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Wc - sPÜLKASTEN
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In der Patentanmeldung P 33 21 453.0 wurde eine Konstruktion vorgeschlagen,
die es ermöglicht, einen WC-Spülkasten mjt Hilfe eines einzigen Ablaufventils ganz
oder teilweise zu entleeren.
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Die wesentlichen Elemente der in der P 33 21 453.0 angegebenen Konstruktion
werden im Folgenden anhand von Fig. 1 beschrieben.
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An einem Rohr 22, das gleichzeitig als Überlaufrohr dient, ist unten
ein Dichtungsring 23 befestigt. Außerdem ist an dem Rohr in mittlerer Höhe ein Schwimmkörper
25 befestigt. Das Rohr 22 kann durch Betätigen des Hebels 35, der in den Bügel 34
eingreift, und um die Achse 37 drehbar ist, angehoben werden.
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Geschieht dies, so wird gleichzeitig der Dichtungsring 23 gegen den
hydrostatischen Druck angehoben. Der Abfluß 24 bleibt dann so lange geöffnet, bis
der Pegel auf die Höhe des Schwimmers 25 abgesunken ist. Daraufhin schließt sich
das Ventil infolge seines Eigengewichts und der Wirkung eines mit dem Rohr 22 verbundenen
Zusatzgewichts, welches zusammen mit ersterem den Auftrieb des Schwimmkörpers 27
etwas überwiegt. Um den Hebel 35 von dem in der Zeichnung parallel angeordneten
Hebel 36 zu unterscheiden, ist ersterer in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet, und
zwar in der Position, die er nach Niederdrücken des rechten Endes einnimmt.
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Um eine Vollentleerung einzuleiten, wurde in der P 33 21 453.0 vorgeschlagen,
das Rohr 22 durch Betätigen eines zweiten Hebels 36 anzuheben. Um ein vorzeitiges
Schließen zu verhindern, wurde weiter vorgeschlagen, daß dieser zweite Hebel in
der nach der Betätigung eingenommenen gekippten Position durch eine magnetische
Haftkupplung solange festgehalten wird, bis diese bei leerem Spülkasten durch nach
unten wirkende Kräfte getrennt wird. Dies tritt dann ein, wenn der Zusatzbehälter
28,
aus dem das Wasser, um eine vollständige
Spülkastens zu gewährleisten, durch die Öffnungen 29 verzögert ausläuft, nahezu
leer ist; denn dann vergrößern sich die nach unten auf den Ventilkörper wirkenden
Kräfte um das Gewicht der durch den Schwimmkörper 27 verdrängten Wassermasse.
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Dieses Verfahren funktioniert, wie vom Anmelder erprobt, zuverlässig.
Es hat jedoch den Nachteil, daß die Magnetkupplung ein bisher im Spülkastenbau nicht
erprobtes, neuartiges Konstruktionselement darstellt, was einen größeren Testaufwand
vor Beginn einer Serienproduktion bedingt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die eben beschriebene
Konstruktion unter Beibehaltung des kompakten Aufbaues so zu verbessern, daß die
Funktion der Magnetkupplung durch einen rein mechanischen Steuermechanismus ersetzt
wird.
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Dies läßt sich erfindungsgemäß erreichen, wenn man das Zusatzgewicht
nicht mit dem Rohr 22 verbindet, sondern in den Hebelmechanismus 35, 36 so integriert,
daß es nur bei der Betätigung des Hebels 35 wirksam wird. Im Folgenden werden sieben
Konstruktionsvorschläge gemacht, durch welche diese Aufgabe gelöst wird.
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Der erste Vorschlag besteht darin, das Zusatzgewicht so anzuordnen,
daß es bei Betätigung des Hebels 36 an einem fest mit dem Spülkasten verbundenen
Trageelement eingerastet wird, bei Betätigung des Hebels 35 jedoch wieder ausgerastet
wird.
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Ein Ausführungsbeispiel hierzu wird anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben.
Fig. 3 stellt eine Einzelheit aus Fig. 2 aus der Sicht der Pfeile III - III dar.
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An den Hebeln 35 und 36 sind zwei Bolzen 2 und 3 befestigt, die in
zwei Schlitze in der Platte 1 eingreifen. Die Platte 1 ist so geformt, daß sie einen
Hals 4 hat, der durch einen
Schlitz in dem Trageelement 5 geführt
ist. Außerdem ist an ihr das Zusatzgewicht 33 befestigt. Das Trageelement kann als
Querstange in dem Spülkasten ausgebildet sein.
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Wird der Hebel 36 angehoben, so kippt die Platte 1 nach links und
bleibt bei der Abwärtsbewegung nach Loslassen des Hebels mit der Nase 6 an dem Trageelement
hängen. Das Gewicht 33 lastet dann nicht mehr auf dem Ventilkörper 22, so daß das
Ventil bis zur Entleerung des Spülkastens offen bleibt. Um dies tatsächlich zu gewährleisten,
greifen die Hebel 35 und 36 in dem Bügel 34 in zwei Langlöcher ein, die ein ausreichendes
vertikales Spiel zulassen. Bei einer erneuten Betätigung des Hebels 36 verbleibt
die Platte in ihrer Position, sodaß die Entleerung analog erfolgt.
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Wird jedoch der Hebel 35 angehoben, so kippt die Platte 1 nach rechts
und wird somit ausgehakt. Das Zusatzgewicht 33 lastet daher während des Entleerungsvorgangs
auf dem Hebel 35 und somit auch auf dem Ventilkörper. Das Ventil bleibt folglich
nur solange offen, bis der Wasserspiegel die Position des Schwimmkörpers 25 erreicht
hat. Da es nicht nötig ist, daß das Zusatzgewicht bis zur völligen Schließung auf
dem Ventilkörper lastet, wird vorgeschlagen, die Abwärtsbewegung der Platte 1 durch
den Anschlag 7 zu stoppen. Dadurch wird ein sanfteres Schließen bei der Teilentleerung
bezweckt.
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Beim zweiten Konstrutkionsvorschlag wird das Zusatzgewicht unmittelbar
mit dem Hebel 36 verbunden und seine Funktion entsprechend Anspruch 3 durch die
Bewegung des Ventilkörpers gesteuert. Ein Ausführungsbeispiel hierzu wird anhand
von Fig. 4 beschrieben.
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Am linken Ende des Hebels 36, das zu diesem Zweck als Gabel ausgebildet
sein kann, ist um die Achse 10 drehbar das
T-förmige Element 11
befestigt. Seine Bewegung ist durch die Anschläge 12 so eingeschränkt, daR es nur
hin und herkippen kann, Das linke Ende des T-Stücks greift in den Bügel 34 ein,
wobei jedoch diesmal das vertikale Spiel knapp bemessen ist.
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Wird der Hebel 36 angehoben, so kippt das T-Stück infolge des Widerstands
des Ventilkörpers nach links. Da das Ventil nach Öffnung wegen des Auftriebs der
Schwimmkörper in der oberen Position verbleibt, kippt das T-Stück nach dem Loslassen
infolge der dann einsetzenden Abwärtsbewegung des Hebels 36 nach rechts, wobei sich
das obere Ende des Querstücks an der Querstange 13 einhakt. Hat das rechte Ende
des T-Stücks nach unten hin genügend Spiel, so lastet der Hebel 36 mit dem Zusatzgewicht
33 nun nicht mehr auf dem Ventilkörper, sodaß sich der Spülkasten vollständig entleeren
kann. Durch die dann erfolgende Abwärtsbewegung des Ventilkörpers wird das T-Stück
wieder nach links gedreht und somit ausgehakt.
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Wird der Ventilkörper durch den hier nicht eingezeichneten zweiten
Hebel 35 angehoben, so verbleibt das T-Stück, das nun mit dem Hebel 36 auf dem Bügel
34 lastet, in der nach rechts gekippten Lage und wird somit nicht eingehakt. Durch
geeignete Wahl der Lage des oberen Anschlags 12 läßt sich überdies erreichen, daß
der Haken 14 nicht an der Querstange 13 anstößt, sodaß der Hub des Ventilkörpers
nicht vermindert wird. Da bei dieser Betätigung, wie bereits erwähnt, der Hebel
36 mit dem Zusatzgewicht 33 während der Entleerung stets auf dem Ventilkörper lastet,
schließt sich das Ventil in der weiter oben beschriebenen Weise vorzeitig. Auf das
Zusatzgewicht kann verzichtet werden, wenn das T-Stück aus einem genügend schweren
Material z. B.
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Messing angefertigt wird.
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Die eben beschriebene Konstruktion läßt sich vereinfachen, wenn man
das Zusatzgewicht entsprechend Anspruch 5 anordnet. Ein Ausführungsbeispiel hierzu
wird im Folgenden anhand von Fig. 5 beschrieben.
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Fig. 5 zeigt wiederum ein T-Stück 11, das wie in Fig. 4 an dem Hebel
36 befestigt ist und die durch die Anschläge 12 begrenzte Kippbewegung ausführen
kann. Es fehlt jedoch der Haken am oberen Ende des T-Stücks. Das Zusatzgewicht 33
ist an einem Hebel 15 befestigt, der um dieselbe Achse 37 wie der Hebel 36 drehbar
ist (siehe Fig. 1) und in der Ruhelage des Hebels 36 auf dem fest mit dem Spülkasten
verbundenen Trageelement 13 aufliegt. Wird der Hebel 36 betätigt, so kippt das T-Stück
nach links, sodaß sich sein oberes Ende am linken Ende des Hebels 15 vorbeibewegt
und erst nach Schließung des Ventils wieder Ausgangsposition zurückkehrt. Das Zusatzgewicht
33 lastet daher bei dieser Betätigungsart während der Entleerung nicht auf dem Ventilkörper.
Wird dagegen der Ventilkörper durch den hier nicht eingezeichneten wie in Fig. 1
angeordneten Hebel 35 angehoben, so verbleibt das T-Stück nach rechts verkippt,
sodaß sein oberes Ende das Zusatzgewicht 33 mitanhebt. Dieses lastet daher während
der Entleerung auf dem Ventilkörper und beendet diese vorzeitig.
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Es sind noch weitere Variationen dieses Prinzips möglich. So kann
an dem Hebel 35 ein L-förmiges Stellglied befestigt werden, dessen Drehbewegung
ähnlich wie diejenige des T-Stücks durch Anschläge eingeschränkt wird und das durch
einen an dem Hebel 36 befestigten Bolzen verkippt wird. Da bei dieser Anordnung
der Hebel 35 durch den Hebel 36 mitangehoben werden kann, braucht nur noch der Hebel
35 in den Bügel 34 einzugreifen, sodaß der Hebel 36 verkürzt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel
hierzu ist in Fig.6 und 6a skizziert.
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Eine Vereinfachung des eben dargelegten Prinzips ergibt sich, wenn
man die beiden Hebel 35 und 36 zusammen mit dem Stellglied in ein einziges Konstruktionselement
zusammenfaßt.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß nur noch ein Betätigungshebel
benutzt wird, der jedoch so angebracht ist, daß er außer der Drehbewegung um die
quer zu ihm angeordnete Achse 37 noch eine Drehkippbewegung um seine Längsrichtung
ausführen kann. Die hierzu vorgeschlagene Konstruktion wird im Folgenden anhand
der Figuren 7 und 7a beschrieben. Fig. 7a zeigt die in Fig. 7 dargestellte Anordnung
aus der Sicht der Pfeile Vlf- Vlf An dem Hebel 36, der sich um die Achse 37 drehen
kann, ist links die Nase 19 und rechts die Querstange 20 angebracht.
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Die Achse 37 ist auf beiden Seiten oder auf einer (bevorzugt der hinteren)
Seite des Hebels mit Hilfe eines Langlochs 39 an dem Trageelement 38 so befestigt,
daß der Hebel 36 zusätzlich zu der Drehbewegung in der Zeichenebene von Fig. 7 noch
eine Drehkippbewegung um seine Längsachse ausführen kann. Als zweiter Drehpunkt
für diese Drehkippbewegung dient das Loch in dem Bügel 34, in das der Hebel eingreift.
Außer dem Hebel 36 ist an dem Trageelement 38 noch der Hebel 15 mit Hilfe der Achse
40 befestigt, wie Fig. 7a zeigt, und an diesem das Zusatzgewicht 33.
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Der Hebel 15 liegt in der Ruhelage auf dem Anschlag 13 auf.
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Das obere Ende der Nase 19, welche von unten nach oben etwas schräg
nach hinten verläuft, befindet sich in der Ruhelage unter dem Hebel 15. Wird daher
zur Öffnung des Ventils das hintere Ende der Stange 20 niedergedrückt, so verbleibt
die Nase 19 unter dem Hebel 15, sodaß das Zusatzgewicht 33 mitangehoben wird und
während der Entleerung auf dem Ventilkörper 22 lastet. Das Ventil schließt daher,
wenn der Wasserstand den Schwimmer 25 erreicht.
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Wird dagegen das vordere Ende der Stange 20 niedergedrückt, so kippt
die Nase 19 nach vorne und bewegt sich dann bei weiterem Niederdrücken der Stange
20 vor dem Hebel 15 nach oben. Das Zusatzgewicht 33 wird somit in diesem Fall nicht
mit angehoben, sodaß eine Vollentleerung erfolgt.
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Eine weitere oere rnr achung wird erzielt, wenn auch noch auf den
Hebel 15 verzichtet und das Gewicht 33 so angeordnet wird, daß es entlang einer
senkrechten Führungsstange, die an der Brücke 38 befestigt ist auf- und abrutschen
kann.
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Ein Ausführungsbeispiel hierzu, bei dem das Gewicht durch eine Feder
ersetzt ist, wird im Folgenden anhand der Fign. 8, 8A, 8B, 8C und 8D beschrieben.
Fig. 8 zeigt den in Fig. 1 skizzierten Spülkasten von oben. Die Fign. 8A bis 8D
zeigen Details aus Fig. 8 aus der Sicht der entsprechend bezeichneten Pfeile A -
A bis D - D. Die starr mit dem Hebel 36 verbundene Achse 41 ist auf der Brücke 38
mit Hilfe der Klammer 39 drehbar gelagert.
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Die beidseitigen Verlängerungen der Achse 41 dienen dazu, die Kippbewegung
des Hebels 36 um seine Längsachse zu begrenzen und gleichzeitig die beim Niederdrücken
der Enden der Querstange 20 auftretenden Torsionskräfte so aufzufangen, daß keine
zusätzlichen Reibungskräfte an der Klammer 39 wirken. Als Anschläge für die Kippbewegung
um die Längsachse dienen die Stützen 42.
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Die Achse 41 ist, wie Fig. 8a zeigt, geknickt, damit der in der jeweiligen
Kippstellung wirksame Teil der Achse horizontal verläuft. Ein Verrutschen der Achse
nach der Seite wird durch die Einkerbung 50 verhindert.
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Wird eines der Enden der Querstange 20 niedergedrückt, so nimmt der
Hebel 36 zunächst eine der möglichen Kippstellungen bezüglich seiner Längsachse
ein und dreht sich dann um die Querachse 41. Dabei drückt er gegen die Feder 43,
welche durch den Dorn 44 geführt wird. Der Dorn 44 ist an dem Fortsatz 48 der Brücke
38 befestigt und greift in das Loch 45 in dem Hebel 36 ein. Ein Ausweichen der Feder
nach oben wird durch den Anschlag 47 verhindert, der die Form einer Klammer hat
und eine einfache Montage der Feder ermöglicht. Die Länge der Feder ist so bemessen,
daß sie erst zusammengedrückt wird, wenn der bei der Drehung des Hebels 36 sich
öffnende Ventilkörper um ein Wegstück angehoben ist, das etwa 1/2 bis 2/3 des Gesamthubs
entspricht.
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Der Eingriff des HebeLs 36 in den an dem Ventilkörper 22 befestigten
Bügel 34 ist, wie die Fign. 8 C und 8 D zeigen, so gestaltet, daß er in Abhängigkeit
von der KippstelLung, weLche der HebeL 36 bezügLich seiner Längsachse einnimmt,
unterschiedlich wirksam ist.
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Befindet sich der Hebel 36 in der in Fig. 4 C gezeigten SteLlung,
so kann sein Ende welches einen L-förmigen Querschnitt besitzt, in dem BügeL 34
auf- und niedergleiten, was folgenden Zweck hat. Wird der Ventilkörper in dieser
Stellung des Hebels 36 angehoben, so kann er sich unter der Wirkung des Auftriebs
der beiden Schwimmer ungehindert nach oben bewegen, wobei sich der untere Teil des
L-förmigen Querschntts des Hebels in den Schlitz 46 schiebt. Stößt der Hebel 36
bei dieser Art der Betätigung an der Feder 43 an, so entspannt sich diese dank einer
ausreichenden Bemessung der Öffnung in dem Bügel 34 nach Loslassen des Hebels sofort
wieder und wirkt nicht auf den Ventilkörper ein. Der Spülkasten entleert sich daher
bei dieser Art der Betätigung in bekannter Weise vollständig. In der Ruhelage wird
ein Absinken des Hebels 36 in den Schlitz 46 durch den als Anschlag dienenden Fortsatz
48 verhindert.
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Dank des Anschlags 48 kann der Hebel 36 durch entsprechende Betätigung
der Querstange 20 aus der Ruhelage in die in Fig. 4 D gezeigte Stellung gebracht
werden. Wird der Ventilkörper in dieser Stellung des Hebels angehoben, so hakt sich
das untere Ende des L-förmigen Querschnitts an dem Vorsprung 49 ein, sodaß die Feder
43 während des Öffnungsvorgangs durch den Auftrieb der beiden Schwimmer gespannt
wird. Da ihre Kraftwirkung so bemessen ist, daß sie zusammen mit dem Eigengewicht
des VentiLkörpers den Auftrieb des unteren Schwimmers 27 etwas überwiegt, schließt
sich in diesem Fall das Ventil, wenn der Wasserstand die Position des oberen Schwimmers
25 erreicht.
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Ein unzeitiges Zurückkippen des Hebels 36 aus den in den Fign. 2
C und D gezeigten Positionen ist nicht zu erwarten.
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Zur Sicherheit wird jedoch empfohlen, die Masse des Hebels so zu verteilen,
daß sich sein Schwerpunkt über der Klammer 39 befindet, sodaß den beiden Kippstellungen
stabile Gleichgewichtslagen entsprechen.
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Es wird weiter vorgeschlagen, die Querstange 20 durch zwei in den
Deckel des Spülkastens integrierte parallel zum Spülkasten angeordnete Tasten zu
betätigen, an denen jeweils eine Nase befestigt ist. Die Einwirkpunkte dieser Nasen
auf die Querstange 20 sind, um große Wege bei der Durchführung der Längsverkippung
zu vermeiden, möglichst nahe an den Hebel 36 zu legen. Um ein exaktes Angreifen
der Nasen an der Querstange 20 zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, diese so zu knicken,
daß das jeweils niedergedrückte Ende waagrecht verläuft.
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Das durch Anspruch 1 beschriebene Prinzip läßt sich weiterhin so
variieren, daß die Betätigung durch nur eine Taste erfolgt, wobei die Teilentleerung
dadurch eingeleitet wird, daß die Taste bis zu einem ersten Druckpunkt betätigt
wird, während zum Zwecke der Vollentleerung die Taste über diesen Druckpunkt hinaus
betätigt wird. Die hierzu vorgeschlagene Konstruktion wird im Folgenden anhand von
Fig. 9 beschrieben.
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An dem Hebel 36 ist das T-förmige Element 16 drehbar befestigt, welches
eine durch die Anschläge 17 begrenzte Kippbewegung ausführen kann. In der Ruhelage
befindet sich das T-Stück 16 infolge eines Übergewichtes des rechten Armes in der
nach rechts verkippten Position. Bei Betätigen des Hebels 36 wird daher der Hebel
15 mit dem Zusatzgewicht 33, welcher in der Ruhelage auf dem Anschlag 13 aufliegt,
mitangehoben.
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Erfolgt das Anheben des Hebels 36 nur soweit bis der linke Arm des
T-Stücks 16 an dem Anschlag 18 anstößt, so lastet das Gewicht 33 während der Entleerung
zusätzlich auf dem Ventilkörper 22, sodaß sich das Ventil vorzeitig schließt. Wird
jedoch der
Hebel 36 beim Öffnen weiter angehoben, so wird das T-Stück
nach links gekippt, sodaß der Hebel 15 ausgeklinkt wird und auf den Anschlag 13
zurückfällt. Das Zusatzgewicht 33 lastet nun während der Entleerung nicht mehr auf
dem Ventilkörper, was eine Vollentleerung zur Folge hat.
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Um im Falle der Teilentleerung ein selbstätiges Anheben des Hebels
36 über den Anschlagpunkt 18 hinaus infolge des Auftriebs der Schwimmer zu vermeiden,
ist in dem Bügel 34 ein Langloch vorgesehen, in dem der Hebel 36 ausreichend Spiel
hat. Der Widerstand am ersten Druckpunkt kann dadurch realisiert werden, daß das
linke Ende des Hebels 15 etwas nach unten gebogen ist, sodaß sich das obere Ende
des Elements 16 leicht einhakt.
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Das angegebene Prinzip läßt sich außerdem dahingehend verändern,
daß das Ausklinken des Zusatzgewichts durch eine horizontale Bewegung des Betätigungshebels
verursacht wird, welche entweder gleichzeitig mit oder nach der vertikalen Bewegung
erfolgt.