Schwimmer
Die Erfindung betrifft einen Schwimmer zur Steuerung eines Schwimmerventils in einem Behälter, insbesondere einen Schwimmer, der dazu bestimmt ist, vertikal beweglich an einer vertikalen Führung, die zu einem Schwimmerventil eines Toilettenspülwasserbehälters gehört, befestigt zu werden.
Der Schwimmerkörper des erfindungsgemässen Schwimmers hat einen langgestreckten Durchgang für eine Führung und eine Wasserkammer zur Bestimmung des Auftriebs des Schwimmers und Flüssigkeitseinlassmittel, welche die Wasserkammer mit dem Wasserraum im Behälter verbinden und den Flüssigkeitsstand bestimmende Mittel zur Aufrechterhaltung einer minimalen Wassermenge in der Kammer aufweist.
Dieser Schwimmer kann vertikal längs einer vertikalen Achse an einer vertikal gerichteten, zu einem Schwimmerventil gehörenden Führung bewegbar angebracht und zur Steuerung des Schwimmerventils mit diesem verbunden werden. Längs des Durchgangs können an der Führung anliegende Teile vorgesehen sein, welche die Berührungsfläche zwischen dem Durchgang und der Führung zwecks Verkleinerung der Reibung zwischen dem Schwimmer und der Führung herabsetzen, und um Zwischenräume zwischen diesen Flächen zu schaffen, um das Ansammeln von Ablagerungen und anderem Material im Durchlass zu begrenzen.
Der Schwimmkörper kann die den Auftrieb steuernde Kammer unter seinem Hauptteil enthalten, wobei diese Kammer dazu bestimmt ist, mit dem Wasser in einem Spülwasserbehälter zu kommunizieren, um den Wasserspiegel in dieser Kammer auf einer vorbestimmten Höhe zu halten, zwecks genauer Steuerung des Wasserspiegels im Spülwasserbehälter.
Die den Auftrieb steuernde Kammer kann die Wasserhöhe bestimmende Mittel enthalten, um die minimale in dieser Kammer gehaltene Wassermenge zu bestimmen. Dlese Mittel zur Bestimmung der Wasserhöhe können neben einer Wassereinlassöffnung angeordnet sein, die mit der Kammer kommuniziert und Wasser aus dem Spülwasserbehälter in die Kammer fliessen lässt.
Eine der Schwierigkeiten, die im Zusammenhang mit der Strömung des Wassers durch eine enge Öffnung oder über eine angrenzende Kante auftreten, ist die Bildung eines Meniskus, welche bewirkt, dass die Oberflächenspannung des Wassers einer freien Strömung desselben durch diese Öffnung oder über diese Kante entgegensteht.
Eine Ausführungsform des Schwimmers hat die Bildung eines Meniskus verhindernde Mittel an den die Höhe des Wassers bestimmenden Mitteln, die in der den Auftrieb steuernden Kammer enthalten sind, um die Bildung eines Meniskus an diesen zu unterdrücken, welcher die freie Strömung des Wassers in diese Kammer verhindern würde.
Der Schwimmer kann eine einfache, eine Einheit bildende Form haben und aus geeignetem Kunststoff hergestellt scin, beispielsweise aus linearem Polyäthylen, und seine Lebensdauer kann der des zugehörigen Schwimmerventils entsprechen, so dass der bisher notwendig gewesene Ersatz üblicher Ventilschwimmer wegfällt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise, vertikale Schnittansicht eines Toilettespülwasserbehälters mit einer Schwimmerventilanordnung und einem Nachfüllschlauch, die im Behälter wirksam befestigt und in Seitenansicht gezeigt sind.
Fig. 2 ist eine vergrösserte Draufsicht auf den von der Schwimmerventilanordnung nach Fig. 1 weggenommenen Schwimmer, wobei jedoch im Schwimmer die Führungsstange des Schwimmerventils in gestrichelten Linien dargestellt ist.
Fig. 3 ist eine Ansicht eines vertikalen Schnittes nach der gebrochenen Linie 3-3 in Fig. 2 und
Fig. 4 ist eine vergrösserte Ansicht von unten auf den von der Schwimmerventilanordnung nach Fig. 1 abgenommenen Schwimmer.
In der Zeichnung ist ein Schwimmer eines Schwim merventils zusammen mit einem eine Einheit bildenden Schwimmerventil 10 gezeigt, welches an das Wassereinlassrohr 12 eines üblichen Toilette-Spülwasserbehälters 14 angeschlossen ist, um die Strömung des Wassers in den Spülwasserbehälter und durch den Nachfüllschlauch 16 in ein übliches, nicht dargestelltes Nachfüllrohr zu steuern. Wie erwähnt, hat das Schwimmerventil 10 eine einheitliche Form und seine Anordnung enthält den erfindungsgemässen Schwimmer 18. Das Schwimmerventil bildet jedoch im Gegensatz zu dessen Schwimmer nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung genügt es, zu bemerken, dass das Schwimmerventil 10 das Ventil 20 enthält, welches durch den Ventilbetätigungshebel 22 betätigbar ist, der mit der mit dem Schwimmer verbundenen Stange 24 verbunden ist, welcher mittels der federnden Klammer 26 einstellbar mit dem Ansatz 28, der ein Ganzes mit dem Schwimmer 18 bildet verbunden ist. Durch eine Abwärtsbewegung des Ventilbetätigungshebels 22 wird das Ventil 20 ge öffnet und die Wasserströmung in den Spülwassertank 14 und gleichzeitig durch den Nachfüllschlauch 16 gerichtet. Durch eine Aufwärtsbewegung dieses Ventilbetätigungshebels in die in Fig. 1 gezeigte Stellung wird das Ventil geschlossen, und die Wasserströmung unterbrochen. Die Führungsstange 30 des Schwimmerventils 10 ist vertikal und hat einen polygonalen, vorzugsweise rechteckigen Querschnitt.
Nach Fig. 2, 3 und 4 ist der Schwimmer 18 vorzugsweise ein einheitlicher Körper aus geeignetem Kunststoff geformt, beispielsweise aus linearem Poly äthylen, und er ist im wesentlichen zylinderförmig mit einem nach unten herabhängenden äusseren, zylindrischen Mantel 32, dessen oberes Ende mit dem Deckel 34 verbunden ist. Der Deckel 34 schliesst den Mantel 32 oben ab, abgesehen von der Wasserkammer 36 und den die Führung aufnehmenden Durchgang 38, der diametral vom und radial im Mantel gebildet ist. Weiterhin steht der zur Befestigung am Verbindungshebel dienende Ansatz 28 am Mantel 32 nach aussen vor, um in seiner Öffnung 40 den mit dem Schwimmer zu verbindenden Hebel 24 aufzunehmen wie oben beschrieben.
Die Wasserkammer 36 ist eine abgesehen von der wichtigen Einlassöffnung 42 unten geschlossene Kammer, welche oben durch den Deckel 34 hindurch offen, in vertikaler Richtung langgestreckt ist und im allgemeinen rechteckigen Querschnitt hat. Diese Wasserkammer 36 ist an drei Seiten durch distanzierte Seitenwände 44 und 46 und die innere Endwand 48 und an der Vorderseite teilweise durch die gekürzte äussere Endwand 50 und teilweise durch einen Teil des Mantels 32 gebildet, wobei die Seitenwände 44 und 46 und die Endwände 48 und 50 durch den Boden 52 unten geschlossen sind. Axial zum Mantel 32 erstrecken sich die Seitenwände 44 und 46 nach aussen, und sie sind mit dem Mantel verbunden.
Die verkürzte äussere Endwand 50 ist nach innen vom Mantel distanziert, wobei diese äussere Endwand und der Mantel einander vertikal überlappen, so dass sie die sich vertikal erstreckende, rechteckige Einlassöffnung 42 bilden, die eine Verbindung bestimmter Abmessungen durch den Schwimmer 18 in die Wasserkammer 36 darstellt.
Das obere Ende der verkürzten äusseren Endwand 50 bildet einen Damm 54, welcher ein den Flüssig keitsspiegei bestinunendes Mittel für die Wasserkammer 36 darstellt, und das obere Ende dieser Endwand ist an seiner Aussenseite abgeschrägt, um die nach oben und innen im Winkel verlaufende Fläche 56 zu bilden, wodurch der Damm 54 eine nach oben gerichtete, verhältnismässig scharfe Kante hat, die ein einen Meniskus verhinderndes Mittel darstellt. Wie oben kurz erwähnt, besteht eine der Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Wasserströmung durch eine be schränkte öffnung und über eine angrenzende Kante oder einen Damm in der Bildung eines Meniskus, wodurch die Oberflächenspannung des Wassers der freien Strömung desselben durch diese Öffnung oder über die Kante bzw. den Damm entgegensteht.
Die geneigte Fläche 56, welche den abgeschrägten Damm 54 bildet, dient als ein einen Meniskus verhinderndes Mittel für diesen Damm und stellt die freie Wasserströmung durch die Einlassöffnung 42 in die Wasserkammer 36 sicher, was für optimale Ergebnisse wichtig ist, wie weiter unten eingehender beschrieben wird.
Die Seitenwände und Endwände 44, 46, 48 und 50 der Wasserkammer 36 erstrecken sich distanziert nach unten unter die unteren Enden des Mantels 32, wobei der Boden 52 die unteren Enden dieser Wände miteinander verbindet und die Wasserkfammer 36 den Mantel unten überragt. Weiterhin bildet die Endwand 48 der Wasserkammer auch eine Endwand des die Führung aufnehmenden Durchgangs 38, der mit dem Durchmesser der Wasserkammer fluchtet. Die anderen drei Seiten des in vertikaler Richtung langgestreckten, im Querschnitt rechteckigen die Führung aufnehmenden Durchgangs 38 sind durch die distanzierten Seitenwände 58 und 60 und die Endwand 62 gebildet, wobei die teilweise nach oben abgeschrägten Verstärkungsstege 64 und 66 nach aussen im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden 58 und 60 verlaufen und mit dem Mantel 32 verbunden sind.
Die Seitenwände 58 und 60 des die Führung aufnehmenden Durchgangs 38 sind, wie gezeigt, aussen verstärkt und an den inneren Flächen in der Mitte genutet, so dass nach innen gewandte, sich vertikal erstreckende, distanzierte Führungsflächen 68 an jeder dieser Seitenwände neben den Endwänden 48 und 62 gebildet sind. Dadurch sind die distanzierten Führungsflächen 68 an der Seitenwand 58 quer distanziert gegenüber den distanzierten Führungsflächen 68 an der Seitenwand 60, wodurch vier Führungsstellen gebildet sind, um den Schwimmer 18 am Führungsstab 30 des Schwimmerventils 10 vertikal gleitend verschiebbar zu führen.
Da diese Führungsflächen 68 verhältnismässig schmal sind, welche die an vier Stellen gleitende Berührung mit dem Führungsstab 30 bilden, wird der Reibungswiderstand für diese gleitende Bewegung wesentlich herabgesetzt und gleichzeitig werden Zwischenräume an einem grossen Teil der Flächen geschaffen, um die Ansammlung von Ablagerungen und Fremdkörpern in dem die Führung aufnehmenden Durchlass 38 zu begrenzen.
In der Anordnung des Schwinunventils 10 nach Fig. 1 ist der Schwimmer 18 über der Führungsstange 30, wobei diese in dem die Führung aufnehmenden Durchlass 38 aufgenommen und der Schwimmer mit dem Verbindungsstab 24 durch den Ansatz 28 wie oben beschrieben, verbunden ist. Wenn kein Wasser im Toilette-Spülwasserbehälter 14 ist, befindet sich der Schwimmer 18 in einer an der Führungsstange 30 aus seiner in Fig. 1 dargestellten Stellung nach unten ver schobenen Stellung, wobei der Ventilbetätigungshebel 22 eine untere Stellung hat und das Ventil 20 öffnet und Wasser in den Behälter durch das Einlassrohr 12 eingelassen wird.
Wenn der Wasserspiegel im Behälter 14 steigt und den oberen Teil des Schwimmers 18 umschliesst, wird das Wasser durch die Einlassöffnung 42 über den Damm 54 in die Wasserkammer 36 fliessen, wobei evtl. ein über dem Damm liegender Wasserstand in der Wasserkammer erreicht wird, wie in Fig. 1 und durch die strichpunktierte, abgebrochene Linie 70 in Fig. 3 gezeigt.
Bei der erstmaligen Montage des Schwimmers 18 im Behälter 14 ist es nötig, den Schwimmer über den Damm 54 in die Wasserkammer 36 zu erzwingen, und der endgültige Wasserstand im Behälter wird resultierend durch den Auftrieb des Schwimmers, dem das Gewicht des Schwimmers, das Gewicht der mit ihm verbundenen Teile, der Reibungswiderstand der verschiedenen Teile und die zum Schliessen des Ventils 20 erforderliche Kraft entgegenwirkt, bestimmt (Fig. 1). Die kleinste Wassermenge, welche in der Wasserkammer 36 verbleibt, wird durch die Niveau-Linie des Dammes 54 bestimmt.
Dieser Damm ist so angeordnet, dass die Wasserkammer bis zu einem Flüssigkeitsstand gefüllt wird, der dazu ausreicht, dass das resultierende Gewicht dieses Wassers und des Schwimmers 18 mit den Gewichten der anderen im Zusammenhang stehenden Teile die verschiedenen Reibungskräfte einschliesslich der Reibungskräfte zwischen dem Schwimmer und dem Führungsstab 30 überwindet, so dass der Schwimmer am Führungsstab nach unten bewegt wird und eine zum Öffnen des Ventils 20 ausreichende Kraft entsteht. Wenn das (nicht dargestellte) Spülventil geöffnet wird, um das Wasser aus dem Behälter 14 in die zugehörige (nicht dargestellte) Toilette abzulassen, während der Wasserstand im Behälter sinkt, bewegt sich der Schwimmer nach unten, wobei das Wasser in der Wasserkammer 36 evtl. bis zur Niveaulinie des Danuns 54 abgelassen wird und das Ventil 20 evtl. geöffnet wird.
Da der Schwimmer 18 mit dem Damm 54 in der Einlassöffnung 42 versehen ist, und diese Wasserkammer sich unter den Schwimmermantel 32 erstreckt, ist jederzeit eine minimale Wassermenge im Schwimmer sichergestellt, bevor derselbe mit dem Wasserstand zu steigen beginnt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Schwimmer jederzeit ein Gewicht hat, welches für die beschriebene Wirkungsweise ausreicht. Da der Damm 54 mit der geneigten Fläche 56 bzw. Abschrägung versehen ist, ist ein einen Meniskus verhinderndes Mittel gebildet, welches die Bildung eines Meniskus an der oberen Kante des Dammes verhindert. Ein solcher Meniskus könnte die gleichmässige Wasserströmung durch die Einiassöffnung 42 und über diesen Damm verhindern.
Der die Führung aufnehmende Durchgang 38 mit den distanzierten Führungsflächen 64 ermöglicht die vertikale, gleitende Bewegung zwischen dem Schwimmer 18 und der Führungsstange 30 mit minimaler Reibung, wodurch eine einwandfreie und zwangsläufige Wirkung des Schwimmers sichergestellt ist.
Weiterhin ist das Schwimmerventil 10 mit verschiedenen Teilen des Ventils 20, vorzugsweise durch Drehung der Führungsstange 30 um einige Winkelgrade um deren vertikale Achse lösbar, wobei diese Drehung der Führungsstange einfach durch Verwendung des Schwimmers 18 als Hebel oder Griff durchgeführt wird. Infolge des polygonalen Querschnitts des die Führung aufnehmenden Durchgangs 38 im Schwimmer 18, welcher die im Querschnitt polygonale Führung stange 30 vertikal verschiebbar aufnimmt, wobei beide Querschnitte im vorliegenden Falle rechteckig sind, ist der Schwimmer 18 an der Führungsstange nicht drehbar, so dass eine Drehung des Schwimmers direkt eine Drehung der Fülarungsstange bewirkt.
Dadurch können die Teile des Ventils 20 einfach lediglich durch Erfassen des Schwimmers 18 voneinander gelöst werden, ohne dass man im Bereich des Ventils 20 am Boden des Behälters 14 arbeiten müsste.
Schliesslich ist aus der obigen Beschreibung und Erläuterung ersichtlich, dass der beschriebene Schwimmer 18 eine zuverlässige Arbeitsweise des Ventils 20 des Schwimmerventils 10 sicherstellen und als ein einfacher, einheitlicher Bauteil aus geeignetem Kunststoff, beispielsweise linearem Polyäthylen, hergestellt sein kann. Indem dieser Schwimmer 18 aus Kunststoff besteht, ist er korrosionsfest und ebenso dauerhaft wie das zugeordnete Schwimmerventil 10. Dadurch fällt ein Ersatz dieses Schwimmers 18 weg, welcher bei bisher üblichen Scbwimmerventilen regelmässig erforderlich war.