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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Schwimmerventil für
die Speicherung bzw. ein Sammeln von Wasser in einem Toilettenspülkasten, und
umfassend einen Ventilkörper,
der mit einem starren, sich nach unten erstreckenden Rohr verbunden
ist; einen bewegbaren Verschluß,
um den Eintrag bzw. die Aufnahme von Wasser durch das Ventil zu
unterbrechen bzw. abzusperren; eine Kammer, die mit dem Rohr verbunden
ist und enthaltend einen Schwimmer, der vertikal in bezug auf die
Kammer bewegbar ist; mechanische Mittel bzw. Einrichtungen zum Übertragen
einer Bewegung zwischen dem Schwimmer und dem Verschluß.
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Ein Problem mit bekannten Ventilen
der obigen Art ist das Einstellen des Wasserniveaus entsprechend
einem Verschließen
des Verschlusses, d. h. ein Einstellen der gesammelten bzw. gespeicherten
Wassermenge, welche nicht nur ein Einstellen der Position der Kammer
in bezug auf den Ventilkörper,
sondern auch die mechanischen Mittel für eine Übertragen einer Bewegung von
dem Schwimmer auf den Verschluß bedingt.
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In einem bekannten Ventil weist das
starre Rohr ein Zahnsegment bzw. einen Zahnbogen auf; die Kammer
bewegt sich entlang des Rohrs und ist in Position mittels einer
elastischen Zunge mit einem Zahn zum Eingreifen in den Spalt zwischen
zwei Zähnen
an dem starren Rohr verriegelt; die mechanischen Mittel umfassen
eine Verbindungsstange, die in einer gelenkigen Weise mit dem Schwimmer
und einem Übertragungshebel
verbunden sind; und die Verbindungsstange umfaßt zwei zueinander gleitende
Bereiche, die in Position durch weitere elastische Rückhaltemittel
verriegelt sind.
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Das oben genannte, bekannte Ventil
hat den Nachteil, daß es
zwei gesonderte Einstellglieder aufweist, so daß ein Einstellen eine relativ
mühsame Aufgabe
ist, die die Hilfe eines Technikers erfordert, der fähig ist,
eine entsprechende Länge
der Verbindungsstange für
jede Position der Kammer auszuwählen.
Darüber
hinaus ist das Wasserniveau in diskreten Positionen entsprechend
dem Zahnabstand des Rohrs einstellbar.
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Schließlich ist ein Verriegeln der
Kammer an dem Rohr und der zwei Bereiche der Verbindungsstange aneinander
mittels der elastischen Zungen schwierig und unzuverlässig. D.
h., indem sie nahe an die Kammer angeordnet sind, sind die Zungen schwierig
mit den Fingern zu erreichen und es besteht immer das Risiko für einen
Zahn an der Zunge, daß er
an der Oberseite eines Zahns gegenüberliegend der Innenseite des
Spalts zwischen den Zähnen
an dem Rohr verriegelt.
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Diese Nachteile werden nicht durch
das Schwimmerventil, das in der EP-A-458401 geoffenbart ist, gelöst, welche
ein händisch
betätigbares Glied
umfaßt,
um die Position der Kammer in bezug auf den Ventilkörper zu
variieren, und worin sich die Einstellung der Position der Kammer
entsprechend der Konfiguration der mechanischen Mittel, die den Schwimmer
an dem Verschluß anschließen, verändert, so
daß die
Konfiguration der mechanischen Mittel nicht während der Einstellung unverändert aufrecht
verbleibt.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Schwimmerventil zur Verfügung zu stellen, das eine sehr
geradlinige bzw. einfache, zuverlässige Vorrichtung zum Einstellen
des Wasserniveaus aufweist, und welches ein Eliminieren der vorgenannten
Nachteile, die typisch mit bekannten Schwimmerventilen verbunden
sind, zur Verfügung
stellt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Schwimmerventil für
die Speicherung von Wasser in einem Toilettenspülkasten wie es in dem beiliegenden
Anspruch 1 definiert ist, zur Verfügung gestellt.
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Eine bevorzugte, nicht beschränkende Ausbildung
der Erfindung wird in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
Seitenansicht eines Toilettenspülkastenventils
in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt;
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2 eine
Draufsicht auf das Ventil der 1 zeigt;
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3 einen
Teilschnitt entlang der Linie III-III in 2 in größerem Maßstab zeigt; 4 einen Schnitt in größerem Maßstab entlang der Linie IV-IV in 2 in einer unterschiedlichen
Arbeitsposition zeigt;
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5 eine
teilweise Explosionsdarstellung in der Perspektive des Ventils von 1 zeigt;
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6 eine
teilweise Explosionsdarstellung in der Perspektive der Wasserniveaueinstellvorrichtung
zeigt.
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Bezugszeichen 5 in 1 bezeichnet als Ganzes
ein Schwimmerventil zum Sammeln bzw. Speichern von Wasser in einem
Toilettenspülkasten 6.
Das Ventil 5 umfaßt
im wesentlichen einen Ventilkörper 7 (siehe
auch 5), der aus einem
Kunststoffmaterial gefertigt ist und der ein mit Außengewinde
versehenes Fitting bzw. Paßstück 8 mit
einem horizontalen Loch aufweist. Das Fitting 8 nimmt eine Scheibe 10 auf,
die den Dichtsitz des Ventils 5 definiert; und eine Scheibe 10 umfaßt ein Loch 11 und
ist einstückig
mit einer Wassereinlaßleitung 12 mit
kleinem Querschnitt.
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Die Scheibe 10 weist einen
Dichtring 13 zum Dichten einer Schulter des Fittings 8;
und einen Dichtsitz 14 zum Dichten eines konischen Sitzes 16 eines
Fittings 17, das aus Metall, z. B. Messing, gefertigt ist,
auf und ist mit dem Fitting 8 mittels einer Ringmutter 18 mit
Innengewinde verbunden, die aus einem Kunststoffmaterial gefertigt
ist.
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Das Paß- bzw. Anschlußstück 17 weist
einen Bereich 19 mit Außengewinde auf, mit welchem
das Ventil 5 in das Innere eines Lochs in einer vertikalen Wand
eines Behälters 6 eingepaßt ist;
das Anschlußstück 17 ist
mit einer Mutter 20, die auf einen Bereich 19 geschraubt
ist, unter Zwischenschaltung einer Beilagscheibe 15 verriegelt;
und ein Bereich 19 kann in bekannter Weise mit den Wasserleitungen
verbunden sein.
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Ein Kolben 21 gleitet im
Inneren des Fittings bzw. des Anschlußstücks 8 und trägt einen
Verschluß,
der durch einen Stopfen bzw. Pfropfen 22 aus elastomerem
Material zum Abschließen
des Lochs 11 definiert ist. Der Ventilkörper 7 umfaßt auch
einen horizontalen Arm 23, der sich in der entgegengesetzten
Richtung zu dem Anschlußstück 8 erstreckt
und einen U-förmigen
Querschnitt mit der Oberseite nach unten aufweist. Der Arm 23 umfaßt eine
horizontale Stange 24 und stellt für ein Unterstützen mechanische
Mittel zur Verfügung,
die durch einen Mechanismus 25 (4) definiert sind, um den Kolben 21,
wie dies später
im Detail beschrieben werden wird, zu aktivieren bzw. zu betätigen.
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Der Ventilkörper 7 umfaßt auch
ein vertikales Paßstück 26 (1 und 5), das in bekannter Weise mit einem
starren Rohr 27 verbunden ist, welches sich nach unten
erstreckt, um die freie Fallhöhe
des Wassers in den Tank bzw. Behälter 6 zu
reduzieren und so das Geräusch
während
eines anfänglichen Auffüllens des
Tanks 6 zu reduzieren.
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Gemäß der Erfindung umfaßt das Rohr 27 (1 und 5) eine axiale Rippe 28 und
einen prismatischen Sektor bzw. Abschnitt 29, welcher eine
Führung
für ein
Rohr 27 im Inneren einer Hülse 30 einstückig mit
einer Hilfskammer 31 zur Verfügung stellt. Die Hülse 30 weist
einen Querschnitt komplementär zu
jenem des Rohrs 27 auf und ist außerhalb der Kammer 31 angeordnet;
und ein Ring 35 (3 und 5) mit axialen Rippen ist
in das Innere des Bodenendes des Rohrs 27 eingesetzt.
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Die Kammer 31 ist aus einem
Stück aus
einem Kunststoff- bzw. Plastikmaterial gefertigt und ist prismatisch
in der Form mit abgerundeten Kanten und einem L-förmigen,
horizontalen Querschnitt (2 und 5). Die Hülse 30 ist einstückig bzw.
integral mit zwei Wänden 32 der
Kammer 31, die den Winkel zwischen den zwei Schenkeln des
L ausbilden, ist somit tangential zu den Wänden 32 und ragt um
eine gegebene Höhe über die
Kammer 31 vor.
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Die Kammer 31 umfaßt eine
Bodenwand 33 (3),
die eine kreisförmige Öffnung 34 aufweist, welche
ein Bodenventil der Kammer 31 ausbildet, und ist durch
einen bewegbaren Verschluß 36 verschlossen.
Der Verschluß 36 ist
von einem Schwimmertyp, d. h. in der Form einer offenen, mit Boden versehenen
Glocke und wird daher durch das Wasser in die geschlossene Position
gedrückt
und ist im Inneren der Öffnung 34 durch
elastische Rückhaltemittel 37 gehalten.
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Die Kammer 31 umfaßt Führungsmittel
zum Führen
eines Schwimmers 38, der den Verschluß 22 steuert bzw.
regelt. Spezifischer umfassen diese Führungsmittel eine Führungssäule 44,
die einstückig
mit der Bodenwand 33 ist (siehe auch 4); und zwei zusätzliche Führungen für den Schwimmer 38,
welche durch zwei vertikale Rippen 39 und 41 (5) einstückig mit zwei gegenüberliegenden Wänden 42 und 43 der
Kammer 31 definiert sind.
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Das Ventil 5 umfaßt eine
Vorrichtung – die insgesamt
mit 45 bezeichnet ist – zum
Einstellen des Wasserniveaus entsprechend dem Verschließen des Verschlusses 22,
und welche einen schrauben- bzw. helixförmigen Rippengang 46 aufweist,
der an dem oberen Ende eines axialen Hohlraums 47 der Säule 44 angeordnet
ist und so ein Gewinde daran ausbildet.
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Der Schwimmer 38 ist von
einem Glockentyp; ist durch eine einstückige Box bzw. Schachtel aus
Kunststoffmaterial definiert; ist prismatisch in der Form ähnlich der
Kammer 31; weist eine Anzahl von vertikalen Wänden auf,
die ein Paar von gegenüberliegenden
Wänden 48 und 49 umfassen,
die entsprechende vertikale Nuten bzw. Rillen 51 und 52 zum
Ergreifen der Rippen 39 und 41 aufweisen; und
umfaßt auch
eine obere horizontale Wand 53.
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An der Säule 44 ist die Wand 53 einstückig mit
einem Hohlkörper 54,
der sich im wesentlichen über
die volle Höhe
der vertikalen Wände
des Schwimmers 38 erstreckt und welcher an dem Boden durch
eine Bodenwand 55 verschlossen ist, und umfaßt einen
zylindrischen Bereich 56 (siehe auch 6), der mit einem im wesentlichen prismatischen Teil 57 in
Verbindung steht. Spezifischer ist der Abschnitt 57 im
wesentlichen parallelepipedisch, jedoch umfaßt er eine Wand 58 in
einem Abstand von dem zylindrischen Bereich 56 erweitert
und sich geringfügig
nach oben; und an dem zylindrischen Bereich 56 des Körpers 54 weist
die Wand 55 eine kreisförmige Öffnung 59 auf.
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Die Wasserniveaueinstellvorrichtung 45 umfaßt auch
eine Hülse 61,
welche geführt
ist, um entlang der Säule 44 zu
gleiten, und selbst eine Bodenschulter 62, welche auf der
Kante bzw. dem Rand der Öffnung 59 aufruht,
und zwei elastische Rückhaltevorsprünge bzw.
-zungen 63 umfaßt,
welche in entsprechende Sitze in der kreisförmigen Öffnung 59 einrasten,
um die Hülse 61 axial
und in Winkelrichtung in bezug auf die Wand 55 zu verriegeln.
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Die Hülse 61 weist ein Außengewinde 66 auf,
welches in ein Innengewinde einer weiteren Hülse 67 eingreift.
Spezifischer ist das Innengewinde durch einen helixförmigen Rippengang 68 an
dem Bodenende der Hülse 67 definiert,
welche auch ein externes Gewinde 69 umfaßt.
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Die Hülse 67 endet an der
Oberseite mit einer Schulter 71, auf welcher eine Abdeckung 72 aufruht,
die Antriebsmittel umfaßt,
die durch eine kreuzförmige Öffnung 73 definiert
sind. Die Abdeckung 72 umfaßt auch zwei axiale Schlitze 74,
um zwei Fortsätze 76 an
der Hülse 67 zu
ergreifen; und eine innere, ringförmige Nut, welche auf eine
entsprechende Rippe an der Hülse 67 einrastet.
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Der Mechanismus 25 umfaßt einen
Hebel 79, der durch zwei Seitenwände 81 definiert ist,
die durch ein Kreuzglied 82 und zwei Stangen 83 und 84 verbunden
sind. Der Hebel 79 ist mittels zweier C-förmiger Fortsätze 86 an
der Stange 24 des horizontalen Arms 23 des Ventilkörpers 7 angelenkt;
die Stange 84 ist weiter entfernt von den Fortsätzen 86 angeordnet
als die Stange 83; und eine Druckstange 87 ist an
der Stange 83 angelenkt und durch eine Öffnung in einer querverlaufenden
Wand 88 des Arms 23 so geführt, daß das freie Ende der Druckstange
auf den Kolben 21 (5)
des Verschlusses 22 wirkt.
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Der Mechanismus 25 umfaßt auch
eine Verbindungsstange 89 (4 und 6), welche normalerweise
in bezug auf die Achse der Hülsen 61 und 67 geneigt
ist, an der Oberseite an der Stange 84 des Hebels 79 angelenkt
ist und mit dem Boden in einer gelenkigen Weise mit dem Schwimmer 38 verbunden ist.
Spezifischer ist die Verbindungsstange 89 an dem Boden
an eine Stange 91 angelenkt, die durch zwei parallele Fortsätze 92,
die einstückig
mit einem Ring 93 sind, getragen ist, welcher einen Innengewindegang 94 aufweist,
um dadurch das Außengewinde 69 der
Hülse 67 zu
ergreifen.
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Die Verbindungsstange 89 ist
rechteckig im Querschnitt, ist aus einem Stück gefertigt und weist daher
eine konstante Länge
auf, und ist an die Stangen 84 und 91 mittels
zweier C-förmiger
Fortsätze 95 und 96 angelenkt.
Ein Mechanismus 25 überträgt eine
Bewegung zwischen dem Schwimmer 38 und dem Verschluß 22 und
stellt ein bemerkbares Reduktionsverhältnis der Bewegung aufgrund
des Unterschieds der Abstände
der Stangen 83, 84 des Hebels 79 von
den Fortsätzen 86 zur
Verfügung.
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Die Einstellvorrichtung 45 umfaßt auch
ein einziges, händisch
betätigtes
Glied zum Einstellen sowohl der Höhe der Kammer 31 als
auch der mechanischen Mittel 25. Spezifischer ist dieses
Glied durch eine lange Schraube 97 definiert, welche in
das Innengewinde 46 der Säule 44 eingreift,
und ist an der Oberseite mit einer Nut 98, die an einen
C-förmigen
Fortsatz 99 des Arms 23 angelenkt ist, und mit einem
Aktivierungsknopf 100 versehen, der für einen leichten Zugang durch
den Benutzer angeordnet ist.
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Die Schraube 97 umfaßt auch
vier axiale Nuten 101, durch welche axial im Inneren die
kreuzförmige Öffnung 73 in
der Abdeckung 72 gleiten soll. Wenn die Schraube 97 gedreht
wird, drehen die Nuten 101 mittels der kreuzförmigen Öffnung 73 die
Abdeckung 72 und somit auch die Hülse 67, welche den Ring 93 axial
bewegt.
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Offensichtlich ist die Ganghöhe der Schraube 97 gleich
jener des Gewindes 46; die Ganghöhe des Außengewindes 66 der
Hülse 61 ist
gleich jener des Innengewindes 68 der Hülse 67; und die Ganghöhe des Außengewindes 69 der
Hülse 67 ist
gleich jener des Gewindes 94 des Rings 93. Das
Gewinde der Schraube 97 und die Außengewinde 66 und 69 der
Hülsen 61 und 67 sind
derart, um den Ring 93 und den Schwimmer 38 in
entgegengesetzten Richtungen zu bewegen.
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Die Ganghöhe der Schraube 97 ist
in vorteilhafter Weise gleich der Summe der Ganghöhe des Außengewindes 66 der
Hülse 61 und
der Ganghöhe des
Außengewindes 69 der
Hülse 67,
so daß der Ring 93 bei
jeder Betätigung
um dasselbe Ausmaß wie
der Schwimmer 38, jedoch in der entgegengesetzten Richtung,
bewegt wird. Die Ganghöhe
des Gewindes 66 ist vorzugsweise gleich jener des Gewindes 69 und
daher gleich der Hälfte
der Ganghöhe der
Schraube 97.
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Das Schwimmerventil 5 arbeitet
wie folgt.
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In der Position von 1, 3 und 4 ist der Tank 6 leer,
wobei sich der Schwimmer 38 in der abgesenkten Position
im Inneren der Kammer 31 befindet. Die Druckstange 87 ist
daher in der zurückgezogenen
Position durch den Mechanismus 25 so gehalten, daß der Verschluß 22 (5) es Wasser von dem Anschluß 17 erlaubt,
entlang der Eintrittsleitung 12 durch das Loch 11 und
den Anschluß 26 und
entlang des starren Rohrs 27 in den Tank 6 zu
fließen. Wenn
das Wasserniveau die Bodenwand 33 (3) der Kammer 31 erreicht, schließt der hydrostatische Schub
den Verschluß 36,
so daß für die gegenwärtige Zeit
kein Wasser in die Kammer 31 fließt, die Position des Schwimmers 38 unverändert bleibt
und der Verschluß 22 des
Ventils 5 offen bleibt.
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Wenn das Wasserniveau die obere Kante der
Kammer 31 (4)
erreicht, läuft
Wasser in die Kammer 31 über, wodurch so Luft im Inneren
des Schwimmers 38 gefangen wird, welcher sich daher anhebt
und mittels der Verbindungsstange 89 und des Hebels 79 die
Druckstange 87 nach rechts bewegt, welche wiederum den Kolben 21 schnell
nach rechts in 5 bewegt,
um den Verschluß 22 zu
verschließen
und so den Zufluß von
Wasser in den Tank 6 zu unterbrechen bzw. abzusperren.
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Die Einstellvorrichtung 45 stellt
eine Einstellung des Wasserniveaus entsprechend dem Verschließen des
Verschlusses 22 zur Verfügung, z. B. zum Einstellen
des Ventils 5 gemäß der Größe des Tanks 6 und/oder
zum Einstellen des Volumens von Wasser, das jedesmal beim Spülen der
Toilette ausgetragen wird. Da die Position des Ventilkörpers 7 festgelegt
ist, bedeutet dies eine Einstellung der Höhe der Kammer 31 und
daher des Schwimmers 38.
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Für
das Ventil 5 muß,
um korrekt gemeinsam mit einer Änderung
der Höhe
der Kammer 31 zu arbeiten, die Winkelposition des Hebels 79 in
bezug auf den Arm 23 (4 und 6) und jene der Verbindungsstange 89 in
bezug auf den Hebel 79 konstant bleiben, was bedeutet,
daß jede
nach aufwärts
gerichtete Bewegung der Kammer 31 durch eine gleich große, nach
unten gerichtete Bewegung des Rings 93 in bezug auf die
Hülse 67 kompensiert
werden muß.
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Beispielsweise wird, um das Wasserniveau von 4 auf die Position von 1 und 3 anzuheben, die Schraube 97 mittels
des Knopfs 100 in der entsprechenden Richtung gedreht und
ein Einwirken auf das Gewinde 46 der Säule 44 hebt die Kammer 31 gemeinsam
mit dem Schwimmer 38 und der Hülse 61 an. Da die
Verbindungsstange 89 eine konstante Winkelposition des
Rings 93 beibehält, dreht
das Gewinde 94 die Hülse 67,
um den Ring 93 abzusenken. Der Hohlkörper 54 ist so ausgebildet, um
sowohl den Ring 93 als auch die Verbindungsstange 89 aufzunehmen.
Insbesondere ist die Wand 58 des prismatischen Bereichs 57 des
Hohlkörpers 54 geneigt,
um auch eine Bewegung der Verbindungsstange 89 zum Rotieren
des Hebels 79 zu erlauben.
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Das Innengewinde 68 der
Hülse 67 wirkt
wiederum mit dem Außengewinde 66 der
Hülse 61 zusammen,
um auch die Hülse 67 abzusenken.
Aufgrund der Ganghöhen
der Schraube 97 und der Gewinde 66 und 68 ist
die axiale Bewegung des Rings 93 in bezug auf die Hülse 61 – und somit
in bezug auf die Säule 44 – durch
die Bewegung der Hülse 67 in bezug
auf die Säule 44 bestimmt
und die Bewegung des Rings 93 in bezug auf die Hülse 67 gleicht
der aufwärts
gerichteten Bewegung der Kammer 31, so daß die Konfiguration
des Mechanismus 25 unverändert verbleibt.
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Die Vorteile verglichen mit bekannten
Ventilen des Schwimmerventils 5 gemäß der Erfindung werden klar
aus der vorhergehenden Beschreibung. Insbesondere ist das Wasserniveau
in einem einzigen Arbeitsschritt unter Verwendung eines einzigen Einstellglieds 97 einstellbar,
welches leicht zugängig ist
und leicht betätigbar
ist. Darüber
hinaus kann die Einstellung kontinuierlich durchgeführt werden,
anstelle von diskreten Position. Und schließlich verbleibt während der
Einstellung die Konfiguration des Mechanismus 25 für ein Übertragen
einer Bewegung vom Schwimmer 38 auf den Verschluß 22 unverändert.
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Es können selbstverständlich Änderungen an
dem Schwimmerventil, wie es hier beschrieben wurde, durchgeführt werden,
ohne jedoch den Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu verlassen. Beispielsweise
kann die Kammer 31 zylindrisch oder aus einer unterschiedlichen
prismatischen Form von der beschriebenen gefertigt sein; die Hülse 67 kann
parallel zur Säule 44 sein,
statt koaxial mit dieser, und durch die Schraube 97 über andere Übertragungsmittel
gedreht werden; und die zwei Stangen 83 und 84 können an
gegenüberliegenden
Seiten des Scheitels bzw. Hebelstützpunkts angeordnet sein, statt
auf derselben Seite.