DE19842235A1

DE19842235A1 - Spülventil mit Bypass und Filter

Info

Publication number: DE19842235A1
Application number: DE1998142235
Authority: DE
Inventors: John R Wilson
Original assignee: Sloan Valve Co
Current assignee: Sloan Valve Co
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: GB2329452B; GB2329452A; CA2245449A1; US5887848A; JPH11152780A; CN1075613C; DE19842235B4; CA2245449C; TW364932B; FR2768484B1; FR2768484A1; JP3059706B2; GB9820295D0; CN1211698A

Description

Die Erfindung betrifft ein Spülventil gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Spülventile des Membrantyps zur Verwendung in Toilettenvorrichtungen wie Urinalen und WC's haben konventionell einen Filter und eine Bypassöffnung zum Verbinden des Spülventileinlasses mit der Druckkammer oberhalb der Membrane. Der Zweck des Fil ters und des Bypasses sind es, einen Wasserdurchgangsweg begrenzter Größe zum Füllen der Druckkammer zu schaffen, und sicherzustellen, daß das Spülventil durch ei ne Bewegung der Membrane auf ihren Ventilsitz geschlossen wird. Es hat eine Vielzahl von Offenbarungen im Stand der Technik gegeben, die sich auf den Filter und die Mem brane beziehen, beispielsweise US-A-5,332,192 desselben Anmelders. Der in dieser Entgegenhaltung aufgelistete Stand der Technik zeigt viele Formen von Membranfiltern und Bypassöffnungen.

Die vorliegende Erfindung ist speziell gerichtet auf eine Verbesserung des Filter- und Bypassbereiches der Membrane und ganz besonders auf eine verbesserte Membra neneinrichtung, die den Filter und die Bypassöffnung benachbart zur Peripherie der Membrane plaziert. Diese Plazierung schafft eine verbesserte Kommunikation durch den Filter und stellt sicher, daß das Spülventil in zuverlässiger Weise schließt und den Wasserstrom durch sie auf ein vorbestimmtes Volumen begrenzt, wie es von staatlichen und übergeordneten Institutionen vorgeschrieben wird.

Der Filter und die Bypassöffnung der Membrane sind an der Peripherie der Membrane angeordnet und werden gebildet durch einen Kunststoffring, der direkt unterhalb der Peripherie der Membrane angeordnet und an der Unterseite der Membrane gehalten ist. Der Kunststoffring hat eine Vielzahl von umfänglich angeordneten, sich nach außen er streckenden Nuten. Zwischen diesen Nuten und dem Spülventilkörper ist ein Dichtungs ring positioniert. Es gibt eine umfängliche Kammer oberhalb des Dichtungsrings. Was ser strömt durch die Nuten, um diese umfängliche Kammer zu erreichen. Die Öffnung in der Membrane verbindet die umfängliche Filterkammer und die Druckkammer oberhalb der Membrane. Die Zusammenwirkung zwischen diesen Elementen gestattet eine zu verlässige Funktion des Filters und der Bypassöffnung, wodurch eine nicht verlegbare Kommunikation zwischen dem Spülventileinlaß und der Druckkammer sichergestellt wird, und auch, daß ein Wasserstrom mit einer vorbestimmten Strömungsrate fließt, der das Schließen des Spülventils in der für eine zuverlässige Operation erforderlichen Zeit gewährleistet.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Spülventile zur Verwendung in Urinalen und WC's und ganz besonders auf einen verbesserten Filter und eine Bypassöffnung für ein Spülventil.

Ein primärer Zweck der Erfindung ist eine Membraneinrichtung zur beschriebenen Ver wendung, bei der der Filter und die Bypassöffnung benachbart zur Peripherie der Mem brane plaziert sind, und nicht nahe dem Zentrum oder der Mitte dem Membrane, so wie dies in bisher bekannten Vorrichtungen üblich war.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist eine Membraneinrichtung wie beschrieben, bei der der Filter gebildet wird durch einen Kunststoffring, der an der Unterseite der Membrane positioniert ist und eine Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig verteilten Filternuten eingeformt hat.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist eine Spülventil-Membrane, wie beschrieben, in der die Filternuten mit einem Dichtungsring zusammenwirken, der zwischen den Nuten und dem Spülventilkörper positioniert ist, so daß das Wasser nach Durchgang durch die Nuten und zwischen dem Filterring und dem Dichtungsring eine umfängliche Filterkam mer erreicht.

Ein weiterer Zweck ist eine Membrananordnung wie beschrieben, bei der der Filterring und die Membrane aneinandergehalten werden durch eine Vielzahl beabstandeter Fil terhalteelemente, von denen eines die Öffnung aufweist, die die Druckkammer mit dem Spülventileinlaß verbindet.

Ein weiterer Zweck ist eine Membrananordnung für ein Spülventil wie beschrieben, in der der Filter und die Bypassöffnung zuverlässig ein gleichbleibendes und abgemesse nes Volumen des Wasserstroms zwischen dem Spülventileinlaß und seinem Auslaß si cherstellen.

Weitere Zwecke ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Spülven tils;

Fig. 2 einen vergrößerten Vertikalschnitt der Membrane und des Filterrings;

Fig. 3 einen vergrößerten Vertikalschnitt zur Verdeutlichung des Verhältnisses zwi schen der Membrane, dem Filterring, dem Dichtungsring und dem Spülven tilkörper;

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt zur Illustration der Bypassöffnung;

Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht der Membrane;

Fig. 6 einen Schnitt in der Ebene 6-6 von Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt in der Ebene 7-7 von Fig. 5;

Fig. 8 einen Schnitt zur Verdeutlichung eines der Halteglieder, das den Filterring und die Membrane aneinander hält;

Fig. 9 eine Druntersicht des Filterrings;

Fig. 10 eine Seitenansicht in der Ebene 10-10 von Fig. 9;

Fig. 11 einen Schnitt in der Ebene 11-11 von Fig. 9;

Fig. 12 einen Schnitt in der Ebene 12-12 von Fig. 9;

Fig. 13 einen Schnitt in der Ebene 13-13 von Fig. 9; und

Fig. 14 einen Schnitt in der Ebene 14-14 von Fig. 9.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membraneinrichtung für ein Spülventil. Die Membraneinrichtung weist das konventionelle, aus Gummi oder gummiartigem Ma terial bestehende Glied mit einem Filterring auf, der an der Unterseite der Membrane benachbart zur Membranperipherie befestigt ist, um Filterdurchgänge zu schaffen. In der Membrane gibt es eine Öffnung, die mit einem peripheren Filterdurchgang in Ver bindung steht. Die Membraneinrichtung wird gezeigt in Verbindung mit einem Spülventil des Typs, wie es vom Anmelder, der Firma Sloan Valve Company of Franklin Park, IL, USA, hergestellt und unter dem Warenzeichen ROYAL vertrieben wird. Die Erfindung soll jedoch nicht darauf begrenzt werden, da sie auch gleichartige Anwendungsmöglich keiten für andere Membran-Spülventile bietet.

Das Spülventil weist einen Körper 10 mit einem Einlaßanschluß 12 und einem Auslaß anschluß 14 auf. Eine allgemein bei 16 angedeutete Membraneinrichtung weist eine Membrane 18 auf, die am Körper 10 mittels einer inneren Abdeckung 20 peripher fest gehalten ist. Die Membrane ist aufgesetzt auf eine Schulter 22 am oberen Ende des Körpers 10 und wird in dieser Position festgeklemmt durch die innere Abdeckung 20. Auf den Körper ist eine äußere Abdeckung 24 aufgeschraubt, um die innere Abdeckung in ihrer Position festzulegen.

Die Membraneinrichtung 16 ist in Fig. 1 in einer Schließstellung, d. h., aufgesetzt auf ei nen Ventilsitz 26, der am oberen Ende eines Rohrstutzens 28 geformt ist. Der Rohrstut zen 28 formt die Verbindung, die den Ventilsitz mit dem Auslaß 14 verbindet. Die Mem braneinrichtung 16 enthält ein Ablaßventil 30, das einen sich nach unten erstreckenden Schaft 32 hat, der eine bewegliche Hülse 34 trägt. Die Hülse 34 ist positioniert für einen Kontakt mit einem Plunger 36, sobald dieser mittels eines Handgriffs 38 betätigt wird, so wie dies beim Betrieb solcher Typen von Spülventilen konventionell ist.

Die Membraneinrichtung 16 weist zusätzlich zur Membrane 18 und dem Ablaßventil 30 eine Haltescheibe 40, einen Wiederbefüllungsring 42 und einen Strömungssteuerring 44 auf. Die Unterseite der Haltescheibe 40 ist verschraubt mit einem Kragen 46, der seinerseits durch eine Schraubverbindung außen mit einer Hülse 48 verbunden ist, die den Wiederbefüllungsring 42 trägt. Die vorbeschriebene Einrichtung aus den Elementen hält die Membrane 18 zwischen der oberen Fläche des Wiederbefüllungsringes 42 und einer unteren Oberfläche des Kragens 46 fest.

Oberhalb der Membraneinrichtung 16 befindet sich eine Druckkammer 50, deren Druck die Membraneinrichtung in geschlossener Stellung hält, sofern das Spülventil nicht be tätigt wird.

Wie dies in dieser Technik bekannt ist, wird der Plunger 36 die Hülse 34 bei Betätigung des Handgriffes 38 kontaktieren, wodurch das Ablaßventil 30 von seinem Sitz an der Haltescheibe 40 abgehoben wird. Dadurch kann das Wasser aus der Druckkammer 50 nach unten durch die Hülse 48 abströmen. Der Einlaßdruck bewirkt dann, daß sich die Membrane von ihrem Sitz 26 nach oben abhebt und so durch den Raum zwischen der Unterseite der Membraneinrichtung und dem Sitz 26 eine direkte Verbindung zwischen den Einlaß 12 und den Auslaß 14 herstellt. Sobald dies der Fall ist, beginnt sich die Druckkammer erneut zu füllen, und zwar durch den noch zu beschreibenden Filter und die Bypassöffnung in der Membraneinrichtung. Wenn die Wasserströmung in die Druck kammer 50 anhält, wird sich die Membraneinrichtung zu ihrem Ventilsitz hin bewegen, bis sie eine Position einnimmt, in der das Spülventil in geschlossener Stellung ist. Es ist wichtig, daß die Zeitdauer, während welcher das Spülventil offen ist, genau gesteuert wird, so daß das Wasservolumen, das durch das Ventil bei einer einzigen Spülung hin durchgeht, möglichst nahe an den engen Toleranzen gehalten wird, wie sie durch unter schiedliche staatliche und öffentliche Institutionen gegenwärtig vorgeschrieben sind.

Die Membraneinrichtung 16 weist die Membrane 18 auf, die einen peripheren Rand 52 besitzt, der gehalten wird zwischen der Schulter 22 des Körpers 10 und der inneren Ab deckung 20. Es kann eine Vielzahl metallener Ringe 54 vorgesehen sein, die in die Membrane eingebettet sind, so wie dies in der Technik üblich ist. Ein im Detail in den Fig. 9-14 gezeigter Filterring 56 ist an der Unterseite der Membrane 18 durch eine Viel zahl von Haltegliedern oder Stopfen gehalten, von denen einer bei 58 in Fig. 2 verdeut licht ist.

Die Peripherie des Filterrings 56 besitzt eine Vielzahl allgemein gleichförmig beabstan deter, nach außen weisender Nuten 60, die den Filter bilden, mit dem verhindert wird, daß Sedimente und Partikel im Wasser die Bypassöffnung zulegen, was den Effekt hätte, eine ordnungsgemäße Funktion des Spülventils zu behindern.

In Fig. 3 ist ein Dichtring 62 zwischen einer nach innen weisenden Fläche 64 des Kör pers und dem Äußeren dieses Bereichs des Filterrings 56, der die Nuten 60 aufweist, gehalten. Der Filterring 56 weist eine Vielzahl beabstandeter, oberer Dichtsupporte auf, die verwendet werden, um den Dichtring 62 in der in Fig. 3 gezeigten Position zu halten, und zu verhindern, daß er sich nach oben in die Filterkammer 68 bewegt. Der normale Durchgang des Wassers erfolgt durch die Filternuten und entlang der Innenseite des Rings 62 in die umfängliche Filterkammer 68. Der Filterring 56 kann auch gemäß Fig. 10 eine Vielzahl unterer Dichtring-Supporte 70 aufweisen, die sicherstellen, daß der Dicht ring 62 am Filterring 56 festgelegt bleibt, wenn die Membraneinrichtung beim Austausch oder bei der Installation manipuliert wird.

Wie oben angegeben ist, wird eine Vielzahl von Stopfen 58 verwendet zum Befestigen des Filterrings 56 an der Membrane 18. Zwei dieser Stopfen und die von diesen geform te Verbindung sind in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Im besonderen besitzt die Membrane 18 einen Vorsprung 72 (Fig. 7) mit einer Bohrung 74. Ein Stopfen 58 paßt in die Bohrung 74. Ein sich nach außen erstreckender Bart 76 benachbart zum inneren Ende des Stopfens hat den Effekt, den Gummi oder das gummiartige Material der Membrane zwi schen einem inneren Wandabschnitt 78 des Filterrings 56 und einem äußeren Wand abschnitt 80 des Filterrings 56 zusammenzudrücken. Dabei hat der Filterring eine Aus formung, die gebildet wird durch Wandbereiche 78 und 80 in Fig. 8, wobei der Mem branvorsprung 72 in diese Ausformung des Filterrings paßt, ehe der Stopfen 58 in die Bohrung 74 so eingesetzt wird, daß sein den Bart aufweisendes Ende den Gummi ex pandiert, um auf diese Weise die Membrane und den Filterring zu verbinden.

Die Fig. 4 und 6 zeigen einen speziellen der Stopfen 58, der mit 82 bezeichnet ist und als die Bypassöffnung fungiert. Der Stopfen 82 besitzt einen Durchgang 84, der an einer Öffnung 86 endet, welche Öffnung 86 in eine Vertiefung 88 in der Spitze des Stopfens 82 mündet. Die Vertiefung 88 kann kreisförmig sein oder mit der Form eines Kreuzes gebildet werden. Sie ist vorgesehen, um einen konstanten Zutritt und eine Kommunika tion durch die Bypassöffnung und in die Druckkammer 50 sicherzustellen.

Der spezielle Membranenvorsprung 90 (Fig. 6), der den Stopfen 82 mit der Bypassöff nung hält, ist ähnlich dem Vorsprung 72 in Fig. 7, mit dem Unterschied, daß die Bohrung 92 des Vorsprungs 90 mit der peripheren Filterkammer 68 in Verbindung ist. Deshalb wird Wasser innerhalb der Kammer 68 Zutritt zur Bohrung 92 durch eine Öffnung 94 derart haben, daß das gefilterte Wasser die Bohrung 84 in dem Stopfen 82 erreicht und dann in die Bypassöffnung 86 fließt.

Erfindungsgemäß ist die Tatsache von besonderem Vorteil, daß sich der Filter an der äußeren Peripherie des Spülventils befindet und deshalb eine sehr große Anzahl von Filternuten bereitstellt kann, was zur längeren Lebensdauer des Filters führt, bzw. zu ei ner langen Gebrauchsdauer, ehe der Durchgang des Wassers durch die Öffnung zur Druckkammer beeinträchtigt wird. Jede der Filternuten ist kleiner als die Bypassöffnung, so daß keine Partikel die Bypassöffnung zulegen können, die durch eine Nut hindurch passen. Die Stopfen oder Halteglieder, die den Filterring und die Membrane zusammen halten, fungieren, zumindest im Fall des einen Stopfens, auch als Durchgangsöffnung. Die Membraneinrichtung ist in ihrer Ausbildung einfach und funktioniert zuverlässig.

Obwohl nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben ist, ist darauf hinzuweisen, daß es innerhalb des Schutzbereiches viele Modifikationen, Austausche und Änderungen geben kann.

Claims

1. Spülventil des Membrantyps zur Verwendung bei Toilettenvorrichtungen wie Urina len und WC's, mit einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Körper, ei nem zwischen dem Einlaß und dem Auslaß angeordneten Ventilsitz und einem Ventilglied, das ist zum Steuern der Strömung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß in eine Schließstellung auf den Ventilsitz beweglich, wobei das Ventilglied eine Membrane umfaßt, die umfänglich am Körper festgelegt ist, mit einer oberhalb der Membran angeordneten Druckkammer zum Halten des Ventilgliedes auf dem Ventilsitz, und mit einem Filter und einer Bypassöffnung, die den Einlaß und die Druckkammer verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter einen Filterring 56 aufweist, der unterhalb der Membrane (18) und benachbart zu ihrer äußeren Peripherie positioniert ist, daß Mittel (58, 82) den Filterring (56) und die Membrane (18) in relativ zueinander fixierten Positionen halten, daß der Filterring (56) eine Vielzahl nach außen gerichteter, umfänglich beabstandeter Filternuten (60) auf weist, daß zwischen dem Filterring (56) und dem Körper (10) ein Dichtring (62) vorgesehen ist, der zu den Nuten (60) weist und mit dem Filterring (56) und dem Körper (10) eine periphere Filterkammer (68) begrenzt, wobei das Wasser nach Durchgang durch die Nuten (60) diese periphere Filterkammer erreichen kann, und daß eine in der Membrane (18) vorgesehene Öffnung (92) diese umfängliche Filterkammer (68) und die Druckkammer (50) verbindet.

2. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Dicht rings (62) wenigstens ein Dichtring-Support (66) vorgesehen ist, der sich von dem Filterring (56) nach außen erstreckt.

3. Spülventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring-Support (66) oberhalb des Dichtrings (62) eine Vielzahl von Vorsprüngen umfaßt, die ein stückig sind mit dem Filterring (56) und sich von diesem nach außen erstrecken.

4. Spülventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Dicht rings (62) eine Vielzahl von unteren Dichtring-Supporten (70) vorgesehen ist, die sich von dem Filterring (56) nach außen erstrecken.

5. Spülventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abdeckung, die den oberen Abschnitt der Druckkammer (50) formt, wobei die Membrane (18) zwischen der Peripherie dieser Abdeckung und einem umfänglichen Bereich des Spülventil- Körpers (10) gehalten ist.

6. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Halten des Filterrings (56) und der Membrane (18) in relativ zueinander fixierten Positio nen eine Vielzahl von Festhaltegliedern sind, die sich von der Oberseite der Mem brane (18) nach unten erstrecken.

7. Spülventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende von wenigstens einem der Festhalteglieder eine nach außen gerichtete Extension, ei nen Bart besitzt zum Komprimieren der Membrane zwischen Bereichen des Filter rings (56).

8. Spülventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (18) eine Vielzahl von Vorsprüngen besitzt, von denen wenigstens ein Vorsprung eines der Festhalteglieder und dessen nach außen gerichtete Extension aufnimmt.

9. Spülventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in einem der Festhalteglieder angeordnet ist.

10. Spülventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in einem der Festhalteglieder einen axialen Durchgang umfaßt.

11. Spülventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Membran- Vorsprünge ein Festhalteglied umfaßt, das eine nach außen gerichtete Extension besitzt.

12. Spülventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Membran- Vorsprünge eine Bohrung aufweist, die in Verbindung steht mit der Filterkammer, und daß die Öffnung in dem Festhalteglied in dieser Bohrung angeordnet ist.

13. Ventilgliedeinrichtung zur Verwendung in einem Toilettenvorrichtungs-Spülventil, das einen Ventilkörper und daran einen Einlaß einem Auslaß, und einen Sitz auf weist zum Absperren der Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, wo bei die Ventilgliedeinrichtung für einen Abschluß auf dem Sitz ausgebildet ist, mit einer Membrane, einem Filter und einer in der Ventilgliedeinrichtung geformten Bypassöffnung aufweist, welche Bypassöffnung zum Bewirken einer Bewegung der Ventilgliedeinrichtung in eine Ventilschließstellung den Spülventil-Einlaß mit ei ner Spülventil-Druckkammer oberhalb der Ventilgliedeinrichtung verhindert, da durch gekennzeichnet, daß der Filter einen Filterring (56) aufweist, der benach bart zur äußeren Peripherie der Membrane (18) unterhalb derselben positioniert ist, daß den Filterring (56) und die Membrane (18) Festhaltemittel in fixierten Posi tionen relativ zueinander halten, daß der Filterring (56) eine Vielzahl nach außen gerichteter, in Umfangsrichtung beabstandeter Filternuten (60) besitzt, daß sich oberhalb des Filterringes (56) ein Dichtring (62) befindet, der den Nuten (60) ge genüberliegt, daß der Dichtring (62) und der Filterring (56) eine umfängliche Kam mer (68) begrenzen, in die Wasser nach Durchgang durch die Nuten (60) einzutre ten vermag, und daß eine Öffnung vorgesehen ist, die die umfängliche Kammer (68) und die Spülventildruckkammer (50) verbindet.

14. Spülventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtring- Support (66) vorgesehen ist, der sich oberhalb des Dichtrings (62) befindet und sich von dem Filterring (56) weg erstreckt.

15. Spülventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring- Support (66) oberhalb des Dichtrings (62) eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die einstückig sind mit dem Filterring (56) und sich von diesem weg erstrecken.

16. Spülventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl unterer Dichtring-Supporte (70) unterhalb des Dichtrings (62) positioniert sind, die sich von dem Filterring (56) weg erstrecken.

17. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Filterring (56) und die Membrane (18) in relativen gegenseitig fixierten Positionen haltenden Festhaltemittel eine Vielzahl von Festhaltegliedern umfassen, die sich von der Oberseite der Membrane (18) nach unten erstrecken.

18. Spülventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende wenigstens eines Festhaltegliedes eine nach außen gerichtete Extension zum Komprimieren der Membrane zwischen Bereichen des Filterrings (56) aufweist

19. Spülventil nach Anspruch (18), dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (18) eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, und daß jeder dieser Vorsprünge ein Festhalteglied aufnimmt, das eine Extension nach außen besitzt.

20. Spülventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in ei nem der Festhalteglieder vorgesehen ist.