle der Vorrichtung verstopfen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der
eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau eine zuverlässige
Dosierung der Zugabe des Wirkstoffes erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs
1 gelöst. Durch die Anordnung der Steuerkante kann in einfacher Weise jene Menge
an Wirkstoff bestimmt werden, die dem Wassertank bei absinkendem Wasserspiegel aus
dem Reservoir zugesetzt werden soll, da die Steuerkante beim Auffüllen des Reservoirs
durch den steigenden Wasserspiegel das Füllvolumen des Reservoirs begrenzt. Dabei
kann die Syphonleitung im Oberteil des Reservoirs münden2 um ein Verstopfen zu vermeiden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen
und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine einfache AusfUlrungsform
der Vorrichtung, Fig. 2 eine abgeandelte Ausführungsform, Fig. 5 eine bevorzugte
Ausführungsform, und Fig. 4 bis 7 verschiedene Betriebs zustände der Vorrichtung
nach Fig. 3.
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In den Figuren ist mit 1 ein beispielsweise, durch Spritzgießen oder
Tiefziehen einer Kunststoffolie hergestelltes
Gehäuse bezeichnet,
in dem ein Reservoir 2 ausgebildet ist, das zur Aufnahme eines festen und in Wasser
löslichen Wirkstoffes dient, der als rechteckiger Körper 3 dargestellt ist, aber
auch eine andere Form haben kann. Am Boden dieses Reservoirs 2 sin.d Ansätze 4 ausgebildet,
auf denen der Körper 3 aufliegt, so daß er auch auf der Unterseite von Wasser umspült
wird. Über dem Reservoir 2 ist ein domförmiger Hohlraum 5 ausgebildet. Auf der einen
Seite dieses Hohlraums 5 mündet eine Syphonleitung 6 mit einer Einlauf- und Auslauföffnung
7. Auf der gegenüberliegenden Seite steht der Hohlraum 5 über eine Steuerkante 8
mit einer Belüftungsöffnung 9 in Verbindung. Die Steuerkante 8 liegt höher als dieSIündung13
der Syphonleitung 6 in dem Reservoir 2 bzw. dem Hohlraum 5.
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Das Gehäuse 1 ist derart in einen nicht dargestellten Klosett-Spükasten
eingesetzt oder eingehängt, daß die Belüftungsöffnung 9 iiber dem Wasserspiegel
10 des gefüllten Spülkastens liegt (Fig. 1,2 und 3).
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Die Fig. 1 zeigt die in dem Gehäuse 1 ausgebildete statische Abgabevorrichtung
in gefülltem Zustand bei vollem Spülkasten.
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An der höchsten Stelle der Syphonleitung 6 ist eine Luftbla--se 11
vorhanden, die sich beim Auffüllen des Reservoirs 2 über die Syphonleitung 6 ergibt.
Wird der Wasserspiegel 10 im Spülkasten abgesenkt, so wird bei einer bestimmten
Wasserhöhe aufgrund des Druckunterschieds an der Ein- und Auslauföffnung 7 über
die Syphonleitung 6 Wasser aus dem Reservoir 2 mit dem darin gelösten Wirkstoff
abgesaugt, bis das Niveau 12 in dem Reservoir 2 auf die Höhe der Mündung 13 der
Syphonleitung 6 abgesunken ist, worauf eine Verbindung der Syphonleitung 6 mit der
Belüftungsöffnung 9 hergestellt und der Abgabevorgang beendet wird. Die in das Wasser
des Spülkastens abgegebene i"ienge an Wirkstoff wird durch den Höhenunterschied
zwischen der Steuerkante 12 und der Mündung 13 der S n?honleitung in den Hohlraum
5 und durch die Querschnittsbemessung der Leitung 14 zwischen Steuerkante 8 und
Belüftungsöffnung
9 sowie die Eintauchtiefe des Gehäuses 1 in den spülkasten bestimmt.
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Bei wieder ansteigendem Wasserspiegel 10 im Spülkasten wird das Reservoir
2 über die Syphonleitung 6 wieder aufgefüllt, wobei das Niveau 12 im Reservoir 2
bis auf die Höhe der Steuerkante 8 ansteigt und danach durch das im Hohlraum 5 eingeschlossene
Luftvolumen im wesentlichen auf dieser Höhe gehalten wird. Der Auffüllvorgang wird
beendet, sobald das Niveau in der Leitung 14 die Höhe des außen liegenden Wasserspiegels
10 erreicht hat, wobei sich in der Syphonleitung 6 die Luftblase 11 bildet.
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Die Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung,
wobei die Leitung 14 zwischen Steuerkante 8 und Belüftungsöffnung 9 durch einen
Einlauf- und Auslaufkanal 15 mit einer gesonderten Ein- und Auslauföffnung 16 verbunden
ist. Der Kanal 15 mündet über der Steuerkante 8 in die Leitung 14, wobei eine Überlaufkante
17 gebildet wird, die über der Steuerkante 8 liegt.
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Bei dieser Ausführungsform hat die Syphonleitung 6 einen geringen
Querschnitt, während der Kanal 15 mit Öffnung 16 einen relativ großen Querschnitt
hat. Beim Auffüllen der Vorrichtung durch steigenden Wasserspiegel 10 wird das Reservoir
2 über den Kanal 15 relativ schnell gefüllt. Bei sinkendem Wasserspiegel entleert
sich der Kanal 15 schnell, wobei die zwischen. Mündung 13 der Syphonleitung und
Uberlaufkante 17 bestimmte Menge durch die Syphonleitung 6 aufgrund deren geringen
Strömungsquerschnitts verzögert in das Wasser des Spülkastens abgegeben wird. Dies
ist insbesondere daim von Vorteil, wenn in dem Reservoir 2 ein Wirkstoff enthalten
ist, der nur dem letzten Rest des aus dem Spülkasten ablaufenden Wassers zugesetzt
werden soll, um beispielsweise Kalkablagerungen durch Tropfenbildung im
Klosettbecken
zu verhindern.
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Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Abgabevorrichtung,
bei der die Überlaufkante 17 in Fig. 2 als Syphon 18 ausgebildet ist, an dem sich
im gefüllten Zustand der Vorrichtung eine Luftblase 19 bildet. Die Luftblasen 11
und 19 bilden eine Trennung zwischen dem Inhalt des Reservoirs unddem Wasser im
Spülkasten. Unterhalb des Syphons 18 ist der Kanal 15 der Ausführungsform nach Fig.
2 zu einer Druckentspannungskammer 15' erweitert, Die Syphonleitung 6 ist an der
höchsten Stelle mit einer Erweiterung 20 versehen, durch welche die Luftblase 11
stabiler in ihrer Lage gehalten wird. Dagegen ist der Syphon 18 so ausgebildet,
daß die sich an dieser Stelle ergebende Luftblase 19 der Strömung nur einen geringen
Widerstand entgegensetzt. Die Ein- und Auslatföffnung 16 liegt bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel höher als die Ein- und Auslauföffnung 7 der Syphonleitung 6,
jedoch ist auch eine andere Anordnung möglich. Bei 21 ist eine Ausgleichskammer
der Syphonleitung 6 zwischen höchsier Stelle und Ein- und Auslauföffnung 7 ausgebildet,
die zur Uberwindung des durch die absperrende Luftblase 11 gebildeten Strömungswiderstandes
bei trägt.
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Die Fig. 4 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 3 zu Beginn des sich entleerenden
Spülkastens, wobei aufgrund der groß ausgelegten Strömungsquerschnitte in der Kammer
15' und an der Öffnung 16 das auf diesem Abschnitt mit dem Wirkstoff im wesentlichen
nichb vermischte Wasser schnell abläuft. Die Luftblase 19 wird dabei wegen ihres
geringen Widerstandes sofort mitgerissen. Die Luftblase 11 in der Erweiterung 20
der Syphonleitung 6 dagegen bildet einen größeren Widerstand, der bei den in Fig.
4 wiedergegebenen Druckverhältnissen von dem in der Syphonleitung 6 enthaltenen
Wasser noch nicht
überwunden werden kann.
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Beim Entleeren der Kammer 15' wird lediglich das in der Leitung 14
und in der darüber liegenden Kammer enthaltene Wasser abgezogen, bis das Niveau
in der Leitung 14 die Einlaufkante 21 des Syphons 18 erreicht. Bei dieser in Fig.
5 wiedergegebenen Höhe des Niveaus wird die Öffnung 16 direk-t mit der Belüftungsöffnung
9 verbunden, so daß in der Kammer 15' noch enthaltenes Wasser beim Ablaufen nur
noch Luft nachsaugt.
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In Fig. 5 ist die Kammer 15' bereits leergelaufen. Durch den entsprechend
abgesenkten Wasserspiegel 10 im Spükasten baut sich an der Ein- und Auslauföffnung
7 ein entsprechend hoher Unterdruck auf, der den Widerstand der Luftblase 11 überwindet
und nunmehr bei bereits weit abgesenktem Wasserspiegel 10 die im Reservoir 2 noch
enthaltene, über der Mündung 13 der Syphonleitung liegende Flüssigkeitsmenge absaugt,
bis das Niveau 12 im Reservoir 2 die Höhe der Mündung 13 erreicht. Diese mit dem
Wirkstoff vermischte Wassermenge wird damit erst dem Rest des im Spülkasten noch
vorhandenen Wassers zugesetzt, mit dem beispielsweise eine Klosettschüssel abschließend
gespült wird.
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Die Fig. 6 zeigt den Betriebszustand der Vorrichtung bei leergelaufenem
Spülkasten. In dem Reservoir 2 verbleibt eine den aus einer bestimmten chemischen
Zusammensetzung bestehenden Körper 7 umgebende Wassermenge. Die Fig. 7 zeigt den
Füllvorgang der Vorrichtung, wobei über die Syphonleitung 6 mit geringem Querschnitt
zwar Wasser in das Reservoir 2 läuft, die Hauptmenge aber über die Kammer 15' und
den Syphon 18 aufgrund des größeren Strömungsquerschnitts zuströmt. Durch das stärkere
Einströmen auf der Seite der Steuerkante 8 ergibt sich auch eine bessere Durchmischung
des frisch zulaufenden Wassers mit dem im Reservoir 2 enthaltenen,
bereits
gelösten Wirkstoff. Das Wasser strömt nach, bis das Niveau in der Leitung 14 bzw.
in der darüberliegenden Kammer die Höhe des Wasserspiegels 10 im Spülkasten erreicht
hat, wie dies die Fig. 3 zeigt.
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Es ist auch möglich, die in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen
einer Abgabevorrichtung auch so in einem Wassertank anzuordnen, daß die Belüftungsöffnung
9 bei vollem Wassertank unter dem Wasserspiegel 10 liegt.
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Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Vor. ichtungen
möglich. So kann die Syphonleitung 6 beispielsweise an einer tieferen Stelle im
Reservoir 2 münden, um beim Absaugen eine bestimmte Konzentration des Wirkstoffes
im Wasser zu gewährleisten. Bei einer solchen Ausführungsform wird an der Stelle
13 eine Belüftungsöffnung in diesem Arm der Syphonleitung 6 vorgesehen, damit durch
Zuströmen von Luft der Absaugvorgang beendet wird, wenn das Niveau 12 im Reservoir
2 auf die Höhe dieser Belüftungsöffnung 13 abgesunken ist, wie dies Fig. 6 zeigt.
Der im Reservoir verlängerte Abschnitt 22 der Syphonleitung mündet bei 23 z.B. auf
halber Höhe des Reservoirs and hat einen gegenüber der Belüftungsöffnung 13 vergrößerten
Querschnitt, damit die Absaugung zunächst aufgrund des geringeren Strömungswiderstands
über die Mündung 23 erfolgt.
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Es ist auch eine andere Kanalführung als die dargestellte möglich,
wie auch die Ein- und Auslauföffnungen 7,16 eine andere Höhenlage als die dargestellten
einnehmen können.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung
kann die Belüftungsöffnung 9 einen so geringen Querschnitt haben, daß sie durch
die Oberflächenspannung des Wassers abgesperrt werden kann, wenn die Belüftungsöffnung
9 unter den Wasserspiegel 10 zu liegen kommt, wobei auf der Innenseite der Vorrichtung
eine Luftblase und damit eine Abtrennung zum Wassertank aufrechterhalten wird. Um
die Luftblasenbildung zu begünstigen, kann die verengte Belüftungsöffnung 9 in einer
Vertiefung ausgebildet sein. Eine solche Ausgestaltung ist unabhängig von der Steuerkante
8 möglich.
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