DE19508258A1 - WC-Spülkasten-Füllventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein WC-Spülkasten-Füllventil mit einem einer Versorgungsleitung zugeordneten Flüssigkeitszulauf, einem dem Spülkasten zugeordneten Flüssigkeitsablauf und einem einer zwischen Flüssigkeitszulauf und -ablauf angeordneten Ventil-Durch­ gangsöffnung zugeordneten Verschlußelement, das durch einen Schwimmer entsprechend dem Füllstandsniveau im Spülkasten zum Öffnen und Schließen der Ventilöffnung schaltbar ist.

Derartige Füllventile zur Wiederauffüllung eines WC-Spülkastens nach dessen Entleerung finden weit verbreitet Anwendung und haben sich was die Funktion des Auffüllens angeht bestens bewährt. Jedoch sind insbesondere im häuslichen Bereich die durch die mit der Auffüllung des WC-Spülkastens verursachten Geräusche oftmals sehr störend. Toilettenräume werden in aller Regel in direkter Nachbarschaft der Schlafräume in den Wohnungen angeordnet, weshalb es, insbesondere bei nächtlicher Benutzung der Toilettenanlage, zur Störung der Mitbewohner durch Geräuschbelästigung kommen kann. Aus diesem Grunde gibt es in letzter Zeit sehr starke Bestrebungen WC-Spülkasten-Füll­ ventile bereitzustellen, die ein Wiederauffüllen des Spülkastens relativ geräuscharm vornehmen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein WC-Spülkasten-Füllventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, das eine geringere Geräuschbelastung verursacht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Strömungsrichtung nachfolgend dem Verschlußelement zumindest ein Bereich des Flüssigkeitsablaufs als Schraubengang derart ausgeformt ist, daß die Flüssigkeit bei geöffnetem Verschlußelement mit einem Drall von dem Flüssigkeitsablauf in den Spülkasten abgegeben wird.

Ein Teil der Strömungsenergie wird somit zum definierten Erzeugen eines Dralls und somit einer Fliehkraftkomponenten verwendet, so daß eine solche in den Spülkasten eingefüllte Strömung möglichst wenig Fließgeräusche verursacht.

Im allgemeinen braucht der Schraubengang dem Spülkasten den Flüssigkeitsstrom nicht direkt zuzuführen. Bei einer Varianten wird hierzu vorgeschlagen, daß dem Flüssigkeitsablauf angrenzend dem Schraubengang ein Füllrohr zugeordnet ist, dessen unteres Ende zumindest beim unteren Füllstandsniveau im Spülkasten im wesentlichen in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Der in Drall versetzte Flüssigkeitsstrom kann hervorragend an der Innenwandung des Füllrohres hinunterlaufen, wobei er durch seine Fliehkraftkomponente sehr gut an der Innenwandung anhaftet. Dadurch, daß das untere Ende des Füllrohres immer in Flüssigkeit getaucht ist entstehen auch keine zusätzlichen Geräusche durch Aufschlagen von freifallendem Wasser auf eine Wasseroberfläche. Insbesondere kann der Schraubengang im wesentlichen in die Innenwandung des Füllrohrs übergehen, wodurch beim Austreten des Flüssigkeitsstroms aus dem Schraubengang in das Füllrohr im wesentlichen keine Turbulenzen, die zu Geräuschen führen könnten, entstehen.

Von besonderem Vorteil ist bei einer weiteren Ausführungsform, wenn in den Flüssigkeitsablauf in Strömungsrichtung nachfolgend dem Verschlußelement eine Drosseleinrichtung angeordnet ist. Die Drosseleinrichtung sorgt dafür, daß in den ihr nachfolgenden Querschnitten eine im wesentlichen vollständige Füllung zumindest im Schraubengang mit möglichst wenigen Lufteinschlüssen gegeben ist, so daß daraus resultierende Turbulenzen unterdrückt sind. Die Drossel sorgt ferner dafür, daß in jedem Betriebszustand eine ausreichende Flüssigkeitsmenge durch die Ventildurchtrittsöffnung in den Schraubengang zum vollständigen Füllen desselben nachfließen kann. Ebenfalls ist durch die Drossel eine weitere Geräuschereduktion gegeben.

Eine besonders einfache Variante besteht in diesem Zusammenhang darin, daß der Strömungsquerschnitt in einem Bereich, bevorzugt im mittleren Bereich, des Schraubengangs reduziert ist. Der Vorteil besteht darin, daß Schraubengang und Drossel durch ein und dasselbe Bauteil erzeugt werden, wodurch sich eine kostengünstigere Ausgestaltung, sowie ein einfacher Aufbau ergeben.

Um den Drall des Flüssigkeitsstroms allmählich zu vergrößern kann zumindest der Außendurchmesser des Schraubengangs sich in Strömungsrichtung zumindest bereichsweise vergrößern. Die allmähliche Erhöhung der Fliehkraftkomponente trägt weiterhin zur Reduktion der Geräuschentwicklung bei.

Günstigerweise kann der Schraubengang zwischen einem konischen Einschraubteil und einem entsprechend mit einem konischen Innengewinde versehenen Gehäuseteil gebildet sein. Durch einfaches Ineinanderschrauben der beiden Teile ergibt sich sowohl deren genaue Anordnung als auch die definierte Lage des Schraubengangs zwangsläufig. Darüber hinaus lassen sich zwei ineinander verschraubte Teile sehr gut gegeneinander abdichten, so daß keine Leckströmung bzw. Kurzschlußströmung am Schraubengang entsteht.

Bevorzugterweise kann der Schwimmer im Füllrohr angeordnet sein und eine Steuerstange im wesentlichen koaxial durch das Füllrohr, das Einschraubteil und das in das obere Ende des Füllrohrs eingesetzte Gehäuseteil nach oben durch eine entsprechende Öffnung im Gehäuseteil geführt sein, wobei die Öffnung zusätzlich zur Be- und Entlüftung des Füllrohrs dient. Dies gewährt eine sehr kompakte Ausführung des gesamten, geräuscharmen Füllventils, wodurch eine raumsparende Anordnung ohne weiteres möglich ist.

Insbesondere kann eine zuverlässige Füllfunktion des Füllventils dadurch erreicht werden, daß das Verschlußelement von einer Membran gebildet ist, der eine über einen Ventilstößel, der mit der Steuerstange des Schwimmers wirkungsverbunden ist, zu öffnende oder schließende Entlastungskammer zugeordnet ist, wobei die Entlastungskammer mit dem Flüssigkeitszulauf über einen kleinen, engen Ringspalt an der Membran in Verbindung steht, und durch die Entlastungskammer einen Flüssigkeitsdruck über eine größere Fläche auf die Membran aufbringbar ist als durch den Flüssigkeitszulauf. Die Entlastungskammer sorgt in bekannter Weise entsprechend der Stellung des Schwimmers und der damit zugehörigen offenen oder geschlossenen Position des Ventilstößels für eine zuverlässige Selbsthaltung der Membran im geöffneten oder geschlossenen Zustand.

Dabei hat sich insbesondere bei einer Ausführungsform bewährt, wenn die Ventildurchgangsöffnung durch einen gleichzeitig von der Membran verschließbaren Rohrabschnitt als Teil des Flüssigkeitszulaufs und einen den Rohrabschnitt umgebenen Ringkanal als Teil des Flüssigkeitsablaufs gebildet ist, wobei der Ringkanal mit dem Schraubengang verbunden ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein WC-Spülkasten-Füllventil gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 den oberen Bereich des Füllventils aus Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung.

Das in den Figuren dargestellte WC-Spülkasten-Füllventil wird zum entsprechenden Zuführen von Wasser in den Spülkasten, nachdem dieser im wesentlichen entleert wurde, eingesetzt. Das Füllventil weist einen Flüssigkeitszulauf 1, einen Flüssigkeitsablauf 2 und eine diese beiden trennende Membran 3 als Verschlußelement auf.

Der Flüssigkeitszulauf 1 setzt sich zusammen aus einem Anschlußstück 4 zum Anschließen an eine nicht dargestellte Versorgungsleitung, das mittels einer Überwurfmutter 5 an dem eigentlichen Ventilgehäuse 6 angeschraubt ist. Das Anschlußstück 4 und das Ventilgehäuse 6 sind durch einen Dichtungsring 7 gegeneinander abgedichtet. Zwischen der Bohrung 8 des Anschlußstückes 4 und der Strömungsöffnung 9 des Ventilgehäuses 6 ist ein Düsenstück 10 eingesetzt, das dafür sorgt, daß möglichst wenig Änderung im Strömungsquerschnitt vom Übergang des Anschlußstückes 4 auf das Ventilgehäuse 6 vorhanden ist.

Die Strömungsöffnung 9 im Ventilgehäuse 6 weist eine 90°-Krüm­ mung auf und endet in einem Rohrstück 11, auf dessen Stirnfläche die Membran 3 im geschlossenen Zustand des Füllventils aufsitzt. Das Rohrstück 11 wird von einem in das Gehäuse eingesetzten Einsatzteil 12 umgeben, so daß um das Rohrstück 11 ein Ringkanal 13 mit einer trichterförmigen Einlaßöffnung 14 als Bestandteil der Ventildurchtrittsöffnung gebildet ist.

Die Membran 3 wird zwischen dem Einsatzteil 12 und einer Lochblende 15 am Ventilgehäuse 6 festgehalten. An der Lochblende 15 ist ein Führungsdorn 16, der im Bereich der Ventildurchtrittsöffnung am Ende des Rohrstücks 11 in ein in der Membran 3 angeordnetes Führungsstück 17 mit Spiel zur Bildung eines engen Ringspaltes eingreift. Der Ringspalt verbindet den Flüssigkeitszulauf 1 mit einer zumindest zwischen der Membran 3 und der Lochblende 15 gebildeten Entlastungskammer 18. Dieser untere Teil der Entlastungskammer 18 steht über die Bohrungen in der Lochblende 15 mit dem oberen Teil der Entlastungskammer 18 in Verbindung. Der obere Teil der Entlastungskammer 18 wird von einem auf das Ventilgehäuse 6 aufgeschraubten Verschlußdeckel 19 und der Lochblende 15 umgrenzt. Der Verschlußdeckel 19 weist eine Ventilöffnung 20 auf, in der sich ein Ventilstößel 21 mit einer Dichtung 22 befindet, durch den die Ventilöffnung 20 geöffnet oder geschlossen werden kann. An dem Ventilstößel 21 ist ein Betätigungshebel 23 angebracht, der bevorzugt am Ventilgehäuse 6 oder dem Verschlußdeckel 19 angebracht ist und durch dessen Schwenkbewegung der Ventilstößel 21 entsprechend die Ventilöffnung 20 öffnet oder schließt.

Das Ventilgehäuse 6 weist im Bereich des Flüssigkeitsablaufs 2 eine kegelstumpfförmige Gehäuseerweiterung 24 auf, die mit ihrem unteren Endbereich 25 fest in das obere Ende 26 eines Füllrohres 27 eingesetzt ist, dessen unteres Ende 28 bevorzugt immer in das Wasser im Spülkasten eintaucht. Die Gehäuseerweiterung weist ein konisches Innengewinde 29 auf, in das ein konisches Einschraubteil 30 mit entsprechendem konischen Außengewinde 31 im wesentlichen paßgenau eingeschraubt ist. Das konische Innengewinde 29 und das Außengewinde 31 sind so aufeinander abgestimmt, daß zwar eine ausreichende Führung und Befestigung des Einschraubteils 30 in der Gehäuseerweiterung 24 erfolgt, jedoch zwischen diesen beiden Teilen ein Strömungskanal in Form eines Schraubengangs 32 geformt ist, dessen oberes Ende mit dem Ringkanal 13 strömungsverbunden ist. Der Schraubengang 32 ist so ausgeformt, daß dessen Strömungsquerschnitt im Eintrittsbereich 33 und im Austrittsbereich 34 größer ist als im mittleren Bereich 35. Somit wird durch den Schraubengang 32 gleichzeitig eine Drossel bereitgestellt.

Die Gehäuseerweiterung 24 ist an ihrem oberen Ende mit einer Öffnung 36 versehen, die von einem Bund 37 umgrenzt wird.

Dieser Bund 37 und die angrenzende innere Stirnfläche der Gehäuseerweiterung 24 liegen im wesentlichen paßgenau mit entsprechend ausgeformten Abschnitten des Einschraubteils 30 dichtend zusammen, damit keine Leckströmung am Schraubengang 32 vorbei direkt ins Füllrohr 27 einströmt.

Im Inneren des Füllrohrs 27 befindet sich ein Schwimmer 38, der an einer Steuerstange 39 verstellbar angebracht ist. Die Steuerstange 39 erstreckt sich durch das Füllrohr 27, das Einschraubteil 30 und die Öffnung 36 nach oben und ist mit dem Betätigungshebel 23 an ihrem oberen Ende verbunden. Zur Einstellung der verschiedenen Positionen des Schwimmers 38 bezüglich der Steuerstange 39 weist die Steuerstange 39 ein Außengewinde 40 auf, in das entsprechende Gewindegänge 41 des Schwimmers eingreifen. Das obere Ende der Steuerstange 39 weist zwei Anschlagflächen 42 und 43 auf, die ein Betätigen des Betätigungshebels 23 mit einem vorbestimmten Spiel ermöglichen.

Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der oben beschriebenen Ausführungsform näher erläutert.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Füllventil befindet sich in seiner geschlossenen Stellung. Die Position des Schwimmers 38 definiert den Füllstand im Spülkasten, bei dem die untere Anschlagfläche 43 gegen den Betätigungshebel 23 drückt und den Ventilstößel 21 zum Schließen der Ventilöffnung 20 nach oben bewegt. In dieser Stellung kann nunmehr Wasser vom Flüssigkeitszulauf 1 durch den Ringspalt zwischen dem Führungsdorn 16 und dem Führungsstück 17 in die Entlastungskammer 18 fließen und gleichzeitig auf den Ventilstößel 21 eine Kraft ausüben, so daß dieser in seine geschlossene Position gedrückt wird. Da im Flüssigkeitszulauf 1 und in der Entlastungskammer 18 die gleichen Drücke vorherrschen und die Flüssigkeit in der Entlastungskammer 18 mit einer viel größeren Fläche auf die Membran 3 drücken kann, als die Flüssigkeit vom Flüssigkeitszulauf 1, wird die Membran 3 in geschlossener Stellung gehalten. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von hydraulischer Selbsthaltung.

Wird nunmehr der Spülkasten durch einen Spülvorgang geleert sinkt der Schwimmer 38 im Füllrohr ebenfalls ab, da sich das Füllrohr 27 durch die Öffnung 26 mit Luft füllen kann. Wenn die obere Anschlagfläche 42 gegen den Betätigungshebel 23 stößt, wird der Ventilstößel 21 gegen den Flüssigkeitsdruck in der Entlastungskammer 18 nach unten bewegt, und die Flüssigkeit in der Entlastungskammer 18 kann durch die Ventilöffnung 20 entweichen. Da sich nunmehr in der Entlastungskammer 18 kein oder nur noch ein geringer Druck aufbauen kann, kann die Flüssigkeit im Flüssigkeitszulauf 1 nunmehr die Membran 3 hochdrücken und somit die Ventildurchgangsöffnung freigeben. Das Wasser strömt aus dem Rohrstück 11 heraus und seitlich über die Einlaßöffnung 14 in den Ringkanal 13 hinein. Aus dem Ringkanal wird das Wasser in den Schraubengang 32 eingeleitet. Dem Wasser wird somit ein Drall verliehen, der sich zudem noch durch die konusmäßige Ausgestaltung in Strömungsrichtung gesehen vergrößert. Zusätzlich bewirkt die Drosselstelle im Schraubengang 32 im mittleren Bereich 35, daß immer ausreichend Wasser nachfließen kann um den Schraubengang 32 vollständig zu füllen. Das aus dem Schraubengang 32 mit Drall austretende Wasser gleitet weiterhin mit Drall an der Innenfläche des Füllrohrs 27 am Schwimmer vorbei nach unten, wo es geräuscharm in das sich im Spülkasten befindliche Wasser eingefüllt wird. Dadurch, daß dem Wasserfluß ein entsprechender Drall verliehen wird, lassen sich die Füllgeräusche eines solchen Ventils erheblich reduzieren. Der Schwimmer 38 schwimmt selbstverständlich bei diesem Vorgang entsprechend dem Füllstandsniveau im Spülkasten wieder nach oben, bis die untere Anschlagfläche 43 den Betätigungshebel 23 wieder nach oben bewegt und somit die Ventilöffnung 20 schließt. Sofort ist das Füllventil wieder geschlossen.

Claims (10)

1. WC-Spülkasten-Füllventil mit einem einer Versorgungsleitung zugeordneten Flüssigkeitszulauf (1) einem dem Spülkasten zugeordneten Flüssigkeitsablauf (2) und einem einer zwischen Flüssigkeitszulauf (1) und -ablauf (2) angeordneten Ventildurchgangsöffnung zugeordneten Verschlußelement (3), das durch einen Schwimmer (38) entsprechend dem Füllstandsniveau im Spülkasten zum Öffnen und Schließen der Ventildurchgangsöffnung schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung nachfolgend dem Verschlußelement (3) zumindest ein Bereich des Flüssigkeitsablaufs (2) als Schraubengang (32) derart ausgeformt ist, daß die Flüssigkeit bei geöffnetem Verschlußelement (3) mit einem Drall von dem Flüssigkeitsablauf (2) an den Spülkasten abgegeben wird.

2. Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flüssigkeitsablauf (2) angrenzend dem Schraubengang (32) ein Füllrohr (27) zugeordnet ist, dessen unteres Ende (28) zumindest beim unteren Füllstandsniveau im Spülkasten im wesentlichen in die Flüssigkeit eingetaucht ist.

3. Füllventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubengang (32) im wesentlichen in die Innenwandung des Füllrohrs (27) übergeht.

4. Füllventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flüssigkeitsablauf (2) in Strömungsrichtung nachfolgend dem Verschlußelement (3) eine Drosseleinrichtung angeordnet ist.

5. Füllventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung dadurch gebildet ist, daß der Strömungsquerschnitt in einem Bereich, bevorzugt dem mittleren Bereich (35), des Schraubengangs (32) reduziert ist.

6. Füllventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Außendurchmesser des Schraubengangs (32) sich in Strömungsrichtung zumindest bereichsweise vergrößert.

7. Füllventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubengang (32) zwischen einem konischen Einschraubteil (30) und einem entsprechend mit einem konischen Innengewinde (29) versehenen Gehäuseteil (24) gebildet ist.

8. Füllventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (38) im Füllrohr (27) angeordnet ist und eine Steuerstange (39) im wesentlichen koaxial durch das Füllrohr (27), das Einschraubteil (30) und das in das obere Ende (26) des Füllrohrs (27) eingesetzte Gehäuseteil (24) nach oben durch eine entsprechende Öffnung (36) im Gehäuseteil (24) geführt ist, wobei die Öffnung (36) zusätzlich zur Be- und Entlüftung des Füllrohrs (27) dient.

9. Füllventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (3) von einer Membran gebildet ist, der eine über einen Ventilstößel (21), der mit der Steuerstange (39) des Schwimmers (38) wirkungsverbunden ist, zu öffnende oder schließende Entlastungskammer (18) zugeordnet ist, wobei die Entlastungskammer (18) mit dem Flüssigkeitszulauf (1) über einen kleinen, engen Ringspalt an der Membran (3) in Verbindung steht und durch die Entlastungskammer (18) ein Flüssigkeitsdruck über eine größere Fläche auf die Membran (3) aufbringbar ist als durch den Flüssigkeitszulauf (1).

10. Füllventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventildurchgangsöffnung durch einen gleichzeitig von der Membran (3) verschließbaren Rohrabschnitt (11) als Teil des Flüssigkeitszulaufs (1) und einen den Rohrabschnitt (11) umgebenden Ringkanal (13) als Teil des Flüssigkeitsablaufs (2) gebildet ist, wobei der Ringkanal (13) mit dem Schraubengang (32) verbunden ist.