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Heberventil für einen Flüssigkeitsbehälter
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Heberventil für einen Flüssigkeitsbehälter und insbesondere auf ein sich selbst korrigierendes Heberventil, beispielsweise für Spülvorrichtungen von Toiletten od. ähnl.
Es wurden bereits verschiedene Versuche gemacht, Heberventile zu schaffen, bei denen der Heberstrom in irgendeiner Weise durch eine Luftblase unterbrochen wird. Diese Vorrichtungen waren im allgemeinen nicht brauchbar, da sie sehr unterschiedlichen Betriebsbedingungen ausgesetzt sind und sich diesen im allgemeinen nicht anpassen können. Ein besonderes Problem bei den bisher bekannten Vorrichtungen ist, dass sie bei einer einmaligen fehlerhaften Funktion oder einem vom vorgesehenen Ablauf abweichenden Vorgang nicht in der Lage sind, sich selbst zu korrigieren, um den normalen Betriebsablauf wieder herzustellen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Heberventil für einen mittels eines Einlassventils mit vorbestimmter Geschwindigkeit füllbaren ersten Flüssigkeitsbehälter, das ein erstes und ein zweites Heberrohr mit jeweils einem Einlass- und einem Auslasskanal aufweist und bei dem Auslasskanal des ersten Heberrohres mit dem Einlasskanal des zweiten Heberrohres einen Strömungsweg bildend verbunden ist, zu schaffen, das beim Auftreten eines fehlerhaften Betriebsablaufes in der Lage ist, den normalen Betriebsablauf selbsttätig wieder herzustellen. Ausserdem sollen in dem Heberventil ausser einem Luftentlastungsknopf keine bewegten Teile vorhanden sein,'so dass eine grosse Lebensdauer sichergestellt und praktisch keine Wartung erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Heberventil der genannten Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch ein drittes Heberrohr mit einem in dem zweiten Heberrohr angeordneten Einlasskanal und einer unteren Auslassöffnung, dessen Querschnitt den genannten Strömungsweg vergrössert, durch eine im oberen Teil des ersten Heberrohres vorgesehene und mit einem Luftentlastungsventil verbundene erste Luftöffnung, die derart angeordnet ist, dass bei einem vorbestimmten, oberhalb des ersten Heberrohres liegenden Flüssigkeitsspiegel durch Betätigung des Luftentlastungsventils mindestens der grösste Teil der im ersten Heberrohr vorhandenen Luft aus diesem herausgedrückt wird, durch eine zwischen dem oberen und unteren Ende des ersten Heberrohres angeordnete und mit diesem verbundene zweite Luftöffnung und durch eine Verzögerungsanordnung, die die umgebende Luft normalerweise einige Zeit,
nachdem der Flüssigkeitsspiegel im ersten Flüssigkeitsbehälter bis zur zweiten Luftöffnung abgesunken ist, über diese mit dem ersten Heberrohr verbindet.
Zur Bildung einer eine Luftverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Heberrohr verhindernden Flüssigkeitssperre kann der Einlass des dritten Heberrohres etwas oberhalb des Einlasskanals des zweiten Heberrohres liegen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung enthält die Verzögerungsanordnung einen zweiten Flüssigkeitsbehälter mit einer angepassten Abflussöffnung, durch die sich der zweite Flüssigkeitsbehälter langsamer entleert als der erste Flüssigkeitsbehälter durch das erste, zweite und dritte Heberrohr. Die zweite Luft- Öffnung ist im zweiten Flüssigkeitsbehälter angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das erste und das zweite Heberrohr zusammen M-förmig. Ihre Einlass- und Auslasskanäle sind jeweils über obere Krümmer und der Auslasskanal des ersten Heberrohres und der Einlasskanal des zweiten Heberrohres über einen Zwischenkrümmer verbunden.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren. Fig. 1 zeigt ein Heberventil gemäss der Erfindung in dem Wasserbehälter einer Toilette. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung gemäss Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt der Linie III-III aus Fig. 2. Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2. Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 2. Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 2. Fig. 6A zeigt die Teilansicht des Auslasskanals des zweiten Heberrohres der Anordnung gemäss Fig. 1 und 2. Fig. 7 bis 12 zeigen verschiedene Betriebszustände der Anordnung gemäss Fig. 13 zeigt vergrössert einen Betätigungsknopf für die Anordnung gemäss Fig. l, wobei Teile weggeschnitten sind. Fig. 14 zeigt einen Schnitt durch eine gegenüber der Anordnung aus Fig. 1 abgewandelte Anordnung. Fig. 15 zeigt einen abgewandelten Betätigungsknopf für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch ein Heberventil im Wasserbehälter einer Toilette mit einem Betätigungsknopf gemäss Fig. 15. Fig. 17 zeigt einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit dem Gerüche aus dem Toilettenbehälter entfernt werden können. Fig. 18 zeigt den Auslasskanal eines zweiten Heberrohres mit einem in diesem angeordneten Venturi-Rohr.
Fig. 1 zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel für ein selbst korrigierendes Heberventil --10-- gemäss der Erfindung. Das Ventil --10-- ist in dem mit gestrichelten Linien --12-- angedeuteten Wasserbehältereiner Toilette in stalliert, Der Wasserbehälter hat ein üblichesWassereinlaufrohr --14--, ein Schwim-
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gigkeit vom Heben und Fallen des Schwimmers zu schliessen und zu öffnen. Eine Beckenfüll-Leitung - pumpt vom Schwimmerventil --16-- her und dient zum Füllen des Toilettenbeckens (nicht gezeigt), wie später beschrieben werden wird.
Das Heberventil --10-- ist im wesentlichen M-förmig und hat drei Heberrohre (Fig. 2), nämlich ein erstes Heberrohr --22--, ein zweites Heberrohr --24-- und ein drittesHeberrohr --26--, das eine Wand gemeinsam mit dem zweiten Heberrohr --24-- hat. Das erste Heberrohr enthält einen Einlasskamal --28-- mit einem Einlass --30-- am unteren Ende, einen im Abstand vom Einlasskanal --28-- an- geordneten Auslasskanal und einen oberen Krümmer --34--, der Einlass- und Auslasskanal verbindet.
Das zweiteHeberrohr --24-- hat im wesentlichen die gleiche Form wie das erste Heberrohr. Es hat einen Einlasskanal --36--, einen von diesem im Abstand angeordneten Auslasskanal --38-- und einen oberen Krümmer --40--, der Einlass- und Auslasskanal verbindet. Der Auslasskanal --32-- des ersten
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Das dritte Heberrohr-26-wird von einem Teil --44-- begrenzt, das im Abstand von der inneren Wand des zweitenHeberrohres angeordnet ist und sich entlang dieser und über sie erstreckt. Wie gezeigt, hat das dritte Heberrohr einen Einlasskanal --46--, mit einem Einlass --48--, der eben oberhalb des oberen Teiles des Zwischenkrümmers --42-- angeordnet ist. Der Auslasskanal --50-- des dritten Heberrohres hat einen Auslass --54--, der auf gleicher Höhe wie der Auslass des zweiten Heberrohres liegt.
Einlass- und Auslasskanal sind über einen oberen Krümmer --52-- verbunden.
Am oberen Krümmer des zweiten Heberrohres ist eine Beckenfüllrohr- und Wasserspiegelanzeigevorrichtung --53-- vorgesehen. Der Aufbau und die Arbeitsweise dieser Vorrichtung wird noch näher erklärt werden.
Die Querschnitte des ersten Heberrohres und der Einlasskanäle des zweiten und drittenHeberrohres sind im wesentlichen rechteckförmig (Fig. 1 und 3). Die Auslasskanäle --38, 50-- des zweiten und drittenHeberrohres sind im unteren Bereich--54-rund, so dass sie in die runde Standardöffnung --55-- im Boden der üblichen Wasserbehälter für Toiletten passen.
Der Querschnitt des Einlasskanals --28-- des ersten Heberrohres verjüngt sich vom Einlass --30-- zu einem Punkt --56--, der etwa in der Mitte des oberen Krümmers --34-- liegt. Der übrige Teil des
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die gesamte Länge konstant. Die Querschnittsfläche des Auslasskanals --38-- nimmt jedoch unterhalb des oberen Krümmers --40-- beginnend ab, so dass ein längliches Venturi-Rohr --56-- entsteht (Fig. 4
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bis 6A). Das Venturi-Rohr --56-- wird durch Abrunden der Ecken des Auslasskanals --38-- des zweiten Heberrohres gebildet, so dass eine verringerte Fläche entsteht, die beispielsweise in den Fig. 4 und 5 mit dem Bereich --A4-- bezeichnet ist.
Die gestrichelten Linien --57-- in den Fig. 4, 5 und 6 bezeichnen den Umfang, den der Auslasskanal --38-- des zweiten Heberrohres hätte, wenn die Fläche-A-kon- stant gehalten wäre, d. h. wenn kein Venturi-Rohr-56-- gebildet wäre. Die Linien --59-- in Fig. 6A (und ebenfalls in den Fig. 4 bis 6) kennzeichnen die Stellen, an denen die Abrundungen zur Bildung des Venturi-Rohres beginnen. Das Venturi-Rohr beginnt eben unterhalb des oberen Krümmers --40-- und erstreckt sich, sich fortschreitend verjüngend, bis zum unteren Teil --54--.
Um die Anordnung zu durchspülen, ist im oberen Krümmer des ersten Heberrohres eine erste Luft- öffnung --58-- vorgesehen, die von einem Rohrverbindungsstück --60-- gebildet wird, das üblicherweise an das Ventil --10-- angeschmolzen ist. Von diesem Rohrverbindungsstück führt eine Luftleitung --62-- (Fig. 1) zu einem Luftentlastungsknopf --64--.
Ausserdem ist eine zweite Luftöffnung --66-- vorgesehen, die von einer Öffnung im Unterteil einer Leitung --68-- gebildet wird, welche mit dem Rohrverbindungsstück --60-- verbunden ist, so dass die erste und die zweite Luftöffnung --58 und 66-- miteinander verbunden sind.
Das Ventil --10-- enthält weiterhin einen im Raum zwischen dem Ausgangskanal --32-- des ersten Heberrohres und dem Einlasskanal --36-- des zweiten Heberrohres angeordneten zweiten Behälter --70--.
Dieser wird als "zweiter" Behälter bezeichnet, um ihn vom ersten oder Hauptbehälter --12-- zu unterscheiden. Der Boden des zweiten Behälters wird von der oberen Fläche des Zwischenkrümmers --42-- gebildet, und als Seitenwände dienen ein Paar Platten --72--, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Heberrohr erstrecken. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die zweite Luftöffnung --66-- etwa auf halber Höhe des zweiten Behälters --70-- angeordnet, d.h. in einer Höhe von h/2 oberhalb des Oberteiles des Zwischenkrümmers-42-, wenn-h-die Höhe vom Oberteil des Zwischenkrümmers bis zum Oberteil der oberen Krümmer --34 und 40-- ist.
Die Höhe der Platten --72-- des zweiten Behälters weist eine verhältnismässig kleine Abflussöffnung --74-- auf, durch die Wasser mit angepasster Geschwindigkeit in den zweiten Behälter hinein oder aus diesem herausströmen kann. Eine der Öffnungen --74-- kann ganz oder teilweise von einer drehbaren Scheibe --75-- verschlossen sein, so dass die Strömungsgeschwindigkeit einstellbar ist.
Im folgenden wird die Betriebsweise der beschriebenen Anordnung an Hand der Fig. 7 bis 12 näher erläutert.
Es sei angenommen, dass die Anordnung in dem Behälter --12-- installiert ist und dass der Wasserspiegel --76-- in diesem Behälter die Höhe --H-- (diese wird mittels des Schwimmerventils --16 -- eingestellt) erreicht hat. Der Schwimmer befindet sich in einer solchen Lage, dass der Wasserspiegel etwas weniger als h/2 oberhalb der Anordnung liegt,
wobei --h-- die Höhe vom oberen Teil des Zwi-
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befindet sich bis hinunter zum Zwischenkrümmer --42-- zusammengepresste Luft --80--. Das Wasser der im Zwischenkrümmer vorhandenen Wassersperre --82-- erstreckt sich in den Einlasskanal --32-- des zweiten Heberrohres und in den Einlasskanal --46-- des dritten Heberrohres bis etwas unterhalb des oberen Krümmers --52-- des dritten Heberrohres. Im übrigen Teil des zweiten und dritten Heberrohres befindet sich Luft unter atmosphärischem Druck.
Will ein Benutzer die Spülung der Toilette betätigen, so drückt er den Luftentlastungsknopf --64--, wodurch die zusammengepresste Luft --80-- freigesetzt wird (der Knopf --64-- sollte mindestens 1/2 bis l sec gedrückt werden, damit genug Luft freigesetzt wird, um die Spülung zu starten, und er kann etwa 4 sec gedrückt gehalten-werden, ohne dass die Spülung unterbrochen wird). Der Wasserspiegel oberhalb der Anordnung drückt Wasser des Behälters --12-- in den Einlass --30-- des ersten Heberrohres, wodurch die Luft --80-- herausgedrückt wird, und die Spülung beginnt. Strömt Wasser durch das erste, zweite und dritte Heberrohr, so fällt der Wasserspiegel im Behälter --12-- sehr schnell.
Beim Sinken des Wasserspiegels --76-- im Behälter --12-- sinkt ebenfalls der Wasserspiegel --84--
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leert, nachdem der Wasserspiegel --76-- im ersten Behälter unter den unteren Teil des oberen Krümmers --34-- abgesunken ist.
Ist der Wasserspiegel --76-- im ersten Behälter nahezu bis zum Einlass --30-- abgesunken (Fig. 9), so sinkt der Wasserspiegel --84-- im zweiten Behälter unter die zweite Luftöffnung --66--, wodurch diese mit der umgebenden Luft von atmosphärischem Druck in Verbindung kommt. Da der Wasserspiegel --76-- sich unterhalb des oberen Krümmers --34-- befindet, ist der Druck in diesem geringer als der atmosphärische Druck. Daher wird in die zweite Luftöffnung Luft gesaugt, wenn diese freikommt (s. Pfeil --B--). Die sich bildende Luftblase --86-- unterbricht den Wasserstrom und sperrt das Ventil.
Es hat sich gezeigt, dass eine auf diese Weise erfolgende Unterbrechung extreme Turbulenzen und Geräusche vermeidet, die entstehen, wenn die Luft zur Unterbrechung einfach durch den Einfluss --30-des ersten Heberrohres angesaugt wird.
Steht der zweite Luftöffnung --66-- mit der Aussenluft in Verbindung, so fällt der Wasserspiegel im Einlasskanal --28-- des ersten Heberrohres auf die Höhe des Wasserspiegels --76-- des Behälters zurück. Das dritte Heberrohr --26--, das noch angefüllt ist, zieht weiterhin Wasser aus dem Auslasskanal - des ersten Heberrohres, dem Zwischenkrümmer --42-- und dem Einlasskanal --36-- des zweiten Heberrohres, bis der Wasserspiegel im Zwischenkrümmer --42-- auf die Höhe des Einlasses des dritten Heberrohres abgesunken ist. Dieser Vorgang im dritten Heberrohr benötigt nur 1 bis 2 sec. Es ergibt sich dann der in Fig. 10 gezeigte Zustand.
Während des Spülvorganges wird über das Schwimmerventil --16-- dauernd Wasser in den Behälter - geleitet. Dies erfolgt natürlich wesentlich langsamer als das Abfliessen des Wassers. Ist jedoch der Spülvorgang beendet, so beginnt der Wasserspiegel im ersten Behälter zu steigen.
Steigt der Wasserspiegel im Behälter über die Abflussöffnung --74--, so gelangt Wasser in den zweiten Behälter-70--. Der Wasserspiegel im zweiten Behälter steigt etwas verzögert gegenüber dem im ersten Behälter --12-- an. Diese Verzögerung ist jedoch weniger stark als während des Spülens, da die Einströmgeschwindigkeit des Wassers während des Füllvorganges geringer ist als die Ausströmgeschwindigkeit während des Spülvorganges.
Erreicht der Wasserspiegel --76-- im Behälter den unteren Teil des oberen Krümmers --34-- (s.
Fig. 11), so verschliesst der Wasserspiegel --84-- im zweiten Behälter die zweite Luftöffnung --66--.
Die im ersten Heberrohr eingeschlossene Luft wird mit dem Steigen des Wassers im Behälter zusammengedrückt. Beim weiteren Steigen des Wassers im Einlasskanal --28-- drückt die zwischen der Wassersperre im Zwischenkrümmer --42-- und dem Wasser im Einlasskanal --28-- zusammengepresste Luft den Wasserspiegel im Auslasskanal --32-- nach unten bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers --42--.
Beim weiteren Steigen des Wassers im Einlasskanal --28-- fliesst dieses über den oberen Krümmer - und in den unteren Krümmer-42-. Wegen der zusammengepressten Luft im Auslasskanal --32-kann in diesem kein Wasser steigen. Deshalb vergrössert das über den oberen Krümmer --34-- fliessende Wasser den Wasserspiegel in den Einlasskanälen --36 und 46-- des zweiten und dritten Heberrohres. Er-
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ter an. Dadurch steigt der Wasserspiegel in den Einlasskanälen-36 und 46--des dritten und zweiten Heberrohres, und das dritte Heberrohr wird aufgefüllt und zieht Wasser. Es erfüllt damit die Funktion eines Über-
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--26-- etwaüblichen nordamerikanischen Toilette (ein übliches Überlaufrohr hat eine Querschnittsfläche von etwa 1/4 der Austrittsfläche in derartigen Toiletten).
Diese Fläche reicht aus, um einen grösseren Strom abzuführen als durch das Schwimmerventil --16-- dem ersten Behälter --12-- zugeführt wird.
Die Entleerung des ersten Behälters --12-- durch das dritte Heberrohr erfolgt daher schneller als das Füllen des Behälters, und der Wasserspiegel im Behälter sinkt. Dem Wasserspiegel im ersten Behälter folgt der Wasserspiegel im zweiten Behälter --70--, da die Entleerung des ersten Behälters durch das dritte Heberrohr verhältnismässig langsam erfolgt (im Vergleich zum Spülvorgang). Das erste Heberrohr bewirkt zu dieser Zeit einen Saugvorgang (obwohl eine grosse Luftblase in ihm vorhanden ist), indem es
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kommt diese mit der umgebenden Luft in Berührung und unterbricht das Ansaugen durch das erste Heberohr. Das dritte Heberrohr zieht weiter Wasser aus dem Zwischenkrümmer --42-- und belässt in diesem eine Wassersperre.
Der erste Behälter --12-- beginnt sich wieder zu füllen bis der Wasserspiegel hoch
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genug ist, um das dritte Heberrohr anzufüllen. Die sich ergebende Umwälzung des halben Behälterin- haltes ist eine sehr gute Möglichkeit, um ein fehlerhaftes Schwimmerventil anzuzeigen. Ausserdem ist es gelegentlich möglich, dass das Heben und Senken des Wassers im ersten Behälter das verklemmte
Schwimmerventil wieder löst.
Soll das im ersten Behälter-12-montierte Heberventil-10-zum ersten Mal in Betrieb gesetzt werden, so wird die Wasserzufuhr geöffnet. Im Zwischenkrümmer --42-- befindet sich keine Wasser- sperre. Steigt daher das Wasser im zweiten Behälter --70-- bis zu einer Höhe, bei der die zweite Luft- öffnung --66-- verschlossen wird, so wird die Luft im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres nicht zusammengepresst, bis genug Wasser über den oberen Krümmer --34-- geflossen ist, um im Zwischen- krümmer eine Wassersperre aufzubauen.
Das in den Zwischenkrümmer --42-- strömende Wasser füllt diesen bis zum oberen Teil und, wegen der Turbulenzen, üblicherweise bis zur Spitze des Teiles-90- (Fig. 12). Durch die jetzt entstandene
Wassersperre wird, in Abhängigkeit vom Wasserspiegel --76-- im ersten Behälter, die Luft im Auslass- kanal --32-- des ersten Heberrohres zusammengepresst. Es ist jedoch nicht ausreichend zusammenge- presste Luft vorhanden, um den Wasserspiegel im unteren Teil des Auslasskanals --32-- bis zum oberen
Teil des Zwischenkrümmers --42-- herunterzudrücken.
Die zusätzliche Höhe des Wassers --90-- im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres bewirkt eine entsprechende Vergrösserung der Höhe --92-- des Wasserspiegels in den Einlasskanälen --36 und 46-- des zweiten und dritten Heberrohres. Dadurch wird üblicherweise das dritte Heberrohr angefüllt, wodurch dieses Wasser zieht und den Spiegel im ersten Behälter absenkt bis die zweite Luftöffnung freikommt, um den Ansaugvorgang des ersten Heberrohres zu unterbrechen. Das dritte Heberrohr --26-saugt dann die richtige Wassermenge aus dem Zwischenkrümmer-42--, und der erste Behälter füllt sich wieder, wie vorstehend bereits beschrieben.
Wird also die Anordnung neu montiert und die Wasserzufuhr geöffnet, so erfolgt ein Korrekturvorgang.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann ein Korrekturvorgang erforderlich sein, wenn am Schwimmerventil Störungen auftreten oder wenn die Anordnung nach der Montage in Betrieb gesetzt wird. Entsprechend ist ein Korrekturvorgang erforderlich, wenn der Luftentlastungsknopf --64-- zu kurz gedrückt wird (beispielsweise für weniger als 1/2 sec), um etwas Luft aus dem oberen Krümmer --34-- des ersten Heberrohres freizusetzen, jedoch nicht lange genug, um einen Spülvorgang einzuleiten. Wird nur etwas von der Luft aus dem oberen Krümmer --34-- freigesetzt und durch Wasser ersetzt, so steigt der Wasserspiegel im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres.
Damit steigt das Wasser in den Einlasskanälen - 36 und 46-- des zweiten und dritten Heberrohres und fliesst über den oberen Krümmer-52-. Das dritte Heberrohr wird dadurch angefüllt, zieht Wasser und senkt den Wasserspiegel im ersten Behälter, bis die zweite Luftöffnung --66-- freikommt, wodurch der erste Behälter, wie vorstehend bereits beschrieben, wieder gefüllt wird.
Es kann auch ein Korrekturvorgang erforderlich sein, wenn der Luftentlastungsknopf --64-- während des Füllvorganges und dem Zusammenpressen von Luft im oberen Krümmer --34-- und im Auslasska- na-32-- des ersten Heberrohres kurzzeitig gedrückt wird. Tritt etwas von dieser Luft aus, so steigt der Wasserspiegel im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres, wodurch der Wasserspiegel im Ein- lasskanal --46-- des dritten Heberrohres zu hoch ansteigt und Wasser über den oberen Krümmer --52-- fliesst. Das dritte Heberrohr --26-- zieht dann Wasser, so dass der Wasserspiegel im ersten Behälter abgesenkt wird. Der Korrekturvorgang setzt sich dann, wie bereits vorstehend beschrieben, fort.
Falls erforderlich, kann der Spülvorgang auch unterbrochen werden. Dies kann beispielsweise notwendig sein, wenn an Toilettenbecken Beschädigungen auftreten. Die Unterbrechung wird dadurch erreicht, dass der Luftentlastungsknopf --64-- betätigt wird, wodurch Luft in das erste Heberrohr gelangt und der Saugvorgang unterbrochen wird. Es sei bemerkt, dass der Wasserstrom durch das erste Heberrohr nur in dieser Weise unterbrochen werden kann, nachdem der Wasserspiegel im ersten Behälter unter den unteren Teil des oberen Krümmers --34-- abgesunken ist. Befindet sich der Wasserspiegel im ersten Behälter oberhalb dieser Höhe, so wird weiter Wasser durch die Heberrohre gedrückt, unabhängig davon, ob die erste Luftöffnung --58-- mit der umgebenden atmosphärischen Luft in Verbindung kommt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass das dritte Heberrohr --26-- mehrere Aufgaben hat. Es dient in dem Fall als Überlaufrohr, in dem der Wasserspiegel im ersten Behälter zu hoch wird, so dass kein übliches Überlaufrohr mehr erforderlich ist. Aus diesem Grund sind die Abmessungen des dritten Heberrohres, wie vorstehend beschrieben, festgelegt, so dass das Wasser schneller aus dem ersten Behälter --12-- entfernt wird als es durch das Schwimmerventil --16-- zugeführt wird. Für übliche
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nordamerikanische Toiletten beträgt die Querschnittsfläche etwa 1/4 der Querschnittsfläche des zweiten Heberrohres.
Diese Grössenverhältnisse können jedoch in Abhängigkeit vom Schwimmerventil und vom Wasserdruck sowie der Grösse des zweiten Heberrohres (diese kann in Abhängigkeit von der gewünschten Ablassgeschwindigkeit geändert werden) geändert werden.
Das dritte Heberrohr dient ausserdem dazu, den Wasserspiegel im ersten Behälter --12-- während des Korrekturvorganges abzusenken. Dadurch wird der Wasserspiegel auf eine Höhe gebracht, in der die zweite Luftöffnung --66-- freikommt, wodurch die Entleerung des ersten Behälters begrenzt und der Füllvorgang ermöglichtwird4 Nach dem Füllvorgang fliesst so lange kein Wasser mehr, bis der Lutentlastungsknopf betätigt wird, es sei denn, dass das Schwimmerventil schadhaft ist.
Ferner hat das dritte Heberrohr die Aufgabe, Wasser aus dem Zwischenkrümmer --42-- zu saugen, nachdem der Fördervorgang durch das erste Heberrohr unterbrochen wurde (durch Freilegung der zweiten Luftöffnung-66-).
Das dritte Heberrohr entfernt so viel Wasser, dass nur noch eine Wassersperre im unteren Teil des Zwischenkrümmers --42-- erhalten bleibt. Wie bereits beschrieben, wird während des Füllvorganges im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres weniger Luft zusammengepresst, wenn nach jedem Spülvorgang viel Wasser aus dem Zwischenkrümmer gesaugt wird. Die Wasserspiegel steigen dann auf die in Fig. 12 dargestellten Höhen, wodurch gleichmässige Zyklen entstehen. Dies kann durch Verringerung des Wasserspiegels oberhalb der Anordnung ausgeschaltet werden. In den meisten Fällen ist es jedoch erwünscht, einen möglichst hohen Wasserspiegel oberhalb der Anordnung zu haben, um einen besseren Spülvorgang zu erreichen.
Der Grad, bis zu dem das dritte Heberrohr den Zwischenkrümmer --42-- nach dem Spülvorgang entleert, ist veränderlich. Gelegentlich lässt das dritte Heberrohr mehr Wasser im Zwischenkrümmer - als in Fig. 10 dargestellt (infolge von durch Turbulenzen in den Einlass des dritten Heberrohres eintretender Luft, die den Saugvorgang unterbricht), und gelegentlich wird weniger Wasser zurückgelassen als dargestellt (infolge der Bewegungsgrösse des Wassers, die die Entleerung des Zwischenkrüm mers unterstützt). Es ist jedoch erwünscht, den Wasserspiegel im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers --42-- (s.
Fig. 7) herunterzudrücken, nachdem der erste Behälter wieder gefüllt ist, so dass die Füllung des Behälters auf den empfohlenen Wasserspiegel erfolgt, ohne dass das dritte Heberrohr überläuft.
Aus diesem Grunde sind die zweite Luftöffnung --66-- und die vom Behälter --70-- und der Öffnung --74-- gebildeten Anpasseinrichtungen derart angeordnet, dass die Luftkompression normalerweise beginnt, bevor der Einlasskanal --26-- gefüllt ist (wie in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben). Die zusammengepresste Luft drückt dann den Wasserspiegel im Auslasskanal des ersten Heberrohres auf die korrekte Höhe herunter. Die Anordnung wird so gewählt, dass im allgemeinen mehr zusammengepresste Luft vorhanden ist als für diesen Zweck erforderlich. Die überschüssige Luft sprudelt einfach um den Zwischenkrümmer und ergibt eine sichtbare Anzeige dafür, dass die Anordnung richtig funktioniert.
Wie bereits beschrieben, verringert sich die Querschnittsfläche des Einlasskanals --26-- des ersten Heberrohres vom Einlass--30--bis zur Mitte des oberen Krümmers. Dadurch ergibt sich ein gleichmässi - gerWasserstrom in der Anordnung, und es wird ausserdem mehr Luft im oberen Krümmer --34-- und im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres zusammengepresst, wenn die Luftkompression beginnt, d. h., wenn die zweite Luftöffnung mit Wasser bedeckt ist. Die zusätzlich eingeschlossene Luft unterstützt das Absenken des Wasserspiegels im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres auf die Höhe des oberen Teiles des Zwischenkrümmers --42--.
Die Anordnung der ersten Luftöffnung --58-- unter einem Winkel von etwa 450 stromabwärts von der Mitte des oberen Krümmers --34-- ist wichtig, da dies die beste Stelle zum Herauspressen aller oder der meisten der im ersten Heberrohr eingeschlossenen, zusammengepressten Luft ist. Die optimale Lage der ersten Luftöffnung --58-- hängt bis zu einem gewissen Grad von der Spülgeschwindigkeit ab.
Die zweite Luftöffnung --66-- hat verschiedene Aufgaben. Sie unterbricht den Fördervorgang im
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Geräusche und Turbulenzen vermieden werden, die auftreten, wenn der Ansaugvorgang durch das Ansaugen von Luft durch den Einlass --30-- unterbrochen wird. Diese Aufgabe würde in gleicher Weise gelöst werden, wenn die zweite Luftöffnung ausserhalb des zweiten Behälters --70-- eben oberhalb des Einlasses --30-- angeordnet wäre.
Wird die zweite Luftöffnung freigesetzt, so gelangt durch sie Luft in die Anordnung, wodurch das dritte Heberrohr --26-- das Wasser bis auf die noch erforderliche Menge aus dem Zwischenkrümmer - absaugt. Auch hiefür könnte die zweite Luftöffnung im ersten Behälter --12-- eben oberhalb des
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Einlasses --30-- angeordnet sein und würde ihre Aufgabe erfüllen.
Ausserdem ermöglicht die zweite Luftöffnung --66-- zusammen mit dem zweiten Behälter --70-die Selbstkorrektur der Anordnung. Es hat sich gezeigt, dass bei Anordnung der zweiten Luftöffnung eben oberhalb des Einlasses --30-- des ersten Heberrohres der Wasserspiegel beim Korrekturvorgang bis auf eine untere Höhe fallen muss, ehe die zweite Luftöffnung freigelegt und der Füllvorgang für den ersten Behälter eingeleitet wird. Ist der Wasserspiegel im ersten Behälter so niedrig, so arbeitet das dritte Heberrohr --26-- nicht, weil die atmosphärische Luft durch den Auslasskanal --38-- des zweiten Heberrohres nach unten in den Einlasskanal --36-- des zweiten Heberrohres und in den Einlass --48-- des dritten Heberrohres eindringt, wodurch der Ansaugvorgang unterbrochen wird.
Dies erfolgt nicht nach einer Spülung, wenn das dritte Heberrohr das Wasser aus dem Zwischenkrümmer --42-- soweit entfernt, dass nur noch eine Wassersperre vorhanden ist, da dieser Einstellvorgang nur einen kurzen Zeitraum nach Vollendung des Spülvorganges benötigt und der Auslass des zweiten Heberrohres der Atmosphäre ausgesetzt ist. Es erfolgt jedoch kein Lufteintritt in den Einlass --48-- des dritten Heberrohres während des Korrekturvorganges durch das dritte Heberrohr, ohne einen Spülvorgang, wenn der Wasserspiegel im ersten Behälter zu niedrig ist.
Eine derartige falsche Betriebsweise des dritten Heberrohres bewirkt, dass zuviel Wasser im Zwischenkrümmer zurückbleibt, wenn der erste Behälter --12-- wieder gefüllt wird. Das Wasser im dritten Heberrohr --26-- fliesst dann nämlich über den oberen Krümmer --52--, und es erfolgt ein dauernder Umlauf. Dies ist ein Zustand, der bei den bisher bekannten Spülvorrichtungen auftrat. Diese waren nicht in der Lage, sich selbst zu korrigieren.
Der zweite Behälter --70-- mit der angepassten Öffnung --74-- löst dieses Problem dadurch, dass das erste Heberrohr während des Korrekturvorganges unterbrochen wird, wenn der Wasserspiegel im ersten Behälter noch ziemlich hoch ist. Während des Spülvorganges, bei dem der Wasserspiegel im ersten Behälter sehr schnell sinkt, wird die zweite Luftöffnung --66--, wie vorstehend bereits beschrieben, erst freigelegt, wenn der erste Behälter nahezu geleert ist.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die zweite Luftöffnung --66-- in einer Höhe von h/2 oberhalb des oberen Teiles des Zwischenkrümmers angeordnet. Diese Höhe kann in Abhängigkeit von den Abmessungen der Anordnungen geändert werden. Ist jedoch die zweite Luftöffnung zu weit unten angeordnet, so tritt während des Korrekturvorganges Luft in den Einlass --48-- des dritten Heberrohres ein und verhindert dessen Arbeit. Die zweite Luftöffnung --66-- soll auch nicht zu weit oben angeordnet sein, da sie sonst zu früh während eines Spülvorganges freigesetzt wird, wenn die Abflussöffnung --74-- nicht sehr klein ist. Je kleiner die Abflussöffnung --74-- ist, desto grösser ist aber auch die Gefahr, dass sie verstopft.
Um durch die Öffnung --58-- schnell genug Luft zur schnellen und leisen Unterbrechung des ersten Heberrohres führen zu können und um eine wirksame Arbeit des dritten Heberrohres zu ermöglichen, sollen die zweite Luftöffnung --66-- und die Leitung --68-- von ausreichender Grösse sein, beispielsweise etwa 0, 65 cm Durchmesser haben. Sie sollen jedoch auch nicht zu gross sein, da sie sonst während des letzten Teiles des Spülvorganges zu schnell Wasser aus dem zweiten Behälter --70-- absaugen.
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Dies ist erforderlich, da beim Absinken des Wasserspiegels im zweiten Behälter --70-- unter die zweite Luftöffnung --66-- eine eindeutige Unterbrechung des Saugvorganges im ersten Heberrohr erfolgen soll.
Ist das Mundstück der Leitung --68-- nicht erweitert, so kann infolge von Oberflächenspannungen Wasser am Mundstück der Leitung haften, wodurch gelegentlich eine Mischung von Luft und Wasser angesaugt wird, die eine undefinierte Unterbrechung des Saugvorganges im ersten Heberrohr zur Folge hat. Dies kann zu Störungen im dritten Heberrohr führen, so dass dieses nicht genug Wasser aus dem Zwischen- krümmer --42-- heraussaugt. Mit einem vergrösserten Mundstück wird die Neigung der zweiten Luft- öffnung in Verbindung mit Luft Wasser anzusaugen verringert, weil das grössere Mundstück die Eintrittsgeschwindigkeit verringert. Obwohl ein vergrössertes Mundstück bevorzugt wird, kann auch ein kleines Mundstück, d. h. eine gerade Fortsetzung der Leitung --68-- benutzt werden. Auch hiemit wurden befriedigende Ergebnisse erzielt.
Falls erwünscht, können in der Leitung --68-- die gestrichelt angedeuteten Stufen --94-- (Fig. 2) vorgesehen sein. Diese Stufen verringern die durch die Leitung angesaugte Wassermenge.
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--74-- imSteigt der Wasserspiegel im zweiten Behälter zu langsam an, so dauert es zu lange, bis die zweite Luft- öffnung --66-- mit Wasser bedeckt und so weit ins Wasser eintaucht, dass das Herausdrücken von Luft aus der Luftöffnung --66-- während des Füllvorgangen verhindert wird.
Dies hat zur Folge, dass die Luftkompression im ersten Heberrohr zu spät beginnt und dass nicht genug Luft vorhanden sein kann, um den Wasserspiegel im Auslasskanal --32-- des ersten Heberrohres bis zum oberen Teil des Zwischenkrümmers - herabzudrücken.
Es sei bemerkt, dass während eines Korrekturvorganges der erste Behälter nur zur Hälfte geleert und dann wieder gefüllt wird. Dadurch wird weniger Wasser verbraucht, als wenn der Tank vollständig geleert wird, und die Korrektur erfolgt schneller. Ein typischer Korrekturvorgang einschliesslich der für die Auffüllung des Tanks erforderlichen Zeit benötigt üblicherweise etwa40 sec bei einem typischen Heberventil gemäss der Erfindung, d. h. es wird etwa die gleiche Zeit wie für einen Spül- und Füllvorgang benötigt.
Die dargestellte Lage des zweiten Behälters ist sehr vorteilhaft, da er keinen grossen Raum benötigt, was bei der Herstellung kleiner Wasserbehälter für Toiletten zu berücksichtigen ist. Die Anordnung hat ferner den Vorteil, dass der Behälter im wesentlichen V-förmig ist, d. h. sein Querschnitt verringert sich zum Boden hin. Dadurch fällt der Wasserspiegel im zweiten Behälter beim Entleeren des Behälters --12-vorteilhafterweise zuerst langsam und dann schneller, wenn er die zweite Luftöffnung --66-- überlaufen hat. Dadurch ergibt sich eine bessere und reproduzierbare Unterbrechung des Saugvorganges des ersten Heberrohres.
Gleichzeitig ermöglicht der grosse Oberteil des zweiten Behälters die Aufnahme einer grö- sseren Wassermenge, so dass die Abflussöffnungen --74-- nicht zu klein gemacht werden müssen.
Es sei jedoch bemerkt, dass der zweite Behälter statt zwischen dem ersten und dem zweiten Heberrohr auch irgendwo anders angeordnet werden kann. Er kann beispielsweise die Form eines Bechers, etwa aus Polyäthylen, von irgendeinem gewünschten Querschnitt haben und in der Nähe des Luftentlastungs- knopfes --64-- aufgehängt sein.
In diesem Fall führt die die zweite Luftöffnung im zweiten Behälter bildende Leitung zum Rohr --62--, d. h. das Rohr ist gegabelt und ein Teil führt zum Luftentlastungsknopf und der andere zur zweiten Luftöffnung.
Die Anordnung der Strömungsleitfläche --43-- im Zwischenkrümmer --42-- und dem Venturi-Bereich --56-- des Auslasskanals --38-- des zweiten Heberrohres hat folgenden Grund. Es hat sich gezeigt, dass ohne diese Anordnung unter gewissen Bedingungen zu viel Wasser durch das dritte Heberrohr --26-und nicht genug Wasser durch das zweite Heberrohr --24-- fliesst. Dies kann eine Folge des unvollständigen Luftausstosses aus dem oberen Krümmer --40-- während eines Spülvorganges sein (üblicherweise bildet diese Luft eine Blase in dem oberen Teil des Auslasskanals --38-- des zweiten Heberrohres). Die eingeschlossene Luft verringert die Kraft des Spülvorganges.
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Heberrohr.
Das Venturi-Rohr --56-- vergrössert die Geschwindigkeit des durch den Auslasskanal --38-- hindurchtretenden Wasser, so dass dieses mehr Luft mitreisst und die nahe dem oberen Teil des Auslasskanals --38-- eingeschlossene Luft entfernt.
Die dargestellte Anordnung kann besonders vorteilhaft aus Plastik hergestellt werden. Wie den Fig. 3 bis 6 zu entnehmen ist, können zwei Hauptteile--100 und 102-- im Pressgutverfahren hergestellt werden, deren verklebbare Flansche --104 und 106-- ausserdem des Strömungsweges liegen. Sich überlappende Wände --108 und 109-dienen zur Bildung des Teiles --44-- für das dritte Heberrohr. Nach dem Verkleben oder anderweitigen Verbinden der beiden Hälften können die Seitenwände --72-- des zweiten Behälters an diese Anordnung angeklebt werden.
Die dargestellte M-Form erleichtert die Druckprüfung der Anordnung zur Feststellung von Lecks im Heberventil. Diese geometrische Anordnung ist natürlich nicht wesentlich, so lange nur das erste und zweite Heberrohr strömungsmässig hintereinander geschaltet sind und im zweiten Strömungsrohr ein drittes Strömungsrohr angeordnet ist. Die dargestellte Anordnung wird jedoch bevorzugt. Die Breite --W-- der Anordnung wird derart gewählt, dass sie in einen üblichen Wasserbehälter für Toiletten passt.
Der dargestellte rechteckförmige Querschnitt der oberen Krümmer des zweiten und dritten Heberrohres ist aus folgenden Gründen vorteilhaft. Es ist erwünscht, dass der obere Krümmer --52-- des dritten Heberrohres so hoch wie möglich angeordnet ist, damit ein hoher Wasserspiegel im ersten Behälter - erreicht wird, bevor das dritte Heberrohr überläuft. Die rechteckförmige Ausbildung des dritten
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rohres so niedrig wie möglich unterhalb des Wasserspiegels im ersten Behälter liegt, so dass der Wasser- spiegel während des Spülvorganges die Luft aus dem oberen Krümmer --40-- herausdrückt. Dies wird in ähnlicher Weise dadurch erreicht, dass das zweite Heberrohr in seitlicher Richtung zu einem Rechteck gestreckt wird.
Die seitliche Erstreckung der Anordnung wird von den Abmessungen des ersten Behälters - und den Möglichkeiten zur wirtschaftlichen Herstellung bestimmt.
Der Luftentlastungsknopf --64-- kann irgendeinen gewünschten Aufbau haben. Ein typsicher Aufbau ist in Fig. 13 dargestellt, bei dem der Luftentlastungsknopf --64-- einen Ventilstössel --111-- ent- hält, der von einer Feder --114-- gegen einen Dichtring --112-- gedrückt wird.
Die Feder --114-- ist in einer mit einer Luftleitung --72-- verbundenen Kammer --116-- angeordnet. Der Ventilstössel wird von einer mit ihm verbundenen Ventilstossstange --118-- verschoben, deren abgesetzter Teileinen Teil der Kammer --120-- bildet. In dieser sind in der Aussenwand Löcher --122-- zur Zuführung von Luft vorgesehen, so dass beim Verschieben der Ventilstossstange --118-- Luft aus der Kammer --116-- in die Kammer --120-- und durch die Löcher --122-- in die Atmosphäre austreten kann.
Im folgenden wird die in Fig.2 mit --53-- bezeichnete Beckenfüllrohr- und Wasserspiegelanzeigevorrichtung beschrieben. Sie enthält eine nach oben gerichtetes Rohr --126--, das sich von einer Öffnung --127-- in der oberen Fläche des oberen Krümmers --40-- des zweiten Heberrohres nach oben erstreckt. Die Öffnung --127-- befindet sich etwas stromabwärts von der Mitte des oberen Krümmers. Der innere Durchmesser des Rohres --126-- ist etwas konstant, beispielsweise 1, 27 cm, und das Rohr erstreckt sich mehrere Zentimeter über die obere Fläche des oberen Krümmers --40--. Es wird von einer ebenen oberen Fläche --120-- abgeschlossen, von der sich ein kurzes Rohr --130-- mit geringerem Durchmesser forterstreckt. Ein Beckenfüllrohr --132-- führt vom Rohr --130-- zum Schwimmerventil --60--.
Am Rohr --126-- nahe seinem oberen Teil ist zur Anzeige des optimalen Wasserspiegels eine elliptische Wasserspiegelanzeigeplatte --136-- befestigt.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt : nach dem Spülvorgang, während des Auffüllens des ersten Behälters --20-- muss das Toilettenbecken (nicht gezeigt) wieder gefüllt werden.
Dies erfolgt über das Beckenfüllrohr --132--, das so lange Wasser in das Rohr --126-- leitet, wie das Schwimmerventil betätigtwird, d. h. solange sich der Schwimmer --20-- unterhalb des zum Schlie- ssen des Schwimmerventils erforderlichen Wasserspiegels befindet. Das durch das Rohr --126-- fliessende Wasser gelangt in den Auslasskanal --38-- des zweitenHeberrohres und fliesst in das Toilettenbecken.
Gleichzeitig füllt das Schwimmerventil --16-- den Behälter --12-- über das Behälterfdllrohr--17--.
Da die Öffnung --127-- unterhalb des Wasserspiegels --76-- liegt, besteht die Neigung, dass im ersten Behälter vorhandenes Wasser in das Behälterfüllrohr gesaugt wird und durch das Rohr --132-- und das Rohr --126-- in den Auslasskanal --38-- gelangt, wenn der erste Behälter bis zum Wasserspiegel - 76-- gefüllt ist. Ein derartiges Abfliessen des Wassers in das Becken würde ein Absinken des Schwimmers, eine Betätigung des Schwimmerventils --16-- und damit einen dauernden Wasserstrom in der Toilette hervorrufen. Dies wird mittels eines Schwimmerventils --16-- vermieden, das das Behälterfüllrohr vom Beckenfüllrohr --132-- abtrennt, wenn das Schwimmerventil --16-- geschlossen wird.
Diese Lösung erfordert jedoch ein teures Schwimmerventil.
In der Vorrichtung --53-- wird das Problem mittels eines Rohres --126-- von verhältnismässig gro- ssem Durchmesser gelöst, das sich bis oberhalb des normalen Wasserspiegels --76-- erstreckt und auf dem ein Rohr mit geringerem Durchmesser angeordnet ist. Wegen der unterschiedlichen Durchmesser steigt nach einem Spülvorgang die Luft im Rohr --126-- und unterbricht jeglichen Ansaugvorgang im Beckenfüllrohr --132--. Das Wasser fliesst deshalb so lange vom Schwimmerventil --16-- durch das Rohr --132-- wie das Ventil betätigt wird. Es wird jedoch kein Wasser durch das Rohr --132-- befördert nachdem das Ventil geschlossen ist.
Die Lage des Rohres --126-- und der Öffnung --127-- hat noch eine weitere Aufgabe. Während des Spülvorganges wird Wasser vom Schwimmerventil durch das Rohr --132-- und das Rohr --126-- geleitet und trifft mit dem durch den oberen Krümmer --40-- des zweiten Heberrohres fliessenden Wasser zusammen. Das durch das Rohr --126-- geförderte Wasser steht unter erheblichem Druck und verstärkt daher den Spülvorgang, indem es das Entfernen der im oberen Krümmer --40-- des zweiten Heberrohres eingeschlossenen Luft unterstützt. Damit der Wasserstrahl durch das Rohr --126-- den Spülvorgang unter-
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liegenden Seite der oberen Fläche des oberen Krümmers --40-- an, so dass der Spülvorgang verstärkt statt abgeschwächt wird.
Die Grösse der Öffnung --127-- hängt vom am Schwimmerventil zur Verfügung stehenden Wasserdruck ab. Sie muss jedoch gross genug sein, damit durch sie Luft aufsteigen kann, um das Ansaugen vom
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Beckenfüllrohr --132-- zu verhindern. Ausserdem soll sie klein genug sein, um einen Wasserstrahl zu erzeugen, wenn das Schwimmerventil --16-- betätigt wird, um dadurch den Spülvorgang zu verstärken.
Das Rohr --130-- kann sich, wie dargestellt, etwas unter den oberen Teil --128-- erstrecken, so dass das durch das Rohr --130-- strömende Wasser geringere Strömungsgeschwindigkeitsverluste hat, wenn es sich auf die Seiten des Rohres --126-- verteilt.
DerWasserspiegelanzeiger --136-- ist derart angeordnet, dass die Bedienungsperson oder der Installateur die für den Betrieb des Heberventils --10-- günstigste Wasserspiegelhöhe feststellen kann. Die elliptische Form der Anzeigeplatte ist so gewählt, dass keine Störungen beim Heben oder Senken des Schwimmerarmes-18-auftreten.
Der Wasserspiegelanzeiger --136-- wird auf einen für die Anordnung optimalen Wasserspiegel eingestellt und gibt die genaue Einstellung für den Schwimmer --20-- und das Schwimmerventil --16-an. Dies ist insbesondere dann sehr nützlich, wenn das erfindungsgemässe Heberventil eine übliche Spülvorrichtung in einer zu reparierenden Toilette ersetzt. Dann kann der optimale Wasserspiegel für die Anordnung anders sein als der bisher in dem Wasserbehälter der Toilette benutzte Wasserspiegel.
Der Abstand zwischen dem oberen Teil des Anzeigers --126-- und dem abgeflachten oberen Teil --128-- des Rohres --126-- bildet einen Sicherheitsspielraum. Erreicht der Wasserspiegel den oberen Teil --128--, so beginnt das dritte Heberrohr --26-- überzulaufen, wenn man annimmt, dass die Anordnung mit einer ausreichenden Menge im ersten Heberrohr eingeschlossener Luft arbeitet. Steigt der Wasserspiegel auf irgendeine Weise bis zum oberen Teil des kurzen Rohres-130-, so erfolgt ein vollständiger Spülvorgang, weil die Strömungsgeschwindigkeit gross genug ist, um praktisch alle Luft aus den oberen Krümmern --34 und 40-- mitzureissen und zu entfernen.
Der obere Teil --128-- des Rohres --126-- dient deshalb als Überlaufanzeiger, so dass der Benutzer sehr einfach die Wasserspiegelhöhe erkennen kann, bei der das dritte Heberrohr überläuft. Bei üblichen Toiletten ist der Überlaufpegel üblicherweise in einem Überlaufrohr zu erkennen. In der erfindungsgemässen Anordnung ist jedoch kein Überlaufrohr erforderlich, da das dritte Heberrohr diese Aufgabe mit übernimmt.
Der Wasserspiegel kann deshalb niemals über den oberen Teil des Rohres --130-- ansteigen, und die Öffnung im Behälter --12-- für den Luftentlastungsknopf --64-- kann ohne Gefahr eben oberhalb dieses Pegels angeordnet werden.
Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen Heberventils, wobei für die den Teilen aus den Fig. l bis 3 entsprechenden Teile gleiche Bezugszeichen gewählt wurden.
Der Einlass --48'-- des dritten Heberrohres ist etwas aus der gleichmässigen Kurve der unteren Fläche des Zwischenkrümmers weggeknickt (s. --146--). Der Knick --146-- befindet sich in der Innenwand des zweiten Heberrohres --24-- und erfüllt die gleiche Aufgabe wie die Strömungsleitfläche --43--, d. h. er vergrössert denjenigen Anteil der Strömung, der vom ersten Heberrohr in das zweite Heberrohr in das zweite Heberrohr geleitet wird.
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WasserspiegelanzeigevorrichtungBeckenfüllrohr-132-abtrennt. Die Öffnung --127-- kann auch verschlossen sein, und es können andere Einrichtungen zum Füllen des Beckens vorhanden sein, beispielsweise das bereits vorhandene Überlaufrohr in einem üblichen Wasserbehälter für eine Toilette, wenn das erfindungsgemässe Heberventil nachträglich eingesetzt worden ist.
Es ergibt sich, dass die Erfindung auf verschiedene Weise abgewandelt werden kann. Beispielsweise wurden die Stauhöhen des ersten und dritten Heberrohres gleich gross dargestellt, sie können jedoch auch unterschiedlich sein. Ferner kann das dritte Heberrohr --26--, das in den beschriebenen Anordnungen eine Wand mit dem zweiten Heberrohr --24-- gemeinsam hat, auch als getrenntes Rohr ausgebildet sein. Wird eine derartige Anordnung in einer Toilette oder in andern Fällen verwendet, so führt dieses Rohr im allgemeinen zum Auslass des zweiten Heberrohres.
Die Höhen des dritten und zweiten Heberrohres zueinander sollten jedoch beibehalten werden, da das dritte Heberrohr ansaugen soll, bevor das zweite Heberrohr überläuft, da sonst das dritte Heberrohr nicht gefüllt wird und das zweite Heberrohr überläuft, wenn der Wasserspiegel im ersten Behälter weiter steigt, nachdem das dritte Heberrohr ansaugt.
Falls erforderlich kann im Einlass --30-- des ersten Heberrohres ein Sieb oder Gitter angeordnet sein, um den einfliessenden Flüssigkeitsstrom zu begradigen, d. h. nach oben zu richten. Die Gitterteile sollen eine vertikale Abmessung von etwa 1, 3 cm haben. Sie können aus Flachstäben bestehen, die sich
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in einer Richtung über den Einlass --30-- erstrecken, insbesondere in der gleichen Richtung wie die Wand- teile --108 und 109-- (Fig. 4 bis 6). Sie können zusammen mit dem Heberventil in einem Pressgussvorgang hergestellt werden.
Obwohl die Erfindung an Hand von zwei in Reihe geschalteten Heberrohren, nämlich dem ersten und dem zweitenHeberrohr, beschrieben wurde, können auch drei Heberrohre in Reihe miteinander verbunden werden.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Spülvorrichtungen für Toiletten beschränkt, sondern sie kann in vielen andern Fällen angewendet werden, wo eine Steuerung von Flüssigkeiten erforderlich ist.
Die Fig. 15 und 16 zeigen eine Abwandlung der Erfindung, wobei die den Teilen in den Fig. 1 bis 12 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen mit zwei Strichen versehen sind.
In diesem Ausführungsbeispiel fehlt der zweite Behälter --70-- aus den Fig. l bis 12. Die während des Spülvorganges erforderliche Zeitverzögerung, durch die verhindert wird, dass die zweite Luftöff- nung --66" -- den Ansaugvorgang im ersten Heberrohr zu früh unterbricht, wird mit Hilfe einer Zeitver- zögerungsvorrichtung im Luftentlastungsknopf --64" -- erreicht.
Der in Fig. 15 im Schnitt dargestellte Luftentlastungsknopf --64"-- hat einen vorderen Bereich - -200--, der im wesentlichen dem des Luftentlastungsknopfes-64-aus Fig. 13 gleicht, so dass dieser Bereich nicht genauer beschrieben zu werden braucht. Der hintere Bereich --202-- dieses Luftentla-
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in eine Aussparung --206-- in einer Achse --208-- erstreckt. Diese Achse ist mit einer üblichen Zeit- verzögerungsvorrichtung --210--, beispielsweise ein mechanischer Zeitgeber oder ein plastischerRegu- lierstreifen, verbunden, so dass beim Einschieben der Achse --208-- infolge der Auslösung eines Spülvorganges diese nicht vor Ablauf von 10 sec in die in Fig. 15 gezeigte Stellung zurückkehrt.
Die Ventilstossstange --18"-- kehrt jedoch infolge der Feder --114"-- sofort nach Freigabe wieder in die in Fig. 15 gezeigte Stellung zurück.
Die Achse --208-- enthält eine Durchführung --211--, die eine Abzweigung --212-- des Rohres --62"-- mit einem zweiten Rohr --214-- verbindet. Das Rohr --214-- (s. Fig. 16) führt in den ersten Behälter --12-- und hat am unteren Ende eine die zweite Luftöffnung --66"-- bildende Öffnung.
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ist die zweite Luftöffnung --66"-- mittels der Achse --208-- gesperrt, so dass das erste Heberrohr nicht mit der atmosphärischen Luft in Verbindung kommt. Der Spülvorgang wird mit Hilfe der Leitung-68"und der Öffnung --216-- unterbrochen, durch die der Saugvorgang im ersten Heberrohr beendet wird.
Nach dem Spülvorgang oder im letzten Teil dieses Vorganges kehrt die Achse --208-- in die in Fig. 15 dargestellte Stellung zurück, und die zweite Luftöffnung --66"-- verbindet das erste Heberrohr wieder mit der umgebenden Luft. Das Auffüllen des Behälters erfolgt dann im wesentlichen wie vorstehend bereits beschrieben.
Während eines Korrekturvorganges ist der Luftentlastungsknopf --64"-- nicht gedrückt. Daher verbindet die zweite Luftöffnung --66"-- nach dem Absinken des Wasserspiegels auf etwa die Hälfte das erste Heberrohr mit der umgebenden atmosphärischen Luft. Das dritte Heberrohr entfernt dann das Wasser aus dem Zwischenkrümmer --42"-- bis auf eine für eine Wassersperre erforderliche Menge. Der Behälter --12"-- wird in der vorstehend bereits beschriebenen Weise gefüllt.
In den Fig. 17 und 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, das in einer"Abzugsanord- nung"verwendet werden kann.
Mit einer Abzugsanordnung wird während der Benutzung der Toilette und vor dem Spülen ein Wasserstrahl durch ein Venturi-Rohr geleitet, um eine Saugkraft zu erzeugen, die Luft aus dem Toiletten becken absaugt und damit Gerüche entfernt.
In Fig. 17 ist das Venturi-Rohr bei --220-- dargestellt. Ein von nicht dargestellten Einrichtungen ein- und ausschaltbarer Wasserstrahl wird durch das Rohr --222-- in das Venturi-Rohr-220-- geleitet und sprüht dann in ein grösseres Rohr --224--, das in einen offenen Abfluss (nicht gezeigt) hinter der Toilette führt.
Das Rohr --224-- ist mit einem U-förmigen Rohr --226-- verbunden, das an einer Seite des Becken- füllrohres --126-- in den oberen Krümmer --40-- des zweiten Heberrohres führt. Im Mundstück des Rohres-226-sind Prellplatten-228-angeordnet, um den Wasserstrom vom oberen Krümmer --40-- in das Rohr --26-- und umgekehrt zu verringern. Vom unteren Teil des U des Rohres --620-- führt ein Rohr --230-- mit geringem Durchmesser zu einer Düse-232-, die an einer Stelle mit hoher Saugkraft
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am Venturi-Rohr --220-- angeordnet ist.
Vor dem Benutzen der Toilette befindet sich im Rohr --226-- normalerweise eine Wassersperre - -234--. Vor der Benutzung der Toilette schaltet der Benutzer den Wasserstrahl durch das Rohr --222-ein. Die Saugkraft an der Venturidüse --232-- saugt das Wasser im Krümmer des Rohres --226-- durch das Rohr --230-- an. Danach wird Luft aus dem Toilettenbecken durch den Auslasskanal --38-- des zweiten Heberrohres, das Rohr --226-- und das Rohr --224-- in den offenen Abfluss gesaugt. Dadurch werden Gerüche entfernt.
Betätigt der Benutzer die Spülung der Toilette, so wird der Wasserstrahl durch das Rohr --220-- von üblichen Einrichtungen oder mit einem getrennten Ventil abgestellt. Etwas von dem durch das Heberventil während des Spülvorganges fliessenden Wasser gelangt in das Rohr --226-- und stellt in diesem die
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in das Rohr--226--, damit nicht zu viel Spülwasser abgeleitet wird. Während des letzten Teiles des Spülvorganges, bei dem der Wasserspiegel im Behälter niedrig ist, ist der Auslasskanal --38-- bestrebt, etwas Wasser aus dem Rohr --226-- anzusaugen. Der Krümmer im Rohr --226-- liegt jedoch sehr tief, und die Prellplatten --228-- erschweren das Ausfliessen des Wassers aus dem Rohr, so dass im Rohr --226-eine für die erforderliche Wassersperre ausreichende Menge Wassers zurückbleibt.
Die Verwendung von Spülwasser, d. h. Wasser aus dem Behälter, anstatt Wasser aus dem Schwimmerventil --16-- zum Füllen des Beckens stellt sicher, dass selbst bei Unterbrechung der Wasserzufüh- rung zur Toilette beim Spülvorgang eine Wassersperre --234-- hergestellt wird, wenn nur Wasser im Behälter vorhanden war.
Das Rohr --260-- wird vorteilhafterweise durch getrenntes Formpressen hergestellt und direkt mit dem Auslasskanal --38-- des zweiten Heberrohres verklebt oder verschweisst. Wie Fig. 18 zu entnehmen ist, kann der Auslasskanal --38-- des zweiten Heberrohres eingezogene Kanten --240-- haben, und ein Kanal --226a-- des Rohres --226-- ist in einer Kante --240-- und der andere Kanal --226b-- des Rohres --226-- in der andern Kante --240-- angeordnet. Das kleine Rohr --230-- ist im Rohr --226-angeordnet, wobei das mit der Düse --232-- verbundene Ende locker und im Spiel gehalten ist, so dass es über die Düse geschoben und danach das Rohr-226-- mit dem Rohr --224-- verbunden werden kann.
Falls erforderlich, kann das Venturi-Rohr --220-- auch derart angeordnet sein, dass es nach unten in den Kanal --226a-- gerichtet ist. Dann führt ein kleines Rohr vom unteren Teil des Krümmers zwischen den Kanälen --226a und 226b-- nach oben zum oberen Krümmer --40-- und zu einem zweiten Venturi-Rohr, das sich nach unten in den Kanal --38-- erstreckt. Das Venturi-Rohr --220-- sprüht dann Wasser in den Kanal --226a--, um Luft aus dem Kanal --38-- abzusaugen. Das im Krümmer sich sammelnde Wasser wird über das genannte kleine Rohr mittels einer zweiten Venturidüse abgesaugt. Diese leitet den Strom gegen die Wand des Kanals --38--, so dass keine Luft im Kanal --38-- mitgerissen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Heberventil für einen mittels eines Einlassventils mit vorbestimmter Geschwindigkeit füllbaren ersten Flüssigkeitsbehälter, das ein erstes und ein zweites Heberrohr mit jeweils einem Einlass-und einem Auslasskanal aufweist und bei dem der Auslasskanal des ersten Heberrohres mit dem Einlasskanal des zweiten Heberrohres einen Strömungsweg bildend verbunden ist, gekennzeichnet durch den ein drittes Heberrohr (26) mit einem im zweiten Heberrohr (24) angeordneten Einlasskanal (36) und einer unteren Auslassöffnung (51), dessen Querschnitt den genannten Strömungsweg vergrössert, durch eine im oberen Teil des ersten Heberrohres (22) vorgesehene und mit einem Luftentlastungsventil (64) verbundene erste Luftöffnung (58), die derart angeordnet ist, dass bei einem vorbestimmten, oberhalb des ersten Heberrohres (22)
liegenden Flüssigkeitsspiegel durch Betätigung des Luftentlastungsventils (64) mindestens der grösste Teil der im ersten Heberrohr (22) vorhandenen Luft aus diesem herausgedrückt wird, durch eine zwischen dem oberen und unteren Ende des ersten Heberrohres (22) angeordnete und mit diesem verbundene zweite Luftöffnung (66) und durch eine Verzögerungsanordnung (70, 74), die die umgebende Luft normalerweise einige Zeit, nachdem der Flüssigkeitsspiegel im ersten Flüssigkeitsbehälter (12) bis zur zweiten Luftöffnung (66) abgesunken ist, über diese mit dem ersten Heberrohr (22) verbindet.