DE19909304A1

DE19909304A1 - Steuermodul für einen batteriebetriebenen Wasserhahn

Info

Publication number: DE19909304A1
Application number: DE19909304A
Authority: DE
Inventors: Charles S Allen; Martin E Marcichow; Richard A Nortier
Original assignee: Sloan Valve Co
Current assignee: Sloan Valve Co
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 1999-09-23
Also published as: CA2265374A1; US5988588A; JP2000001885A; CA2265374C

Abstract

Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul mit einem Gehäuse, das einen Basisteil und einen Deckelteil umfaßt. Der Deckelteil ist entfernbar auf dem Basisteil befestigt. Eine elektrische Steuerplatine ist in dem Basisteil des Gehäuses befestigt, und ein elektrisch betriebenes Steuerventil ist mit dem Gehäuse assoziiert und elektrisch mit der Steuerplatine verbunden. In dem Basisteil des Gehäuses ist ein Hohlraum vorgesehen, und ein entfernbarer Batteriepack ist in diesem Hohlraum positioniert. Der Batteriepack weist positive und negative Kontaktlaschen an seinen Außenseiten auf. Ein positiver und ein negativer Federkontakt ist mit der elektrischen Steuerplatine verbunden, wobei diese Federkontakt jeweils die positive und die negative Kontaktlasche kontaktieren, wenn der Batteriepack innerhalb des Hohlraumes des Gehäuses positoniert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft batteriebetriebene Wasserhähne und insbesondere Steuermodule für derartige Wasserhähne. Typischerweise ist das Steuermodul für einen batteriebetriebenen Wasserhahn unter dem Spülbecken angeordnet, wobei es erforderlich ist, das Ersetzen der Batterien und das Einstellen der Sensorsteuerungen an dem unter dem Spülbecken angeordneten Steuermodul vorzunehmen. Insbesondere das Ersetzen der Batterien ist zeitaufwendig und manchmal problematisch und schwierig. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß das Ersetzen der Batterien in einer Entfernung zum Steuermodul vorgenommen werden kann, indem ein einsetzbarer Batteriepack als Energiequelle für den elektrisch betriebenen Wasserhahn verwendet wird. Der Deckel des Steuermoduls wird von dem unter dem Spülbecken angeordneten Steuermodul entfernt und der Batteriepack wird herausgezogen, so daß die Batterien dann bequem durch eine Wartungsperson ersetzt werden können. Das Steuermodul sieht weiterhin den erforderlichen Schutz vor, um zu verhindern, daß sickerndes Wasser in das Steuermodul eintritt, was in dieser Verwendungsumgebung möglich wäre.

Die vorliegende Erfindung betrifft Steuermodule für batteriebetriebene Wasserhähne und insbesondere ein verbessertes Steuermodul, welches den Innenraum gegenüber der Umgebung schützt und einen entfernbaren Batteriepack verwendet, um das Ersetzen der Batterien zu erleichtern.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuermodul für die beschriebene Umgebung anzugeben, das einen einfachen Aufbau aufweist und eine verläßliche Funktion vorsieht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuermodul für die beschriebene Umgebung anzugeben, das einen einfach aufgebauten einsetzbaren Batteriepack verwendet, um das Ersetzen der Batterien zu erleichtern und um einen guten Kontakt mit einer Leiterplatte innerhalb des Steuermoduls herzustellen.

Weitere Vorteile bzw. Besonderheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden schematisch mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Steuermodul,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Steuermodulbasis, wobei der Deckel entfernt ist,

Fig. 3 eine Explosionsansicht von der Seite, die teilweise im Schnitt gezeigt ist und die Steuermodulbasis, den Steuermoduldeckel sowie den Batteriepack zeigt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Steuermodulbasis, wobei die Leiterplatte und das Magnetventil entfernt sind,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Ebene 5-5 von Fig. 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Ebene 6-6 von Fig. 4,

Fig. 7 eine Vorderansicht des Batteriepacks, der mit einer darin angeordneten Batterie gezeigt ist,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Batteriepacks,

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Batteriepack,

Fig. 10 eine Ansicht von unten des Batteriepacks,

Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der Ebene 11-11 von Fig. 7,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Batteriepack- Halteclips,

Fig. 13 eine Draufsicht auf den Batteriepack, bei dem der Halteclip in Position gezeigt ist,

Fig. 14 eine Vorderansicht des Halteclips,

Fig. 15 eine Draufsicht auf den Halteclip,

Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Ebene 16-16 von Fig. 13, und

Fig. 17 eine Schnittansicht entlang der Ebene 17-17 von Fig. 13.

Die Verwendung von mit Sensoren und Batterien betriebenen Wasserhähnen ist in öffentlichen Waschräumen verbreitet. Alle derartige Wasserhähne umfassen einen Sensor, der normalerweise positioniert ist, um das Vorhandensein der Hand eines Benutzers unterhalb des Ausflusses des Wasserhahns festzustellen, ein Steuermodul, das gewöhnlich unterhalb des Spülbeckens angeordnet ist, und eine Energiequelle. Obwohl zu Beginn viele derartiger Installationen herkömmliche elektrische Energie verwendeten, wird heute zumeist eine Batterie als Energiequelle verwendet. Die Anordnung des Steuermoduls unter dem Spülbecken ist für das Wartungspersonal unpraktisch. Die Batterien müssen periodisch ersetzt werden, wobei es gelegentlich auch erforderlich sein kann, eine Einstellung der elektrischen Schaltungssteuerungen vorzunehmen, welche den Betrieb des Sensors steuern. Die vorliegende Erfindung gibt insbesondere ein Steuermodul für die Anordnung unterhalb eines Spülbeckens mit einem Wasserhahn an, das einen entfernbaren Deckel und einen ersetzbaren Batteriepack umfaßt. Der Batteriepack kann leicht entfernt werden, so daß die Batterien ersetzt werden können, ohne daß die Wartungsperson dazu unter dem Spülbecken bleiben muß. Der Batteriepack erfordert einen geringen Kraftaufwand, um eingesetzt und entfernt zu werden, und weist Federlaschen auf, die einen Kontakt mit Federkontakten herstellen können, welche wiederum mit der Unterseite der Leiterplatte verbunden werden, wenn die Leiterplatte eingebaut wird. Deshalb sind keine sekundären Befestigungselemente oder Verbindungselemente zwischen den Batterien bzw. der Energiequelle und der Leiterplatte erforderlich. Vorzugsweise ist ein Halteclip auf dem Batteriepack vorgesehen, um zu verhindern, daß die Batterien versehentlich aus dem Pack fallen, wenn der Pack in das Steuermodul eingesetzt oder aus demselben entfernt wird.

Wie insbesondere in Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, umfaßt das Steuermodul einen Deckel 10 und eine Basis 12. An einer Seite der Basis 12 ist ein Magnetventil 14 befestigt, das elektrisch betrieben wird, um den Wasserfluß zum Wasserhahn zu steuern. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind vier Befestigungselemente 16 vorgesehen, die verwendet werden, um den Deckel 10 an der Basis 12 festzuschrauben. Die Basis weist Schraubenlöcher 18 zum Aufnehmen der mit einem Gewinde versehenen Befestigungselemente 16 auf. Die Basis 12 weist eine Vielzahl von Schlitzen 20 auf, die verwendet werden, um das Steuermodul an einer gewünschten Position unter dem Spülbecken zu montieren. Die Verwendung und Funktion der Schlitze wird in US-Patent 5,549,487 desselben Inhabers wie der vorliegenden Patentanmeldung, nämlich der Sloan Valve Company aus Franklin Park, Illinois beschrieben. Die Offenbarung des '487-Patentes ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.

Um sicherzustellen, daß das Innere des Steuermoduls gegenüber der Umgebung gedichtet ist, ist eine periphere Dichtung 22 am Deckel 10 befestigt und ist eine periphere Dichtung 24 an der Basis 12 befestigt. Wenn der Deckel und die Basis miteinander verbunden werden, dann dichten die Dichtungen 22 und 24 das Innere des Steuermoduls vollständig.

Die Basis 12 weist einen ersten Hohlraum 26 auf, der den in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 28 angegebenen Batteriepack aufnimmt. Die Basis 12 weist einen zweiten Hohlraum 30 auf, in dem die Leiterplatte und die Federkontakte angeordnet werden, welche die Leiterplatte mit dem Batteriepack verbinden.

Die Leiterplatte ist in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 32 angegeben und weist Drahtverbindungen 34 mit dem Magnetventil 14 auf. Die Leiterplatte kann durch Schrauben 36 im Hohlraum 30 befestigt sein. Die Leiterplatte kann eine Bereichseinstellungssteuerung 38 umfassen, welche verwendet wird, um den mit dem Wasserhahn verbundenen Sensor einzustellen.

Fig. 5 stellt eine durch das Bezugszeichen 40 angegebene Sensorkabelhalterung dar, die wie in Fig. 4 gezeigt auf der Basis angeordnet ist. Die Halterung 40 umfaßt eine Basis 42 mit einer halbkreisförmigen Öffnung 44 und einem darüber angeordneten Halter 46, der das Sensorkabel in der richtigen Position hält, wo es sich durch das Steuermodul erstreckt.

Fig. 6 stellt die Halterungen zum Halten der Drähte 34 dar, welche die Leiterplatte 32 mit dem Magnetventil 14 verbinden. Ein Finger 48 weist ein Paar von vorspringenden Armen 50 auf, die sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken und Öffnungen 52 definieren, welche durch einen Teil 54 der Finger 48 getrennt werden. Die sich von der Leiterplatte zum Magnetventil erstreckenden Drähte 34 sind innerhalb des Steuermoduls in den Öffnungen 52 aufgenommen.

Wie insbesondere in Fig. 4 dargestellt, ist ein Paar von Federkontakten 56 und 58 innerhalb des Hohlraums 30 an der Basis 12 befestigt. Der Federkontakt 56 ist der positive Kontakt, und der Federkontakt 58 ist der negative Kontakt. Jeder dieser Kontakte weist vorspringende Arme 56a und 58a auf, die sich durch eine Trennungswand 59 in den Hohlraum 26 für den Batteriepack erstrecken. Die vorspringenden Arme sind in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 zeigt auch, wie die Leiterplatte 32 über den Federkontakten angeordnet ist, wobei die Unterseite der Leiterplatte mit den Federkontakten verbunden ist, um eine Energieversorgung für die elektrischen Elemente des Steuermoduls vorzusehen. Die Trennungswand 59 weist Ausrichtungsrippen 61 an der dem Hohlraum 26 zugewendeten Seite der Wand auf, um sicherzustellen, daß der Batteriepack mit der für den richtigen Betrieb einzig möglichen Ausrichtung eingesetzt wird.

Der Batteriepack 28 ist in Fig. 7 bis 11 im Detail gezeigt. Er umfaßt Seitenwände 60 und 62, welche durch Endwände 64 und 66 verbunden sind, wobei alle diese Wände einstückig mit einem Boden 68 ausgebildet sind. Jede der Endwände 64 und 66 weist eine nach innen gebogene Halterung 70 auf, um die Batterien im Batteriepack in Position zu halten. Der Batteriepack weist Positionen für vier Batterien auf, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Anzahl von Batterien beschränkt ist. Eine derartige Batterie ist in Fig. 7 durch das Bezugszeichen 72 angegeben. Es sind Vertiefungen 74 für jede der Batterien vorgesehen, wobei jede Vertiefung eine Spiralfeder 76 für den Kontakt mit dem positiven Pol der Batterie und einen Kontakt 78 für den Kontakt mit dem negativen Pol der Batterie umfaßt. Jeder der Positiven Pole ist über einen inneren Arm 80 einer Spiralfeder 76 mit einem benachbarten negativen Pol verbunden. Auf diese Weise sind alle vier Batterien in Reihe geschaltet.

Es sind zwei Batteriekontaktlaschen vorgesehen: eine positive Lasche 84 und eine negative Lasche 86. Die positive Kontaktlasche 84 ist wie in den Zeichnungen gezeigt mit Hilfe einer Niete 82 an der linken Seite des Batteriepacks mit dem Kontakt 78 verbunden. Die Lasche 84 weist einen Teil 84b auf, der sich entlang des Bodens 68 des Batteriepackgehäuses erstreckt, und einen weiteren Teil 84c, der sich entlang der Wand 60 erstreckt und wie durch das Bezugszeichen 84d angegeben um das Ende der Wand 60 gebogen ist. Auf diese Weise ist die Lasche 84 an gegenüberliegenden Enden am Batteriepack befestigt und für die Verbindung mit dem positiven Federkontakt 56 an dessen vorspringenden Arm 56a angeordnet.

Die negative Kontaktlasche 86 ist in ähnlicher Weise vorgesehen und weist einen Teil 86a auf, der mit Hilfe einer Niete 83 mit der Feder 76 verbunden ist, und weiterhin wie in Fig. 7 gezeigt einen Teil 86b, der sich entlang der Bodenwand 68 erstreckt, sowie einen Teil 86c, der sich entlang der Wand 60 erstreckt und wie durch das Bezugszeichen 86d gezeigt um das Ende derselben gebogen ist. Die beiden Kontaktlaschen 86 und 84 weisen jeweils eine in Fig. 8 durch das Bezugszeichen 90 angegebene Vertiefung auf. Diese Vertiefungen kontaktieren die vorspringenden Arme 56a und 58a der positiven und negativen Federkontakte 56 und 58, wenn der Batteriepack im Hohlraum 26 positioniert wird.

Der Batteriepack-Halteclip 100 ist in Fig. 12 bis 17 dargestellt. Der Clip 100 umfaßt einen Körper 102 mit nach innen gebogenen Enden 104, die den Batteriepack umgeben und den Clip an demselben halten. Der Clip wird entfernt, indem er einfach in einer Richtung vom Batteriepack gezogen wird. Der Körper 102 umfaßt eine Vielzahl von bogenförmigen Wandbereichen 106 (in diesem Fall vier), die derart geformt sind, daß sie um die einzelnen Batterien passen, wie insbesondere in Fig. 13 gezeigt, welche den am Batteriepack angebrachten Clip zeigt. Es sind eine Halterippe 108, die sich entlang der Außenseite des Körpers 102 erstreckt, und eine Vielzahl von Stegen 110 vorgesehen, die sich zwischen der Rippe 108 und dem Körper erstrecken. Weiterhin sind eine Vielzahl von vertikalen Vorsprüngen 112 vorgesehen, die sich vom Körper weg zum Boden der Basis 12 hin erstrecken, wenn der Batteriepack vollständig eingesetzt ist. Die untere Oberfläche 114 des Halteclips ruht dabei auf der peripheren Wand der Basis, wenn der Batteriepack vollständig eingesetzt ist.

Um den Batteriepack 60 zu ersetzen, muß zuerst der Deckel 10 von der Basis 12 entfernt werden. Dazu werden die Befestigungselemente 16 entfernt. Der Batteriepack kann dann einfach genommen und mit einem minimalen Kraftaufwand entfernt werden. Nach der Entfernung können die Batterien bequem an einer vom Steuermodul entfernten Position ersetzt werden. Nach dem Ersetzen der Batterien kann der Batteriepack wieder in den Hohlraum 26 eingesetzt werden, worauf der Deckel wieder auf der Steuermodulbasis befestigt werden kann. Die Verwendung der Federkontakte am Batteriepack und im Steuermodul sorgt dafür, daß keine Drähte für die Verbindung mit der Leiterplatte erforderlich sind. Das Steuermodul wird durch die Verwendung der Dichtungen 22 und 24 vollständig gedichtet, wobei sich die Drähte 34 im Inneren des Steuermoduls erstrecken, so daß verhindert wird, daß sickernde Feuchtigkeit einen Kurzschluß in den elektrischen Schaltungen im Steuermodul verursacht.

Claims

1. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul mit einem Gehäuse, das einen Basisteil (12) und einen Deckelteil (10) umfaßt, wobei der Deckelteil (10) entfernbar auf dem Basisteil (12) befestigt ist, einer elektrischen Steuerplatine (32), die in dem Basisteil (12) des Gehäuses befestigt ist, einem elektrisch betriebenen Steuerventil (14), das mit dem Gehäuse assoziiert und elektrisch mit der Steuerplatine (32) verbunden ist, einem Hohlraum (26) in dem Basisteil (12) des Gehäuses, einem entfernbaren Batteriepack (28), der in dem Hohlraum (26) positioniert ist und an seinen Außenseiten eine positive und eine negative Kontaktlasche (84, 86) aufweist, sowie mit einem positiven und einem negativen Federkontakt (56, 58), die mit der Steuerplatine (32) verbunden sind und einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit jeweils der positiven und der negativen Kontaktlasche (84, 86) herstellen, wenn der Batteriepack (28) im Hohlraum (26) positioniert ist.

2. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federkontakte (56, 58) innerhalb des Hohlraums (26) für den Batteriepack (28) erstrecken.

3. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriepack (28) beabstandete Seitenwände (60, 62) und einen Boden (68) umfaßt, wobei Batterien zwischen den Seitenwänden (60, 62) positioniert sind.

4. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die positive und die negative Kontaktlasche (84, 86) in Kontakt mit den Seitenwänden (60, 62) sind und sich entlang der Bodenwand (68) erstrecken.

5. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontakte (56, 58) einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit den Kontaktlaschen (84, 86) in dem Bereich herstellen, in welchem sich die Kontaktlaschen (84, 86) entlang der Bodenwand (68) erstrecken.

6. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kontaktlaschen (84, 86) eine Vertiefung (90) in dem Bereich aufweist, in welchem sich die Kontaktlaschen (84, 86) entlang der Bodenwand (68) des Batteriepacks (28) erstrecken.

7. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Federkontakte (56, 58) einen vorspringenden Arm (56a, 58a) aufweist, wobei die vorspringenden Arme (56a, 58a) an den Vertiefungen (90) einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit den Kontaktlaschen (84, 86) herstellen.

8. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriepack (28) Kontakte (76, 78) an den Innenseiten der Seitenwände (60, 62) aufweist, wobei die Batteriekontakte (76, 78) Teile aufweisen, die sich durch die Seitenwände (60, 62) erstrecken und mit den Kontaktlaschen (84, 86) verbunden sind.

9. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Deckelteil (10) eine periphere Dichtung (22) befestigt ist und daß an dem Basisteil (12) eine Periphere Dichtung (24) befestigt ist.

10. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Hohlraum (30) im Basisteil (12) des Gehäuses, wobei die Steuerplatine (32) in diesem zweiten Hohlraum (30) angeordnet ist.

11. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach Anspruch 10, wobei die Federkontakte (56, 58) in dem zweiten Hohlraum (30) befestigt sind.

12. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach Anspruch 10, wobei die Federkontakte (56, 58) direkt auf der Steuerplatine (32) befestigt sind.

13. Batteriebetriebenes Wasserhahn-Steuermodul nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen entfernbaren Halteclip (100), welcher den Batteriepack (28) umgibt, um die Batterien darin zu halten.