DE69202995T2

DE69202995T2 - Wasserspender mit einem durch einen kleinen Motor angetriebenen rotierenden Kopf.

Info

Publication number: DE69202995T2
Application number: DE69202995T
Authority: DE
Inventors: Ryosuke Hayashi; Masahito Hitotsumatsu; Mikio Horimoto; Yasuhide Kimura; Hiroshi Kobayashi
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1991-02-12
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2012-02-07
Also published as: KR970005611B1; ATE123974T1; EP0499151A2; US5199639A; KR920016150A; DE69202995D1; EP0499151B1; EP0499151A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wasserzufuhrsysteme mit Wasserspendegeräten, wie Handbrausen oder festinstallierten Duschen für Duschbäder und Waschbecken ebenso wie Wasserhähne für Haushaltsspülbecken und Badewannen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Wasserspendegeräte der genannten Klasse, die einen mikromotorbetriebenen, drehbaren Dusch- oder Wasserspendekopf haben, der Wasser in einer Art und Weise abgeben kann, die aus unterschiedlichen Abgabearten oder -mustern ausgewählt ist.

Beschreibung des Standes der Technik

In Anwendungsfällen von Duschbädern und Waschbecken ist es üblich gewesen, eine Auswahl an Duschkopfkonfigurationen zu benutzen, die von den beabsichtigten Zwecken abhängen. Zum Beispiel ist es häufig wünschenswert, daß Wasser in Form eines belüfteten, spritzgeschützten Sprühnebels abgegeben wird, wenn das Haar von Frauen an Waschbecken und Duschbädern gespült werden soll, während ein normales divergierendes Sprühmuster zum Waschen menschlicher Körper in Brausebadeinrichtungen vorzuziehen ist. Es sind auch Duschköpfe benutzt worden, die geeignet sind, einen pulsierten oder konvergierten Wasserstrahl abzugeben, um eine massierende Wirkung zu bieten.
Auf ähnliche Weise sind verschiedene Wasserhahnauslaufmodelle zur Benutzung an Haushaltsspülbecken und Badewannen entwickelt worden, um eine Vielfalt an Wasserabgabearten oder - mustern bereitzustellen. Eine für eine spritzgeschützte, belüftete Strömung ausgelegte Wasserhahnarmatur ist wünschenswert, wenn Geschirr und dergleichen abgewaschen und gespült wird. In bestimmten Gelegenheiten, wie dem schnellstmöglichen Füllen des Waschbeckens oder der Badewanne ist eine uneingeschränkte laminare Strömung zweckmäßig, um Wasser mit einer höheren Fließgeschwindigkeit anzuliefern.
Die herkömmliche Art, das Sprühmuster von Duschbadinstallationen zu wechseln, besteht typischerweise darin, die bestehende Handbrause von einem Brauseschlauch abzunehmen und durch eine andere zu ersetzen, die andere Sprüheigenschaften hat. Das ist teuer, weil Vorsorge für eine Vielzahl unterschiedlicher Duschen nötig gemacht wird. Zusätzlich ist das Lagern und der Ersatz verschiedener Duschen mühsam.
Handbrausen und Wasserhähne mit doppeltem Sprüh- oder Wasserabgabekopf sind in der Technik bekannt gewesen. Zum Beispiel offenbart JP-U-3-1 22164 eine Wasserhahnarmatur für Wohnungsbecken mit zwei Wasserauslässen, die sich in einem Verhältnis nebeneinander befinden, und mit verschiedenen Wasserabgabemustern. Ein mittels eines Handknopfes betätigtes Ablenkerventil ist vorgesehen, um eine Wasserquelle wahlweise mit dem einen oder anderen der beiden Auslässe in Verbindung zu setzen. Während diese Doppelauslaßanordnung die Notwendigkeit für das Lagern und den Ersatz verschiedener Armaturen erübrigt bleibt die Handbetätigung des Ablenkerventils als mühselig und zeitraubend, weil der Knopf eine Anzahl von Umdrehungen gedreht werden muß.
US-A-3 830 432 und JP-U-55-6044 offenbaren ein Wasserzufuhrsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Zu diesem Wasserzufuhrsystem gehört eine Handbrause mit einem drehbar an einem Wasserzufuhrrohr angebrachten Duschkopf. Der drehbare Duschkopf ist mit einer Vielzahl von Sprüherköpfen versehen, die deutlich ausgeprägte Strahleigenschaften haben. Die Anordnung ist derartig, daß durch Drehen des drehbaren Duschkopfes einer der Sprüherköpfe wahlweise mit dem Wasserzufuhrrohr in Verbindung gesetzt wird.
Während der oben beschriebene drehbare Duschkopfaufbau in vorteilhafter Weise eine Auswahl an Sprüheigenschaften ohne Ersatz des Duschkopfes bietet, besteht einer der Nachteile darin, daß das Umschalten von Sprüheigenschaften oft nur mit Schwierigkeiten bewerkstelligt werden kann. Der Duschkopf ist zum Beispiel oft mit Seife und Haarwaschmittel benetzt, so daß seine Oberfläche häufig ziemlich rutschig ist. Deshalb muß von den Händen des Benutzers eine ziemlich große Greifkraft aufgebracht werden, um den Duschkopf mit Erfolg zu drehen. Eine weitere Unbequemlichkeit besteht darin, daß das Umschalten nicht mittels einer einzigen Hand durchgeführt werden kann. Das bedeutet, daß der Benutzer zum Ändern der Sprüheigenschaften zunächst das Wasserzufuhrrohr mit einer Hand halten und dann den drehbaren Duschkopf mit der anderen Hand ergreifen muß, um seine Drehung zu veranlassen. Solche Verfahren, die eine Handhabung mit beiden Händen nötig machen, sind oft mühselig, weil erstens die Benutzung der Dusche mindestens für einige Sekunden unterbrochen werden muß. Zweitens muß der Benutzer vor der Handhabung zuerst einen Schwamm oder eine Bürste, falls im Gebrauch, auf die Seite legen.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes, eine Handbrause oder eine festinstallierte Dusche und einen Wasserhahn aufweisendes Wasserzufuhrsystem zu schaffen, welches eine Vielfalt an Wasserabgabemerkmalen bereitstellen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines eine Dusche oder einen Wasserhahn aufweisenden Wasserzufuhrsystems, welches eine Vielfalt an Wasserabgabeeigenschaften bereitstellen kann, und bei dem Merkmale der Wasserabgabe ohne weiteres umgeschaltet werden.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Wasserzufuhrsystems mit einer Handbrause, welches geeignet ist, Wasserabgabemerkmale mittels einhändiger manueller Betätigung des Benutzers umzuschalten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wasserzufuhrsystem mit einer Dusche oder einem Wasserhahn zu schaffen, welches eine Vielfalt an Wasserabgabeeigenschaften bereitstellen und Wasserabgabeeigenschaften nahezu unmittelbar in Abhängigkeit vom Befehl des Benutzers umschalten kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines eine Dusche oder einen Wasserhahn aufweisenden Wasserzufuhrsystems mit einem umlaufenden Dusch- oder Wasserabgabekopf, der so konstruiert ist, daß er Wasser in einer Vielfalt unterschiedlicher Abgabemuster abgeben kann und der mittels eines in der Dusche oder im Wasserhahn aufgenommenen, kompakten Mikromotors gedreht wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines eine Dusche oder einen Wasserhahn aufweisenden Wasserzufuhrsystems, welches einen mikromotorbetriebenen, drehbaren Wasserabgabekopf hat, der in Abhängigkeit davon umgeschaltet wird, daß der Benutzer einfach auf einen Druckknopf drückt.
Wenn zum Drehen des umlaufenden Wasserabgabekopfes ein kompakter Elektromotor benutzt wird, ist es wichtig, daß der Kopf so sanft wie möglich gedreht wird, um ein dem Motor auferlegtes Drehmoment zu reduzieren und die zum Umschalten von Sprüheigenschaften erforderliche Zeit zu verkürzen. Sonst wäre ein großer Elektromotor mit einer großen Abgabe erforderlich, so daß die Verwendung eines Mikromotors prohibitiv würde. Andererseits ist es auch wichtig, daß eine angemessene Fluidabdichtung über die Fluidbahn zwischen dem drehbaren Kopf und dem Gehäuse hinweg erzeugt wird, um Wasserverlust zu vermeiden. Um die Fluiddichtheit der Abdichtung zwischen dem drehbaren Kopf und dem Gehäuse zu verbessern, wäre es nötig, daß der Kopf mit dem Gehäuse eng in Eingriff stünde. Das führt zu einer Erhöhung des Reibungskontaktes zwischen ihnen und zieht daher die Verwendung eines Hochleistungsmotors nach sich.
Dementsprechend besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein eine Dusche oder einen Wasserhahn aufweisendes Wasserzufuhrsystem zu schaffen, welches einen mikromotorbetriebenen, umlaufenden Dusch- oder Wasserabgabekopf und eine Anordnung hat, die eine Verringerung der Reibung zwischen dem drehbaren Kopf und dem Gehäuse während der Umdrehung des Kopfes ermöglicht, während sie eine fluiddichte Abdichtung zwischen ihnen herstellt, wenn Wasser abgegeben werden soll.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wasserzufuhrsystem mit einer Dusche oder einem Wasserhahn zu schaffen, welches einen drehbaren Wasserabgabekopf hat, der mittels eines batteriebetriebenen Mikromotors angetrieben wird.
Die vorliegende Erfindung ist auch darauf gerichtet, ein Verfahren der Benutzung des die Dusche oder den Wasserhahn aufweisenden Wasserzufuhrsystems, welches einen drehbaren Wasserabgabekopf hat, bereitzustellen.
Diese Ziele werden mit einem Wasserzufuhrsystem wie beansprucht erreicht.
Eine Handbrauseeinheit, die ein Wasserzufuhrsystem der Erfindung verkörpert, weist ein rohrförmiges Handgriffgehäuse auf, durch das sich eine Wasserleitung erstreckt. Die Wasserleitung ist mindestens teilweise gegenüber der Längsachse des Gehäuses so versetzt, daß ein zentraler, innerer Hohlraum im Handgriffgehäuse in der Nähe eines Endes desselben gebildet wird, an dem die Wasserleitung in einer Wasserauslaßöffnung endet und an dem eine drehbare Welle koaxial angebracht ist. Ein elektrischer Antrieb, der vorzugsweise einen mit Getriebe versehenen Mikromotor einschließt, welcher einen herkömmlichen Untersetzungsgetriebemechanismus einschließt und von einer durch einen Druckknopfschalter ausgelösten elektronischen Steuerung gesteuert ist, ist im Innenhohlraum des Gehäuses aufgenommen und mit einem Ende der Welle gekoppelt. Am anderen Ende der Welle ist ein drehbarer Duschkopf zur Umdrehung mit derselben angebracht. Der drehbare Duschkopf ist mit einer Vielzahl verschiedener Sprühköpfe versehen, die sich in gleichmäßigen Winkelabständen voneinander befinden und deutliche und unterschiedliche Sprüheigenschaften haben. Jeder der Sprühköpfe hat einen Wassereinlaß, der der Stirnfläche des Gehäuses zugewandt und gegenüber der Längsachse des Gehäuses ähnlich wie die Wasserauslaßöffnung des Gehäuses versetzt ist. Jeder der Sprühköpfe hat auch einen nach außen gerichteten Sprühauslaß in Fluidverbindung mit dem Wassereinlaß.
Beim Drücken auf den Druckknopfschalter gibt die elektronische Steuerung dem Mikromotor das Signal, den drehbaren Duschkopf um einen vorherbestimmten Winkel zu drehen, so daß einer der Sprühköpfe wahlweise mit der Wasserleitung ausgerichtet wird, wodurch in die Wasserleitung eingelassenes Wasser unter Druck durch den gewählten Sprühkopf abgegeben wird. Der drehbare Duschkopf kann reihum gedreht werden, bis ein Sprühkopf mit gewünschten Sprüheigenschaften ausgewählt ist.
Auf diese Weise können bei der Handbrauseeinheit gemäß der Erfindung Sprüheigenschaften ohne weiteres nur mittels einer einzigen Hand umgewechselt werden, da es ausreicht, zum Drehen des Duschkopfes einfach auf den Druckknopfschalter zu drücken. Deshalb kann das Umschalten von Sprüheigenschaften rasch durchgeführt werden, ohne den Duschvorgang während eines wesentlichen Zeitintervalls zu unterbrechen. Das Drücken des Knopfes kann sogar von älteren oder behinderten Menschen ohne weiteres durchgeführt werden, da weder eine Greif- noch eine Drehkraft benötigt wird.
Die versetzte Anordnung der Wasserleitung ist besonders vorteilhaft, da ein zentraler Hohlraum mit einem Volumen, das ausreicht, um den Mikromotor ebenso wie den Untersetzungsgetriebemechanismus aufzunehmen, im Handgriffgehäuse gebildet ist, während gleichzeitig eine Querschnittsströmungsfläche für die Wasserleitung gesichert wird, die ausreicht, um jeglichen wesentlichen Druckverlust zu vermeiden, wenn Wasser mit hoher Durchflußleistung geliefert werden soll.
Vorzugsweise ist ein druckempfindliches, bewegliches Dichtglied mit einer Wasserauslaßöffnung, die dem drehbaren Duschkopf zugewandt ist, in einer Bohrung, die im Handgriffgehäuse gebildet ist, verschiebbar aufgenommen. Das Dichtglied ist so ausgelegt, daß es sich in der Bohrung in Abhängigkeit vom Wasserdruck in der Wasserleitung des Gehäuses bewegt und hat eine für Druck empfängliche Fläche, die größer ist als die Querschnittsfläche der Auslaßöffnung.
Wenn der drehbare Duschkopf gedreht werden soll, kann der auf die Wasserleitung aufgebrachte Wasserdruck einleitend unterbrochen oder mindestens verringert werden. In Abwesenheit von Wasserdruck wird dann das Dichtglied im wesentlichen aus dem Eingriff mit dem drehbaren Duschkopf gelöst, so daß die Reibungsberührung zwischen dem Dichtglied und dem drehbaren Duschkopf verringert oder aufgehoben wird. Infolgedessen wird das Drehmoment, welches erforderlich ist, damit der Mikromotor den Duschkopf drehen kann, reduziert, so daß der drehbare Duschkopf sogar von einem kompakten Mikromotor mit einer begrenzten Abgabeleistung prompt in Umdrehung versetzt werden kann.
Wenn der Wasserdruck wieder aufgenommen wird, entwickelt sich jedoch ein nach außen gerichteter Differentialdruck über das Dichtglied hinweg und spannt dieses gegen den drehbaren Duschkopf vor, um dadurch eine fluiddichte Abdichtung zwischen ihnen herzustellen. Auf diese Weise macht es die Verwendung des druckempfindlichen Dichtgliedes möglich, Reibung zu reduzieren, die sonst zwischen dem drehbaren Duschkopf und dem Gehäuse während der Umdrehung des Kopfes entwickelt würde, während eine fluiddichte Abdichtung immer dann erzeugt wird, wenn Wasser zugeführt wird.
Eine Verringerung des Wasserzufuhrdrucks, wenn der drehbare Duschkopf gedreht werden soll, kann durch Schließen eines die Duscheinheit speisenden Strömungssteuerventils vorgenommen werden. Alternativ kann der Wasserdruck auch durch Ablassen der Wasserzufuhr in Richtung zu einem dem Duschsystem zugeordneten herkömmlichen Wasserhahn verringert werden. In beiden Fällen kann eine gesonderte elektronische Steuerung benutzt werden, um die Wasserzufuhr zur Duscheinheit zu steuern.
Vorzugsweise kann ein Drucksensor vorgesehen werden, um den Wasserdruck in der Wasserleitung der Duscheinheit festzustellen, und die elektronische Steuerung der Duscheinheit kann so programmiert sein, daß der Mikromotor aktiviert wird, um den Duschkopf zu drehen, wenn der Druck weniger wird als ein vorherbestimmtes Niveau.
Der der Duscheinheit zugeordnete Drucksensor ist so betätigbar, daß er eine Druckänderung in der Duscheinheit viel rascher erfaßt als ein herkömmlicher turbinenbetriebener Strömungsmesser, der dem die Duscheinheit versorgenden Strömungssteuerventil zugeordnet ist, die Durchflußleistung durch dasselbe mißt, da im allgemeinen ein turbinenbetriebener Strömungsmesser aufgrund von Trägheit eine gewisse Auslösezeit braucht, ehe die Turbine einen eingeschwungenen Zustand erreicht. Deshalb können vorzugsweise die Signale vom Drucksensor benutzt werden, um das Strömungssteuerventil zu steuern, welch es die Duscheinheit speist.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Anordnung zum Erfassen der Umgebungsbedingung vorgesehen, in der die Duscheinheit in Gebrauch genommen wird. Der drehbare Duschkopf wird so gedreht, daß ein Sprühkopf mit Sprüheigenschaften, die an die erfaßte Umgebung angepaßt sind, automatisch ausgewählt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt bietet das Wasserzufuhrsystem dieser Erfindung einen Wasserhahn mit einem drehbaren Wasserabgabekopf und vorstehend beschriebenen Merkmalen.
Diese Merkmale und Vorteile der Erfindung ebenso wie weitere Merkmale und Vorteile derselben werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offenbart.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Badezimmer darstellt, in welches ein Duschbadsystem eingebaut ist, das eine Handbrauseeinheit gemäß der Erfindung beinhaltet;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Duschbadsystems und zeigt die Handbrauseeinheit, wie sie durch einen flexiblen Brauseschlauch an eine Strömungssteuereinheit angeschlossen ist;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Duscheinheit entlang der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des drehbaren Duschkopfes entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 und zeigt schematisch vier verschiedene Wasserabgabemuster, wobei aus Gründen der Einfachheit eine Kappe für den Duschkopf entfernt ist;
Fig. 5A bis 5D sind Seitenansichten, die verschiedene Sprühköpfe des drehbaren Duschkopfes zeigen;
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines druckempfindlichen, beweglichen Dichtgliedes und einer zugeordneten Stirnplatte;
Fig. 7 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht des Dichtgliedes und der Stirnplatte, die in Fig. 6 gezeigt sind;
Fig. 8 ist eine Ansicht der in Fig. 6 und 7 gezeigten Stirnplatte von unten;
Fig. 9A und 9B sind vergrößerte Querschnittsansichten, die in einer gewissen übertriebenen Weise den Betrieb des beweglichen Dichtgliedes darstellen, wobei Fig. 9A das Dichtglied in seiner Ruhestellung bei Abwesenheit von Wasserdruck zeigt und Fig. 9B das Dichtglied in Abhängigkeit von Wasserdruck abgehoben und gegen den drehbaren Duschkopf gedrängt zeigt;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X in Fig. 3;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI in Fig. 3;
Fig. 12 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die den Schlauchkupplungsabschnitt der in Fig. 3 gezeigten Duscheinheit zeigt;
Fig. 13 ist eine Ansicht, welche die Art und Weise darstellt, in der ein Paar elektrischer Stromversorgungsdrähte und ein Paar elektronischer Kommunikationsdrähte um den flexiblen Schlauch angeordnet sind;
Fig. 14A ist eine Draufsicht, die eine ortsfeste Kontaktplatte zeigt, welche einen Drehpositionssensor bildet, der in die Duscheinheit einverleibt ist;
Fig. 14B ist eine Ansicht der in Fig. 14A gezeigten Kontaktplatte von unten;
Fig. 14C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 14A und zeigt die ortsfeste Kontaktplatte und einen drehbaren Kontakt;
Fig. 15 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die abgewandelte Form der Duscheinheit gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 16 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 3, zeigt aber die in Fig. 15 gezeigte abgewandelte Duscheinheit;
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, welches eine elektronische Steuerschaltung für die Handbrauseeinheit und eine elektronische Steuerschaltung für die Strömungssteuereinheit zeigt;
Fig. 18 ist ein Verdrahtungsplan der elektronischen Steuerschaltung für die Handbrauseeinheit, verwirklicht durch Benutzung eines handelsüblichen monolithischen Mikrocomputers;
Fig. 19 ist ein Verdrahtungsplan der elektronischen Steuerschaltung für die Strömungssteuereinheit, verwirklicht durch Benutzung eines handelsüblichen monolithischen Mikrocomputers;
Fig. 20 - 27 sind Ablaufdiagramme, welche die Funktionen zeigen, die von den in Fig. 17 - 19 gezeigten elektronischen Steuerschaltungen ausgeführt werden;
Fig. 28 zeigt eine Tabelle verschiedener Daten, die im Speicher der Steuerschaltung für die Strömungssteuereinheit gespeichert sind, und worin das Suffix M allgemein die Symbole A-D für die vier Sprühköpfe wiedergibt;
Fig. 29 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Duschbadeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 30 ist eine horizontale Querschnittsansicht der in Fig. 29 gezeigten Duscheinheit, wie sie am ersten Aufhänger aufgehängt ist;
Fig. 31 ist eine horizontale Querschnittsansicht der Duscheinheit gemäß Fig. 29, wie sie am zweiten Aufhänger aufgehängt ist;
Fig. 32 ist ein Ablaufdiagramm, welches zusätzliche Funktionen zeigt, die von der Steuerschaltung für die Strömungssteuereinheit auszuführen sind, um das in Fig. 29 - 31 gezeigte System zu betreiben;
Fig. 33 ist eine Teilansicht, die eine weitere Form der Duscheinheit zeigt;
Fig. 34 ist eine Querschnittsansicht, die eine die Erfindung verkörpernde Wasserhahnanordnung zeigt;
Fig. 35 ist ein Blockschaltbild, welches die Steuerschaltung des in Fig. 34 dargestellten Wasserhahns zeigt; und
Fig. 36 und 37 sind Ablaufdiagramme, welche Funktionen zeigen, die von der in Fig. 35 gezeigten Steuerschaltung ausgeführt werden.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nunmehr in größerer Einzelheit unter Hinweis auf verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.
In Fig. 1 ist ein Badezimmer gezeigt, welches mit einem Duschbadsystem 10 gemäß der Erfindung ausgestattet ist. Zu dem System 10 gehört eine von Hand gehaltene Duscheinheit 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Duscheinheit 12 ist mit einer elektrisch betriebenen Strömungssteuereinheit 14 über einen flexiblen Schlauch 16 verbunden. Die Strömungssteuereinheit 14 ist mit einem herkömmlichen Wasserhahnauslauf 18 für den Fußbodenbereich versehen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Strömungssteuereinheit 14 einen Kaltwassereinlaß 20, der in der üblichen Weise an eine nicht gezeigte Wasserzufuhr angeschlossen ist, sowie einen Heißwassereinlaß 22, der an eine nicht gezeigte Heißwasserzufuhr, beispielsweise einen Boiler angeschlossen ist. Herkömmliche Strömungssteuerventile 24 und 26, die von elektrischen Ventilbetätigungsvorrichtungen 28 bzw. 30 betätigt werden, sind über die Einlässe 20 und 22 zum Steuern der Durchflußleistung durch dieselben angeordnet. Jede der Betätigungsvorrichtungen 28 und 30 kann von üblicher Art sein und einen Schrittschaltmotor aufweisen, der von einer elektronischen Steuerschaltung 32 gesteuert ist. Die Einlässe 20 und 22 sind zu einem gemeinsamen Rohr 34 zusammengefaßt, so daß die Ventile 24 und 26 als Mischventile für das gemeinsame Rohr 34 fungieren. Ein herkömmlicher Temperaturmeßfühler 36 in Form eines Thermistors und ein herkömmlicher, turbinenbetriebener Strömungsmesser 38 ist im gemeinsamen Rohr 34 zum Erfassen der Temperatur und der Durchflußleistung von hindurchströmendem, gemischtem Wasser angeordnet. Das gemeinsame Rohr 34 ist gegabelt zu einem ersten Auslaß 40, der mit dem Brauseschlauch 16 verbunden ist, und einem zweiten Auslaß 42, der mit dem Wasserhahn 18 verbunden ist. In den Auslässen 40 und 42 sind herkömmliche Absperrventile 44 bzw. 46 vorgesehen. Wenn das Ventil 44 bei geschlossenem Ventil 46 geöffnet wird, wird Mischwasser unter Druck offensichtlich vollständig der Duscheinheit 12 zugeführt. Wenn das Ventil 44 geschlossen wird, wird gleichgültig, ob das Ventil 46 geschlossen ist oder nicht, der Wasserdruck zur Duscheinheit 12 unterbrochen. Wenn beide Ventile 44 und 46 geöffnet werden, wird der Brauseschlauch 16 einem beträchtlichen Druckabfall ausgesetzt. Diese Absperrventile 44 und 46 werden jeweils durch herkömmliche Solenoidbetätigungsvorrichtungen 48 und 50 betätigt, die von der Steuerschaltung 32 gesteuert werden.
Der Aufbau und das Arbeitsprinzip der Handbrauseeinheit 12 wird in erster Linie unter Hinweis auf Fig. 3-12 beschrieben.
Wie Fig. 3 zeigt, hat die Handbrauseeinheit 12 ein rohrförmiges Handgriffgehäuse 52 mit einer Längsachse 54. Das Gehäuse 52 kann aus geeignetem Kunststoffmaterial hergestellt sein und aus zwei unterteilten Hälften bestehen, die längs einer vertikalen Teilungsebene 56 vereinigt sind, wie ohne weiteres aus Fig. 10 entnehmbar. Das Handgriffgehäuse 52 hat eine Wasserleitung 58, die sich von einem ersten oder proximalen Ende 60 zu einem zweiten oder dista- len Ende 62 des Gehäuses durch dasselbe hindurcherstreckt. Wie am besten in den Fig. 3, 10 und 11 gezeigt, ist die Wasserleitung 58 gegenüber der Längsachse 54 des Gehäuses 52 radial nach außen versetzt, so daß ein zentraler Hohlraum 64 in dem Handgriffgehäuse 52 gebildet wird, dessen Abmessung groß genug ist, um einen elektrischen Antrieb 66 und verschiedene weitere Bauteile aufzunehmen. Wie in Fig. 10 und 11 gezeigt, hat die Wasserleitung 58 einen langgestreckten, gekrümmten Querschnitt, der sich in Umfangsrichtung des Gehäuses 52 erstreckt, um für die hindurchfließende Wasserströmung einen großen Querschnittsflächenströmungsbereich zu bieten.
Von der Strömungssteuereinheit 14 über den flexiblen Schlauch 16 zugeführtes Mischwasser wird der Wasserleitung 58 durch eine Schlauchkupplungsanordnung 68 zugeführt, die am besten in Fig. 3 und 12 gezeigt ist. Zu der Kupplungsanordnung 68 gehört ein Schlauchverbinder 70, der mit einem geriffelten, rohrartigen Abschnitt 72 versehen ist, auf den ein Ende des Schlauchs 16 aufgesetzt und mittels eines Klemmringes 74 befestigt ist. Der Verbinder 70 hat einen oberen Ansatz 76, der fluiddicht und drehbar in eine zugehörige Bohrung des Gehäuses 52 über geeignete Dichtungsmittel, beispielsweise O-Ringe eingepaßt ist. Der Schlauchverbinder 70 wird von einer Sicherungsmutter 78 in seiner Lage gehalten, die so in das Gehäuse 52 eingeschraubt ist, daß zwischen dem unteren Ende des Gehäuses 52 und einer ringförmigen Stirnfläche 82 des Verbinders 70 ein Ringraum 80 gebildet wird. Über den Verbinder 70 erstreckt sich eine Vielzahl von Durchlässen 84, um das Innere des flexiblen Schlauchs 16 mit dem Ringraum 80 in Verbindung zu setzen. Infolgedessen fließt vom Schlauch 16 eingespeistes Wasser durch die Durchlässe 84 und den Ringraum 80 in die Wasserleitung 58. Eine über den Verbinder 70 aufgesetzte Y-Packung 86 bildet eine Fluidabdichtung, während sie dem Schlauchverbinder 70 eine Umdrehung gegenuber der Sicherungsmutter 78 und dem Handgriffgehause 52 erlaubt.
Das Drehen des Schlauchverbinders 70 gegenüber dem Gehäuse 52 ist durch einen vom Verbinder 70 vorstehenden Anschlagstift 88 begrenzt, der in eine gekrümmte Nut 90 eingreift, die am unteren Ende des Gehäuses 52 gebildet ist. Wie Fig. 11 zeigt, ist die Nut 90 bei 92 unterbrochen, um eine Anschlagwand zu bilden, gegen die der Anschlagstift 88 anlegbar ist. Bei dieser Anordnung ist die von Hand gehaltene Duscheinheit 12 am flexiblen Schlauch 16 fluiddicht angelenkt, um eine begrenzte Drehbewegung mit einem Drehwinkel von weniger als 3600 auszuführen. Eine solche Anordnung zur begrenzten Umdrehung ist besonders vorteilhaft, da sie ein hohes Maß an Freiheit relativer Umdrehung für die Duscheinheit 12 gegenüber dem flexiblen Schlauch 16 schafft während sie verhindert, daß die Duscheinheit 12 mit der Strömungssteuereinheit 14 verbindende elektrische Drähte übermäßig stark verdrillt werden, wie später noch näher im einzelnen beschrieben wird.
In die Wasserleitung 58 eingelassenes, unter Druck stehendes Wasser wird einem drehbaren Duschkopf 94 mittels einer reibungsfreien oder kontaktfreien Dichtungsanordnung zugeführt, wie nunmehr beschrieben werden soll.
Um die Herstellung zu erleichtern, weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das zweite oder distale Ende 62 des Handgriffsgehäuses 52 eine kreisförmige Stirnplatte 96 auf, die mit einer radialen Wand 98 verbunden ist. Die Stirnplatte 96 ist, wie am besten in Fig. 6 und 7 gezeigt, mit einer abgestuften axialen Bohrung 100 ausgebildet, die in eine größere Bohrung 102 mündet, welche gegenüber der Längsachse 54 des Handgriffgehäuses 52 versetzt ist. Ein druckempfindliches, bewegliches Dichtglied 104 ist fluiddicht und verschiebbar in den Bohrungen 100 und 102 der Stirnplatte 96 aufgenommen. Das bewegliche Dichtglied 104 weist einen scheibenförmigen oberen Teil 106 und einen zylindrischen unteren Teil 108 auf, wobei der 26 erstere in die versetzte Bohrung 102 und der letztere in die axiale Bohrung 100 eingreift. Ein O- Ring 110 bietet eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Bohrung 102 und dem oberen Teil 106, während ein O-Ring 112 zum Abdichten des unteren Teils 108 gegenüber der Bohrung 100 dient. Der obere Teil 106 des beweglichen Dichtgliedes 104 hat eine langgestreckte Wasserauslaßöffnung 114, die gegenüber der Längsachse 54 des Gehäuses 52 versetzt ist und in die flache Stirnfläche 115 des Dichtgliedes 104 mündet. Die Auslaßöffnung 114 steht in Fluidverbindung mit einer ähnlich langgestreckten Durchgangsöffnung 116, die in der Stirnplatte 96 gebildet ist und in eine D-förmige Nut 118 mündet, die ihrerseits mit der Wasserleitung 58 in Verbindung steht. Somit fließt Wasser von der Leitung 58 durch die Nut 118 und die Öffnung 116 in die Wasserauslaßöffnung 114.
Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, ist das bewegliche Dichtglied 104 mit einer durchgehenden Bohrung 120 versehen, die mit dem Handgriffgehäuse 52 koaxial ist. Durch diese Bohrung 120 erstreckt sich eine Welle 122, wie am besten in Fig. 3, 9A und 98 gezeigt. Der drehbare Duschkopf 94 ist mittels einer Schraube 124 am Außenende der Welle 122 abnehmbar befestigt. Der drehbare Duschkopf 94 hat eine ebene Stirnfläche 126 im rechten Winkel zur Längsachse 54 und der ebenen Stirnfläche 115 des Dichtgliedes 104 sowie der oberen Stirnfläche 128 der Stirnplatte 96 eng zugewandt. Die Welle 122 ist vom Dichtglied 104 drehbar abgestützt, welches seinerseits von der Stirnplatte 96 begrenzt axial bewegbar abgestützt ist. Zum Abdichten der Welle 122 gegen das Dichtglied 104 ist eine Y-Packung 130 benutzt (Fig. 9A und 9B).
Unter Hinweis in erster Linie auf die Fig. 4 und 5 hat der drehbare Duschkopf 94 zylindrische Gestalt und ist mit dem Handgriffgehäuse 52 koaxial ausgerichtet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der drehbare Duschkopf 94 mit vier Sprüh- oder Wasserspendeköpfen 132, 134, 136 und 138 versehen, die unterschiedliche Sprüh- oder Wasserspendeeigenschaften haben. Zum Beispiel hat der Sprühkopf 132 ein Auslaßpaßstück 140 mit Perforationen 142, die geeignet sind, Wasser in Form eines normalen, divergierenden Sprühnebels 144 zu versprühen. Der nächste Sprühkopf 134 ist mit einem Auslaßpaßstück 146 versehen, welches eine vergrößerte Einzelabgabeöffnung 148 hat, die geeignet ist, eine nicht eingeschränkte, Iaminare Strömung 150 abzugeben. Diese Gestaltung ist von Vorteil, wenn Wasser mit einer hohen Durchflußleistung abgegeben werden soll, beispielsweise zur Versorgung einer Badewanne oder eines Waschbeckens. Der dritte Sprühkopf 136 ist so gestaltet, daß er einen spritzgeschützten, sbelüfteten oder schaumigen Sprühnebel 152 bildet und hat zu diesem Zweck ein Auslaßpaßstück 154, welches mit Lufteinlässen 156 versehen ist, die in Venturidüsen bildende Abgabeöffnungen 158 zusammengeführt sind. Der vierte Sprühkopf 138 ist mit einem Auslaßpaßstück 160 versehen, welches eine Vielzahl von Abgabedurchlässen 162 hat, die zu einem Punkt konvergiert sind, um konvergierte Wasserstrahlen 164 zu bilden, die benutzt werden können, um eine massierende Wirkung zur Verfügung zu stellen. Diese Auslaßpaßstücke 140, 146, 154 und 160 stehen jeweils in Fluidverbindung mit Wassereinlässen 166, 168, 170 bzw. 172, die einen länglichen Querschnitt haben und auf die Stirnfläche 126 des Duschkopfes 54 hin offen sind. Wie am besten aus den Fig. 9A und 98 zu verstehen ist, sind diese Einlässe 166, 168, 170 und 172 gegenüber der Achse des Handgriffgehäuses 52 radial versetzt, so daß sie beim Drehen des drehbaren Duschkopfes 94 reihum mit der Wasserauslaßöffnung 114 des beweglichen Dichtgliedes 104 ausgerichtet werden, um von dort Wasser unter Druck zu empfangen. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, ist der drehbare Duschkopf 94 vorzugsweise von einer Kappe 174 umgeben, die abnehmbar auf das Handgriffgehäuse 52 aufgesetzt ist und ein Fenster 176 hat, das in Umfangsrichtung mit der Auslaßöffnung 114 fluchtet.
Unter Hinweis hauptsächlich auf Fig. 9A, in der der Spielraum zwischen dem drehbaren Duschkopf 94 und der Stirnplatte 96 in übertriebener Weise gezeigt ist, ist die den drehbaren Duschkopf 94 tragende Welle 122 mit einer Schulter 178 versehen, die durch einen D-Schnitt gebildet ist. Der Duschkopf 94 sitzt auf der Schulter 178 und wird mittels der Schraube 124 (Fig. 3) in seiner Lage gehalten. Wie Fig. 3 zeigt, ist eine verstellbare, mit Flansch versehene Mutter 180 auf die Welle 122 aufgeschraubt und liegt an der Innenfläche 182 der Stirnwand 98 an. Die Fläche 182 bietet eine Lagerfläche für die geflanschte Mutter 180, wenn die Welle 122 vom elektrischen Antrieb 66 gedreht wird. Wie am besten in Fig. 6, 9A und 98 gezeigt, ist ein O- Ring 184 in eine auf der Stirnfläche 115 des Dichtgliedes 104 um die Wasserauslaßöffnung 114 herum gebildete Nut eingepaßt. Die mit Flansch versehene Mutter 180 ist so eingestellt, daß die untere Stirnfläche 126 des Kopfes 94 der oberen Stirnfläche 115 des beweglichen Dichtgliedes 104 eng zugewandt ist, wobei ein kleiner Spielraum in der Größenordnung eines Bruchteils eines Millimeters zwischen ihnen gebildet ist, wie übertrieben in Fig. 9A gezeigt, und daß die untere Stirnfläche 126 des drehbaren Duschkopfes 94 mit dem O-Ring 184 lose in Berührung steht.
Wie später im einzelnen beschrieben, kann die Duscheinheit 12 so gesteuert werden, daß der Duschkopf 94 gedreht wird, wenn der Druck von Wasser in der Wasserleitung 58 nicht vorhanden oder weniger ist als ein vorherbestimmter Pegel. In diesem Zustand ruht das bewegliche Dichtglied 104 auf der Stirnplatte 96, wie in Fig. 9A gezeigt, und der drehbare Duschkopf 94 steht, obwohl das in Fig. 9A nicht gezeigt ist, lose mit dem O-Ring 184 in Eingriff. Das Gewicht des Duschkopfes 94 und der Welle 122 in zusammengebautem Zustand und ebenso das Gewicht des elektrischen Antriebs 66, der daran hängend angebracht ist, wird vom O-Ring 184 abgestützt, der dann geringfügig zusammengedrückt wird. Da der drehbare Duschkopf 94 aber frei ist von jeglicher Reibungsberührung mit den ortsfesten Teilen der Duscheinheit 12, außer dem O-Ring 184, kann der drehbare Duschkopf 94 selbst dann ohne weiteres gedreht werden, wenn der elektrische Antrieb 66 aus einem Mikromotor mit begrenzter Abgabe besteht. Um die Gefahr eines Reibungseingriffs zwischen dem Duschkopf 94 und der Stirnplatte 96 zu verringern, kann die Oberseite der Platte 96 mit Vertiefung versehen sein, wie bei 186 in Fig. 6 gezeigt.
Wenn unter Hinweis auf Fig. 9B die Wasserzufuhr wieder aufgenommen wird, um den Duschkopf 94 zu versorgen, wird Wasserdruck in der Bohrung 102 aufgebracht, so daß sich über das bewegliche Dichtglied 104 zwischen dem Wasserdruck und dem atmosphärischen Druck ein Differentialdruck entwickelt. lm einzelnen hat das Dichtglied 104 in der Bohrung 102, in die es eingepaßt ist, eine für Druck empfängliche Querschnittsfläche, die der Querschnittsfläche des O- Ringes 110 minus der Querschnittsfläche des O-Ringes 184 und minus der Querschnittsfläche des O-Ringes 112 gleicht. Der Nettoquerschnittsbereich des Dichtgliedes 104, der für Druck empfänglich ist, ist in Fig. 6 schraffiert gezeigt. Deshalb unterliegt das bewegliche Dichtglied 104 aufgrund des Druckunterschiedes, der auf den für Druck empfänglichen Bereich wirkt, einem Aufwärtsschub. Infolgedessen ist das Dichtglied 104 gegen den drehbaren Duschkopf 94 vorgespannt, um den O-Ring 184 zusammenzudrücken, wie in Fig. 98 gezeigt, um dadurch eine fluiddichte Abdichtung zwischen denselben herzustellen. Auf diese Weise macht es das bewegliche Dichtglied 104 möglich, den Reibungseingriff zwischen dem drehbaren Duschkopf 94 und dem Gehäuse 52 während der Umdrehung des Kopfes 94 zu verringern, aber eine fluiddichte Abdichtung immer dann zwischen ihnen herzustellen, wenn Wasser zugeführt wird.
Der elektrische Antrieb 66 weist unter erneutem Hinweis auf Fig. 3 einen herkömmlichen Mikromotor 188 mit Getriebe auf, der einen Gleichstrommotor 190 und einen Untersetzungsgetriebemechanismus 192 umfaßt. Das nicht gezeigte Endzahnrad des Untersetzungsgetriebemechanismus 192 ist auf allgemein bekannte Weise mit der Welle 122 gekoppelt. Der Mikromotor 190 wird von einer elektronischen Steuerschaltung 194 gesteuert, die an einer Leiterplatte 196 angebracht ist, welche gleichfalls im inneren Hohlraum 64 des Handgriffgehäuses 52 aufgenommen und daran befestigt ist. Die mit Getriebe versehene Mikromotoranordnung 188 ist in erster Linie von der Welle 122 abgestützt, an der sie hängt. Um zu verhindern, daß sich die mit Getriebe versehene Motoranordnung 188 gegenüber dem Handgriffgehäuse 52 dreht, ist das Gehäuse des Untersetzungsgetriebemechanismus 192 mit zwei radialen Stegen 198 versehen, die schichtartig zwischen den Gehäusehälften angebracht sind, wie in Fig. 10 gezeigt. Bei dieser Anordnung läßt sich die mit Getriebe versehene Mikromotoranordnung 188 ohne weiteres mit der Welle 122 mit einem hohen Grad an Fluchtung, unabhängig von möglicherweise bestehenden Herstellungstoleranzen zusammenbauen.
Unter weiterem Verweis auf Fig. 3 ist die Duscheinheit 12 mit zwei herkömmlichen Steuerschaltern des Druckknopftyps 200 und 202 versehen, die mit der Steuerschaltung 194 durch nicht gezeigte elektrische Drähte verbunden sind. Der obere Steuerschalter 202 ist dazu gedacht, die Wasserzufuhr zur Duscheinheit 12 dadurch zu steuern, daß er einen Befehl zum Öffnen oder loschließen der Strömungssteuerventile 24 und 26 abgibt, während der untere Steuerschalter 200 benutzt wird, um die Sprüh- oder Wasserabgabeeigenschaften zu steuern, indem er ein Signal zum Drehen des drehbaren Duschkopfes 94 sendet. Der Wasserleitung 58 ist ein herkömmlicher Drucksensor 204 betriebsmäßig zugeordnet, um den Druck des hindurchströmenden Wassers zu erfassen, und sein Abgabesignal wird über nicht gezeigte Signalleitungen an die Steuerschaltung 194 gesandt. Um die Winkelstellung des drehbaren Duschkopfes 94 festzustellen, ist die Duscheinheit 12 ferner mit einem Winkelpositionssensor 206 versehen, der der Welle 122 zugeordnet ist und Signale zum Steuern der Steuerschaltung 194 über nicht gezeigte Signalleitungen abgibt. Der Positionssensor 206 wird später unter Hinweis auf Fig. 14A-14C etwas im einzelnen beschrieben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird elektrischer Strom von der Steuerschaltung 32 der Strömungssteuereinheit 14 zur Steuerschaltung 194 der Duscheinheit 12 über ein Paar Zufuhrleitungen 208 zugeführt, die einen Verbinder 210 haben, wie in Fig. 3 und 12 gezeigt. Die Steuerschaltungen 32 und 194 weisen vorzugsweise programmierbare, digitale Mikrorechner auf, die miteinander über ein Paar verdrillte Drähte 212 in Verbindung stehen, ähnlich wie in Fig. 12 gezeigt, und einen Verbinder 214 haben. Wie in Fig. 12 und 13 gezeigt, sind die Leitungen 208 und 212 schraubenlinienförmig um den flexiblen Brauseschlauch 16 gewunden. Der Bereich dieser Leitungen 208 und 212, der sich aus dem Schlauch 16 erstreckt, ragt durch ein Paar geneigte Durchlässe 216, die über den Schlauchverbinder 70 hinweg gebildet sind und in eine zentrale Bohrung des Ansatzes 76 münden, wie in Fig. 3 und 12 gezeigt. Danach sind die Leitungen 208 und 212 in den zentralen Hohlraum 64 des Handgriffgehäuses 52 gezogen. Da die Leitungen 208 und 212 zentriert sind, wo sie in den Hohlraum 64 eintreten, und da eine relative Umdrehung zwischen dem Schlauchverbinder 70 und dem Handgriffgehäuse 52 vom Anschlagstift 88 begrenzt ist, wie vorstehend unter Hinweis auf Fig. 11 beschrieben, sind die Drähte 208 und 212 über die ganze Schwenkbewegung der Duscheinheit 12 hinweg im wesentlichen von Zug und Spannung ausgenommen.
In Fig. 14A-14C ist ein Beispiel des Winkelpositionssensors 206 gezeigt. Der Sensor 206 ist so ausgelegt, daß er erfaßt, welcher der vier Sprühköpfe 132, 134, 136 und 138 des drehbaren Duschkopfes 94 mit der Wasserauslaßöffnung 114 des Handgriffsgehäuses 52 fluchtet und auch einen Zeitpunkt feststellt, zu dem der Gleichstrommotor 190 gebremst werden muß, um die Spruhkopfe richtig in ihre Lage zu bringen. Zu diesem Zweck kann der Positionssensor 206 eine Kombination aus funf Begrenzungsschaltern des herkommlichen Typs aufweisen, die der Welle 122 zugeordnet sind. Wie gezeigt, hat der Sensor 206 ein Gehause 218, an dem eine ortsfeste Kontaktplatte 220 befestigt ist, die mit einem feste Kontakte bildenden Druckmuster versehen ist. Die auf die Platte 220 aufgedruckten festen Kontakte wirken zusammen mit drei drehbaren Kontakten 222, 224 und 226, die an einer Drehklinge 228 montiert sind, welches mittels einer Schraube 230 an der Welle 122 drehfest angebracht sind. Das Druckmuster schließt vier feste Kontakte 232A-232D ein, die jeweils an Anschlüsse 234A-234D angelötet sind und mit dem beweglichen Kontakt 224 zusammenwirken. Der innere, kreisförmige,feste Kontakt 236, der an einen Anschluß 238 angelötet ist, steht permanent in Berührung mit dem beweglichen Kontakt 226 und bietet ein Erdpotential. Wenn sich also der bewegliche Duschkopf 94 in der Stellung befindet, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, steht mit dem festen Kontakt 232A der bewegliche Kontakt 224 in Eingriff, so daß der erste Begrenzungsschalter 239A, der aus den festen Kontakten 232A und 236 und der beweglichen Klinge 228 besteht, geschlossen ist, wodurch der erste Sprühkopf 132 erfaßt wird. Auf ähnliche Weise wird, wenn der Duschkopf 94 um 90º entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 4 gesehen gedreht wird, der aus den festen Kontakten 2328 und 236 und der beweglichen Klinge 228 bestehende zweite Begrenzungsschalter 2398 geschlossen, wodurch der zweite Sprühkopf 134 erfaßt wird. Der dritte und vierte Begrenzungsschalter 239C und 239D, die jeweils die festen Kontakte 232C und 232D einschließen, werden auf ähnliche Weise geschlossen, wenn der Kopf gedreht wird. Das Druckmuster schließt auch einen äußeren festen Kontakt 240 ein, der zu einem Anschluß 242 führt. Dieser Kontakt 240 hat vier schmale, nach innen gerichtete Vorsprünge 244A-244D, wirkt zusammen mit dem beweglichen Kontakt 222 zur Schaffung des fünften Begrenzungsschalters 239E. Der fünfte Begrenzungsschalter soll die genaue Winkelstellung erfassen, an der der drehbare Duschkopf 94 während der Umdrehung angehalten werden muß. Deshalb ist die Steuerschaltung 194 so programmiert, daß sie bei Empfang eines Signals vom fünften Schalter den dem Gleichstrommotor 190 zugeführten elektrischen Strom um kehrt, um eine Bremswirkung zu erzeugen, wie in der Technik allgemein bekannt.
Fig. 15 und 16 zeigen eine abgewandelte Form der Duscheinheit. Hauptsächlich unterscheidet sich die abgewandelte Duscheinheit 250 von der vorstehend beschriebenen Duscheinheit 12 darin, daß das Handgriffgehäuse, um das Zusammensetzen von Bauteilen zu erleichtern, in ein inneres und ein äußeres Gehäuse unterteilt ist, und daß dem beweglichen Dichtglied eine vergrößerte, auf Druck empfängliche Fläche zugeteilt ist, um den Abdichtungsdruck zu erhöhen. Teile und Elemente, die den vorstehend beschriebenen ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen angezeigt und brauchen nicht noch einmal beschrieben zu werden. Wie gezeigt, weist das Handgriffgehäuse 252 ein äußeres Gehäuse 254 und ein inneres Gehäuse 256 auf, welches abnehmbar in das äußere Gehäuse 254 eingepaßt ist. Die Wasserleitung 58 erstreckt sich durch das innere Gehäuse 256 und mündet in eine Axialbohrung 258, in die ein bewegliches Dichtglied 260 verschiebbar eingepaßt und mittels einer Y-Packung 262 abgedichtet ist. Das bewegliche Dichtglied 260 hat eine gleichwertige Funktion wie das bewegliche Dichtglied 104 des ersten Ausführungsbeispiels 12 und ist mit einer Wasserauslaßöffnung 264 versehen, mit der die Wassereinlässe verschiedener Sprühköpfe wahlweise ausgerichtet werden. Ein O-Ring 266 wird auf ähnliche Weise um die Auslaßöffnung 264 benutzt, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem beweglichen Dichtglied 260 und dem drehbaren Duschkopf 94 zu schaffen. Es liegt ohne weiteres auf der Hand, daß das bewegliche Dichtglied 260 in der abgewandelten Duscheinheit 250 eine druckempfängliche Querschnittsfläche hat, die der größten Querschnittsfläche des Handgriffgehäuses 252 nahe ist. Dementsprechend wird, wenn die Duscheinheit 250 in Gebrauch ist, eine erhöhte Fluiddichtheit hergestellt.
Unter Hinweis auf das Blockschaltbild der Fig. 17 kann die elektronische Steuerschaltung 194 für die Handbrauseeinheiten 12 und 250 und die elektronische Steuerschaltung 32 für die Strömungssteuereinheit 14 programmierbare,digitale Mikrorechner 300 bzw. 302 aufweisen. Zu der Steuerschaltung 32 gehört ein Arbeitsstromkreis 304, der zum Beispiel von einer in der Strömungssteuereinheit 14 aufgenommenen Batterie 306 versorgt wird. Die Batterie 306 speist auch einen Spannungsregler 308 der Steuerschaltung 194 über elektrische Leitungen 208, die um den flexiblen Schlauch 16 gewickelt sind, wie zuvor beschrieben. Der Mikrorechner 300 schließt eine Zentraleinheit CPU 310 ein, die über eine Eingabe- und Ausgabeschnittstelle I/O 312 Zugriff nimmt auf den Positionssensor 206, die Steuerschalter 200 und 202 und den Drucksensor 204. Die CPU 310 steuert den Gleichstrommikromotor 190 über eine Motortreiberschaltung 314, um den drehbaren Duschkopf 94 zu drehen und zu steuern, wie später unter Hinweis auf Ablaufdiagramme erläutert. Der Mikrorechner 302 schließt eine CPU 316 und eine I/O 318 ein. Die CPU 316 nimmt über die I/O 318 Zugriff auf den Mischwassertemperatursensor 36, den Strömungsmesser 38 und einen Stromsteuerschalter 320. Die CPU 316 steuert die Solenoidbetätigungsvorrichtung 48 für das Duschventil 44, die Solenoidbetätigungsvorrichtung 50 für das Wasserhahnventil 46, den Schrittschaltmotor 28 des Strömungssteuerventils 24 für die Kaltwasserleitung und den Schrittschaltmotor 30 des Strömungssteuerventils 26 für die Heißwasserleitung und zwar jeweils über Treiberschaltungen 322, 324, 326 bzw. 328, wie später beschrieben. Die CPU 316 steuert ferner eine Flüssigkristallanzeige LCD 330 und betätigt über einen Treiber 334 einen Warmsummer 332.
Wie später unter Hinweis auf die Ablaufdiagramme beschrieben, übermitteln und empfangen die Mikrocomputer 300 und 302 digitale Daten und Anweisungen miteinander über Drahtleitungen 212. Kommunikation wird gemäß dem asynchronen seriellen Datenkommunikationsmodus durchgeführt. Zu diesem Zweck werden vom Mikrocomputer 300 übermittelte Anweisungen und Informationen über einen später beschriebenen Sendeempfänger in einen Unterbrechungseingabeanschluß des Mikrocomputers 302 eingegeben, um mit höchster Priorität bearbeitet zu werden. Ähnlich werden vom Mikrocomputer 302 gesendete Befehle und Signale an einen Unterbrechungsanschluß des Mikrocomputers 300 zur prompten Bearbeitung angelegt. Da auf diese Weise Kommunikation zwischen den Mikrocomputern 300 und 302 digital durchgeführt wird, ist es möglich, Daten und Instruktionen mit nur einem Paar Signalleitungen 212 zu übermitteln. Die Benutzung einer so begrenzten Anzahl von Signalleitungen ist vorteilhaft, da sie dem Schlauch 16 einen hohen Grad an Flexibilitat gibt.
In Fig. 18 ist ein Verdrahtungsdiagramm gezeigt, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die in Fig. 17 gezeigte Steuerschaltung 194 zu verwirklichen. Als der in Fig. 17 gezeigte Mikrorechner 300 kann ein handelsublicher monolithischer 8 Bit Mikrocomputer M34225 benutzt werden, der von der Mitsubishi Electric Corporation aus Tokio vertrieben wird. Asynchrone serielle Kommu nikationssignale werden von dem Mikrocomputer 300 uber einen Sendeempfanger 336 ubertragen. Signale vom anderen Mikrocomputer 302 werden uber einen Empfanger 301 empfangen und an den Unterbrechungsanschluß des Mikrocomputers 300 ubertragen. Der Ausgang vom Drucksensor 204 wird über eine Verstärker-Kompensatorschaltung 340 an den Mikrocomputer 300 weitergeleitet. Eine Spannungsschaltung 342 liefert eine Bezugsspannung für den Drucksensor 204. Ein mittels Bezugszeichen CN3 angedeuteter Verbinder verbindet den Mikrocomputer 300 mit den oben erwähnten fünf Begrenzungsschaltern des Positionssensors 206. Eine Spannungsmonitorschaltung 333 überwacht die vom Regler 308 gesteuerte Spannung. Die Signale vom Sprühmustersteuerschalter 200 und vom Wasserzufuhrsteuerschalter 202 werden über einen mit Bezugszeichen CNS angedeuteten Verbinder geleitet. Der Gleichstrommotor 190 zum Drehen des drehbaren Duschkopfes 94 kann mit der Treiberschaltung 314 über einen Verbinder verbunden sein, auf den bei CN4 verwiesen ist.
Fig. 19 ist ein Verdrahtungsdiagramm, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die in Fig. 17 gezeigte Steuerschaltung 32 zu verwirklichen. In diesem Ausführungsbeispiel ist zur Verwirklichung des Mikrorechners 302 ein monolithischer 8-Bit Mikrocomputer M37410M6H benutzt, der von der Mitsubishi Electric Corporation im Handel erhältlich ist. Kommunikation mit dem Mikrocomputer 300 für die Duscheinheit wird durch einen Sender 346 und einen Empfänger 348 ausgeführt. Die Spannung des Arbeitsstromkreises 304 wird von einer Spannungsmonitorschaltung 350 überwacht, die eine von Fujitsu Limited erhältliche integrierte Schaltung MB3773 einschließt. Treiberschaltungen 326 und 328 können wie gezeigt angeordnet sein, um den Schrittschaltmotor 28 bzw. 30 zu steuern. Treiber 322 und 324 können jeweils über einen bei CN1 angedeuteten Verbinder mit dem Solenoid 48 bzw. 50 verbunden sein. Der Ausgang vom Temperaturmeßfühler 36 wird über einen durch Bezugszeichen CN3 angedeuteten Verbinder an den Mikrocomputer 302 übertragen. Ausgangsimpulse vom turbinengetriebenen Strömungsmesser 38 wird von einer Wellenformschaltung 352 verarbeitet. Es ist auch eine Verdrahtungsanordnung für Steuerschalter einschließlich des Stromsteuerschalters 302 gezeigt.
Die Arbeitsweise der Duscheinheit 12 und der Strömungssteuereinheit 14 wird unter Hinweis auf verschiedene in Fig. 20-27 gezeigte Ablaufdiagramme unter Verweis auf Funktionen beschrieben, die von der CPU 310 der Duscheinheitssteuerschaltung 194 und der CPU 316 der Strömungssteuerschaltung 32 ausgeführt werden. Die Zentraleinheiten CPU 310 und 316 sind so programmiert, daß sie die unten beschriebenen Funktionen ausführen. Die CPU 316 der Strömungssteuereinheit 14 wirkt für alle 15 ms zum Beispiel, wie in Fig. 20 gezeigt. Bei Funktion 401 werden die laufenden Bedingungen der Einheit 14 durch Prüfen verschiedener der Strömungssteuereinheit 14 zugeordneter Meßfühler, beispielsweise des Strömungsmessers 38, Stromsteuerschalters 320, Temperatursensors 36 für das Wassergemisch gelesen. Positionen des Duschventils 44 und des Wasserhahnventils 46 können durch Überprüfen der Treiberschaltungen 322 und 324 ermittelt werden. Auch die gewünschte Winkelposition des drehbaren Duschkopfes 94, wie vom Benutzer adressiert und im Speicher gespeichert, wird geprüft. Wie später beschrieben, wird die gewünschte Kopfposition der Reihe nach eins ums andere geändert, wenn der Sprühmustersteuerschalter 200 betätigt wird. Die erhaltene Information wird bei Funktion 402 sichergestellt.
Gemäß Fig. 21 wirkt die CPU 310 der Duscheinheit 12 zum Beispiel während aller 15 ms, um die laufenden Duschkopfbedingungen zu erneuern. Bei Funktion 403 werden die gegenwärtigen Bedingungen der Duscheinheit 12 durch Prüfen des Positionssensors 206, Drucksensors 204, Sprühmustersteuerschalters 200 und Wasserzufuhrsteuerschalters 202 gelesen. Die Information wird bei Funktion 404 für anschließende Verwendung sichergestellt.
Die in Fig. 22 und 23 gezeigten Funktionen sind in erster Linie dazu gedacht, Datenkommunikation zwischen den Zentraleinheiten CPU 310 und 316 durchzuführen. In Fig. 22 gezeigte Vorgänge können von der CPU 316 zum Beispiel während aller 125 ms durchgeführt werden. Die in Fig. 23 gezeigte Unterbrechungsroutine beginnt immer dann, wenn die Funktion 413 oder 414 ausgeführt wird. Die CPU 316 liest die Informationen der Steuereinheit am Punkt 411 und stellt an der Funktion 412 fest, ob das Wasserhahnventil 46 offen ist. Ist es offen, wird das Wasser von der Leitung 34 zum Wasserhahn 18 abgelassen, so daß der über den Brauseschlauch 16 auf die Duscheinheit 16 ausgeübte Wasserdruck verschwindet oder mindestens verringert wird. Wie zuvor beschrieben, ist dies eine bevorzugte Druckbedingung zum Drehen des drehbaren Duschkopfes 94 ohne Rotationsreibung zu erfahren. Deshalb übermittelt die CPU 316 bei der Funktion 413 der CPU 310 eine Genehmigung, die anzeigt, daß der Duschkopf gedreht werden kann, und zwar zusammen mit einer die gewünschte Winkelstellung für den Duschkopf 94 anzeigenden Information. Ist das Wasserhahnventil geschlossen, sendet die CPU 316 eine Umdrehungsunterbindung bei Funktion 414. Wie zuvor erwähnt, ist die Übertragung 413 oder 414 zum Unterbrechungseingang der CPU 310 gerichtet. In Abhängigkeit von der Übermittlung 413 oder 414 beginnt deshalb die CPU 310 sofort mit der Unterbrechungsroutine der Fig. 23, um bei Funktion 431 die Übermittlung anzunehmen und sie bei Funktion 432 sicherzustellen. Bei Funktion 415 sendet die CPU 316 dann eine Informationsanforderung an die CPU 310, die bei Funktion 433 unter Empfang derselben antwortet und die Duscheinheitsinformation bei Funktion 434 liest und bei Funktion 435 sie über die Signalleitungen 212 an die CPU 316 weiterleitet. Bei Empfang der Duschkopfinformation bei 416 bestimmt die CPU 316 bei Funktion 417, ob vom Benutzer auf den Mustersteuerschalter 200 gedrückt wird. Wird darauf gedrückt, so wird die gewünschte Winkelstellung des drehbaren Duschkopfes 94 bei Funktion 418 auf solche Weise erneuert, daß ein nächster Sprühkopf adressiert wird. Dann stellt die CPU 316 bei Funktion 419 fest, ob auf den Wasserzufuhrsteuerschalter 202 gedrückt wird. Der Steuerschalter 202 wirkt mit dem Speicher der CPU 316 zusammen, um als Kippschalter zu wirken. Wenn also auf den Zufuhrsteuerschalter 202 gedrückt wird, arbeitet die CPU 316 bei den Funktionen 420-422 unter Umschalten eines Kennzeichens, welches in ihrem Speicher gespeichert ist, um die Anweisungen des Benutzers anzuzeigen. Kennzeichen "1" kann benutzt werden, um eine Anweisung darzustellen, daß der Duscheinheit 12 Wasser zugeführt werden sollte, wobei Kennzeichen "0" anzeigt, daß die Wasserzufuhr unterbrochen werden muß. Dies Kennzeichen wird während der Steuerung der Durchflußleistung benutzt, wie später unter Hinweis auf Fig. 26 beschrieben.
Die in Fig. 24 gezeigten Funktionen können von der CPU 310 der Duscheinheit 12 periodisch durchgeführt werden, zum Beispiel alle 2 ms lang. Bei Funktion 441 wird die adressierte Position des drehbaren Duschkopfes 94 aus dem Speicher der CPU 310 gelesen, und bei Funktion 442 wird der Positionssensorausgang aus dem Speicher abgerufen. Die Funktion 443 stellt fest, ob die tatsächliche Winkelstellung des Duschkopfes 94 der adressierten Position angemessen ist. Wenn nicht, wird bei Funktion 444 Erlaubnis zur Umdrehung oder Unterbindung der Umdrehung gelesen und bei Funktion 445 eine Entscheidung getroffen, um zu sehen, ob eine Umdrehung erlaubt ist. Der drehbare Duschkopf 94 wird bei Funktion 446 gedreht, wenn die Umdrehung erlaubt ist.
Die CPU 316 führt in Fig. 25 gezeigte Funktionen zur Steuerung verschiedener Ventile aus, einschließlich der Absperrventile 44 und 46 und der Strömungssteuerventile 24 und 26. Die Funktionen der Fig. 25 können zum Beispiel während aller 250 ms begonnen werden. Die Strömungssteuereinheit 14 und die Duscheinheit 12 betreffende Information wird an Funktionen 451 bzw. 452 gelesen. Dann stellt die CPU 316 bei Funktion 453 fest, ob die laufende Winkelstellung des drehbaren Duschkopfes 94 der vom Benutzer adressierten gewünschten Position gleicht. Ist sie gleich, wird dem Solenoid 48 signaliert, das Duschventil 44 bei Funktion 454 zu öffnen, und dem Solenoid 50 wird signaliert, das Wasserhahnventil 46 bei Funktion 455 zu schließen, um der Duscheinheit 12 vermischtes Wasser zuzuführen. Bei Ungleichheit wird das Wasserhahnventil 46 bei Funktion 456 geöffnet und das Duschventil 44 bei 457 geschlossen, um dadurch die Wasserzufuhr zur Duscheinheit 12 zu unterbrechen. Danach geht die CPU 316 zu den Durchflußleistungssteuerfunktionen über, die in Fig. 26 und 27 in einem größeren Detail gezeigt ist.
Die in Fig. 26 und 27 gezeigten Funktionen sind dazu bestimmt, die Durchflußleistung von Wasser durch die Strömungssteuerventile 24 und 26 in Übereinstimmung mit dem vom Drucksensor 204 erfaßten Wasserdruck zu steuern. Die Steuerung der Durchflußleistung in Abhängigkeit vom Druck in der Wasserleitung 58 der Duscheinheit 12 ist vorzuziehen, weil die Erfassung der Druckschwankung durch den Drucksensor 204 viel schneller durchgeführt wird als der herkömmliche Strömungsmesser 38, der eine Turbine hat, die eine gewisse Zeitverzögerung nötig macht, ehe sie den Umlauf in eingeschwungenem Zustand erreicht. Die wünschenswerte 26 Durchflußleistung kann sich je nach dem Sprühmuster der Sprühköpfe 132, 134, 136 und 138 ändern. So erfordert zum Beispiel der Sprühkopf 136 für einen belüfteten Sprühnebel eine verhältnismäßig hohe Durchflußleistung, während der Sprühkopf 138 für die konvergierten Strahlen bei einer niedrigeren Durchflußleistung betätigt werden muß, um eine Verletzung zu verhüten. Die Durchflußleistungssteuerung wird auf solche Weise durchgeführt, daß zunächst eine "erwünschte" Durchflußleistung für den ausgewählten Sprühkopf bestimmt wird. Dann wird eine hypothetische "gemessene Durchflußleistung anhand des Drucksensorausganges abgeleitet. Die Strömungssteuerventile 24 und 26 werden so gesteuert, daß die gemessene Durchflußleistung der gewünschten Durchflußleistung gleich wird. Der Ausgang des Strömungsmessers 38 kann also repräsentativ für die "tatsächliche" oder "wahre" Durchflußleistung benutzt werden, wie später beschrieben.
Die Bestimmung der gemessenen Durchflußleistung wird auf der Basis der Gleichung
Q = KCv [P] (1),
worin Q die gemessene Strömungsrate ist, K eine Konstante ist, Cv ein Strömungskoeffizient ist, der für den ausgewählten jeweiligen Sprühkopf einzigartig ist, und P ein von dem Drucksensor 204 erfaßter Meßdruck ist. Zu diesem Zweck sind die Werte des Strömungskoeffizienten Cv für die Sprühköpfe 132, 134, 136 und 138 empirisch bestimmt und im Speicher der CPU 316 als eine Tabelle gespeichert worden, die in Fig. 28 gezeigt ist, worin das Suffix M allgemein die Symbole A-D für die vier Sprühköpfe wiedergibt.
Das Rechnen mittels der CPU 316 zur Bestimmung von Q kann erleichtert und beschleunigt werden, wenn der Spannungsausgang vom Drucksensor 204 als solcher zum Berechnen benutzt wird, statt den Druck P abzuleiten. Da die Strömungsrate Q grob proportional zur Umdrehungsgeschwindigkeit N des Strömungsmessers 38 ist und weil die Ausgangsspannung VQ des Drucksensors, von der zu erwarten ist, daß sie bei der gemessenen Strömungsrate Q abgegeben wird, grob proportional zum tatsächlichen Druck ist, kann aus der Gleichung (1) die folgende Gleichung abgeleitet werden:
VQ = k1(N/Cv)² (2)
Somit wird in der unten beschriebenen Steuerung der Strömungsrate der Wert VQ als die gemessene Strömungsrate Q darstellend benutzt.
Der als die Tabelle der Fig. 28 zu speichernde Strömungskoeffizient Cv kann für jeden der Sprühköpfe 132, 134, 136 und 138 bestimmt werden, indem die Duscheinheit betätigt wird, während die Umdrehungsgeschwindigkeit des Strömungsmessers 38 und der tatsächliche Spannungsausgang des Drucksensors 204 gemessen wird. Dann kann der Strömungskoeffizient Cv gemäß der Gleichung
Cv = k2(N/ [Va]) (3)
errechnet werden, die von der Gleichung (2) oben abgeleitet ist, und in der k2 eine Konstante ist, N die Umdrehungsgeschwindigkeit des Strömungsmessers 38 und Va die tatsächliche Spannungsabgabe des Drucksensors 204 ist.
Unter Hinweis auf Fig. 26 und 27 wird bei Funktion 461 das Kennzeichen geprüft, um zu sehen, ob eine Wasserzufuhr erwünscht ist. Wenn das Kennzeichen "0" ist, was anzeigt, daß keine Wasserzufuhr benötigt wird, werden bei Funktion 462 die Schrittschaltmotoren 28 und 30 angetrieben, um beide Strömungssteuerventile 24 und 26 völlig zu schließen. Ist das Kennzeichen "1", was andeutet, daß eine Wasserzufuhr zur Duscheinheit 12 benötigt wird, wird die Steuerung der Strömungssteuerventile 24 und 26 bei Funktion 463 erlaubt. Dann werden bei Funktion 464 die Ausgangsimpulse vom turbinenbetriebenen Strömungsmesser 38 eingegeben und die Umdrehungsgeschwindigkeit N des Strömungsmessers auf der Basis des Intervalls zwischen Impulsen auf allgemein bekannte Weise berechnet. Funktion 466 schaut in die in Fig. 28 gezeigte Tabelle, um den Wert Cv des ausgewählten Sprühkopfes zu sehen. Dann wird bei Funktion 467 in Übereinstimmung mit Gleichung (2) die erwartete Ausgangsspannung VQ berechnet, von der erwartet wird, daß sie vom Drucksensor 204 ausgegeben wird, wenn die Strömungsrate Q gleicht. Bei Funktion 468 wird in die Tabelle geschaut, um die gewünschte Ausgangsspannung VM des Drucksensors zu sehen, die der gewünschten Strömungsrate für verschiedene Sprühköpfe entspricht. Die gewünschte Strömungsrate kann in dem Bereich von 7-13 Litern pro Minute für das normale Sprühen liegen, 10-16 Litern pro Minute für die nicht eingeschränkte Strömung, 9-15 Litern pro Minute für den belüfteten Sprühnebel und 5-11 Litern für das konvergierte Sprühen. Die Werte VM der gewünschten Ausgangsspannung des Drucksensors, die den vorstehenden gewünschten Strömungsraten entsprechen, sind einleitend empirisch bestimmt und in die Tabelle eingeschlossen worden. Dann stellt bei Funktion 469 die CPU 316 fest, ob die tatsächliche Drucksensorspannung Va gleich ist oder größer als VM plus Alpha. Ist das so, dann verkleinert bei Funktion 470 die CPU 316 die Öffnungen beider Strömungssteuerventile 24 und 26 proportional, um die Durchflußleistung abzusenken. Ist das nicht so, dann stellt die Funktion 471 fest, ob die tatsächliche Drucksensorspannung Va gleich oder kleiner ist als VM minus Alpha. Ist das der Fall, dann vergrößert bei Funktion 472 die CPU 316 die Öffnungen beider Strömungssteuerventile 24 und 26 proportional, um die Durchflußleistung zu steigern. Ist der Wert Va zwischen VM plus/minus Alpha, dann vergleicht bei Funktion 473 die CPU 316 die erwartete Drucksensorspannung VQ mit der mindestens erlaubten Spannung VML und der höchstens erlaubten Spannung VMH, die in der Tabelle gespeichert sind, um zu bestätigen, ob die tatsächliche Durchflußleistung in einem erlaubten Bereich liegt. Ist das nicht der Fall, wird bei Funktion 474 durch Erregen des Summers 332 und einer Leuchtdiode eine Warnung gegeben, und bei Funktion 475 werden die Ventile 24 und 26 völlig geschlossen.
Liegt sie im erlaubten Bereich, wird bei Funktion 476 der Fehler zwischen Va und VQ berechnet, um die Abweichung der Drucksensorausgabe von der Strömungsmesserausgabe zu bestimmen. Bei Funktion 477 wird dann festgestellt, ob der erfaßte Fehler kleiner ist als ein erlaubter Bereich. Ist das nicht so, dann wird festgestellt, daß der Strömungskoeffizient CVM der Tabelle gemäß Fig. 28 aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise Verstopfung des Fluidweges nicht mehr gültig ist. Dann wird bei Funktion 478 ein korrigierter Wert des Strömungskoeffizienten C'VM unter Benutzung der angedeuteten Gleichung abgeleitet, worin eine andere Konstante k3 statt der Konstante k2 der Gleichung (3) verwendet wird. Schließlich werden die alten Werte für CVM, VM, VML und VMH bei Funktion 479 erneuert.
Fig. 29 zeigt eine Duschbadanordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Duscheinheit so gestaltet, daß die Sprühköpfe zusätzlich zur vorstehend beschriebenen manuellen Sprühmustersteuerfunktion automatisch gedreht und ausgewählt werden, um die Sprüh- oder Wasserabgabeeigenschaften in Abhängigkeit von der Position umzuschalten, in der sich die Duscheinheit befindet. Das Duschbadsystem 500 schließt eine Strömungssteuereinheit 502 ein, die der oben geschriebenen Strömungssteuereinheit 14 ähnlich ist. Eine Duscheinheit 504 ist grundsätzlich und im Aufbau der oben beschriebenen Duscheinheit 12 oder 250 ähnlich, außer das sie geeignet ist, mit zwei Duschaufhängern 506 und 508 zusammenzuwirken, die an der Wand des Badezimmers befestigt sind. Wie gezeigt, befindet sich der erste oder untere Aufhänger 506 in der Nähe der Badewanne 510, so daß aus der Duscheinheit 504, wie sie am ersten Aufhänger 506 aufgehängt ist, ausströmendes Wassergemisch über eine kurze Fallstrecke in die Badewanne gegossen wird. Der zweite oder obere Aufhänger 508 kann an irgendeiner höheren Stelle angeordnet sein.
Es wird auf Fig. 30 verwiesen, in der der horizontale Querschnitt der Duscheinheit 504 gezeigt ist, wie sie am ersten Aufhänger 506 aufgehängt ist. Der Aufhänger 506 hat eine der Lagebestimmung dienende Ausnehmung 512, die geeignet ist, mit einem zugeordneten, der Lagebestimmung dienenden Vorsprung 514, der am Handgriffgehäuse 516 der Duscheinheit 504 ausgebildet ist, in Eingriff zu treten. Es ist ersichtlich, daß wegen des Vorhandenseins der der Lagebestimmung dienenden Anordnung die Duscheinheit 504 in eine feste Ausrichtung gebracht wird. Die Duscheinheit 504 ist mit zwei magnetisch betätigten, normalerweise offenen Zungenschaltern 518 und 520 versehen, die zu beiden Seiten des Vorsprungs 514 einen Abstand voneinander haben. An der Innenwand des Aufhängers 506 ist mit dem Zungenschalter 518 übereinstimmend ein erstes Permanentmagnetsegment 522 vorgesehen. Gemäß Fig. 31, die den horizontalen Querschnitt der Duscheinheit 504 am zweiten Aufhänger 508 aufgehängt zeigt, ist der zweite Aufhänger 508 in ähnlicher Weise mit einer der Lagebestimmung dienenden Ausnehmung 524 versehen, die mit dem der Lagebestimmung dienenden Vorsprung 514 des Handgriffgehäuses 516 zusammenwirkt. Der zweite Aufhänger 508 hat ein zweites Permanentmagnetsegment 526, welches mit dem zweiten Zungenschalter 520 der Duscheinheit 504 magnetisch zusammenwirkt. Bei dieser Anordnung wird, wenn die Duscheinheit 504 am ersten Aufhänger 506 aufgehängt wird, der erste Zungenschalter 518 geschlossen. Wenn die Duscheinheit 504 am zweiten Aufhänger 508 aufgehängt wird, wird der zweite Zungenschalter 520 geschlossen. Diese Zungenschalter 518 und 520 sind mit der Steuerschaltung der Duscheinheit 504 verbunden, die mit der zuvor beschriebenen Steuereinheit 194 identisch sein kann. Die Verdrahtungsanordnung kann so sein, daß die CPU 310 über die I/O-Schnittstelle 312 auf die Zungenschalter 518 und 520 Zugriff nimmt. In ähnlicher Weise kann die oben beschriebene Steuerschaltung 32 mit einer geringfügigen Abwandlung im Programm, die nachfolgend unter Hinweis auf Fig. 32 beschrieben wird, benutzt werden.
Die unter Hinweis auf die Ablaufdiagramme gemäß Fig. 20-27 beschriebenen Funktionen können in dem Ausmaß abgewandelt werden, in dem die Zentraleinheit 310 der Duscheinheit 504 an die CPU 316 der Strömungssteuereinheit 502 eine Information hinsichtlich der Position der Zungenschalter 518 und 520 übermittelt und daß zwischen den Funktionen 416 und 417 die in Fig. 32 gezeigten Funktionen 531 und 534 ausgeführt werden. Unter Hinweis auf Fig. 32 stellt die CPU 316 bei Funktion 531 fest, ob der erste Zungenschalter 518 geschlossen ist. Das Geschlossensein des ersten Schalters 518 bedeutet, daß die Duscheinheit 504 am unteren ersten Aufhänger 506 aufgehängt ist. Wenn er geschlossen ist, ändert also die CPU 316 bei Funktion 533 die gewünschte Winkelstellung für den drehbaren Kopf 94 auf solche Weise, daß der Sprühkopf 134 für das nicht eingegrenzte Strömungsmuster ausgewählt wird. Wenn der Kopf zu der anvisierten Winkelposition gedreht wird, wird Mischwasser in Form der in Fig. 4 gezeigten uneingeschränkten Strömung 150 zugeführt. Eine Wasserzufuhr in diesem Strömungsmodus ist von Vorteil, wenn die Badewanne 510 durch die Duscheinheit 504 versorgt wird, weil eine säulenartige Wasserströmung, die aus der vergrößerten einzigen Abgabeöffnung 148 austritt, während des Falls weniger leicht abgekühlt wird. Deshalb kann ein herkömmlicher Wasserhahn für die Badewanne weggelassen werden, und die Handbrauseeinheit 504 der Erfindung kann auch zum Zweck der Versorgung der Badewanne benutzt werden. In diesem Fall kann die CPU 316 so programmiert werden, daß sie über den Strömungsmesser 38 die der Badewanne zugefuhrte Wassermenge uberwacht, und daß die Wasserzufuhr automatisch beendet wird, wenn die gemessene Wassermenge einer vorherbestimmten Menge gleich wird.
Wenn der erste Schalter nicht geschlossen ist, prüft die CPU 316 bei Funktion 532 den zweiten Zungenschalter 520, um zu sehen, ob er geschlossen ist. Ist er das, was bedeutet, daß die Duscheinheit 504 am oberen zweiten Aufhänger 508 aufgehängt ist, dann ändert die CPU 316 die gewünschte Position, so daß der Sprühkopf 132 adressiert wird, der für normales Sprühen geeignet ist. Wenn der drehbare Duschkopf 94 in die adressierte Stellung gedreht wird, wird Wasser in einem normalen divergierenden Sprühmuster abgegeben. Auf diese Weise wird das Sprüh- oder Wasserabgabemuster in Abhängigkeit von der Position, in der die Duscheinheit aufgehängt ist, automatisch umgeschaltet.
Fig. 33 zeigt eine weitere Form der Duscheinheit, die in dem oben beschriebenen Duschbadsystem 500 anstelle der die Aufhängung erfassenden Duscheinheit 504 benutzt werden kann. Gemäß Fig. 33 kann die Duscheinheit 504 mit der zuvor beschriebenen Duscheinheit 12 oder 250 identisch sein, außer daß zusätzlich zu den Handsteuerschaltern 200 und 202 ein herkömmlicher optischer Entfernungssensor 542 vorgesehen ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete optische Entfernungsmeßfühler sind aus verschiedenen Quellen im Handel erhältlich und schließen den positionsempfindlichen Entfernungsdetektor ein, der von der Sharp Corp. aus Osaka verfügbar ist. Zu einem solchen Entfernungssensor gehört ein Kollimatorobjektiv 544, durch das von einer nicht gezeigten Leuchtdiode abgegebene Strahlung im nahen Infrarot nach vorn projiziert wird. Von dem sich Duschenden reflektierte Strahlung wird von einem Objektiv 546 gesammelt, und auf einem nicht gezeigten linearen Photosensor wird eine Abbildung gebündelt. Der Sensor 542 ist so gestaltet, daß die Dimension der auf dem Photosensor gebündelten Abbildung entsprechend der Entfernung zwischen dem Objekt und dem Sensor 542 variiert, so daß der Photosensor eine sich ändernde Ausgabe in Abhängigkeit von der Entfernung abgibt. Die Ausgabe des Entfernungssensors 542 wird von der CPU 310 der Steuerschaltung 194 gelesen und an die CPU 316 der Steuerschaltung 32 auf ähnliche Weise wie zuvor beschrieben übertragen. Die CPU 316 kann so programmiert sein, daß sie den Sprühkopf der Duscheinheit 540 so dreht, daß ein belüfteter, spritzgeschützter Sprühnebel abgegeben wird, wenn eine verhältnismäßig kurze Entfernung erfaßt wird, eine normale divergierende Zerstäubung abgegeben wird, wenn eine mittlere Entfernung erfaßt wird, und eine nicht eingeschränkte Strömung abgegeben wird, wenn eine verhältnismäßig lange Entfernung erfaßt wird.
Fig. 34 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung an einem Wasserhahn zur Benutzung bei Becken im Wohnungsbereich und Waschbecken. Der Wasserhahn 600 hat einen Wasserhahnkörper 602, in den ein herkömmliches Einhebel-Mischventil 604, wie über eine Einlaßarmatur 606 mit Quellen kalten und heißen Wassers verbunden, einverleibt ist. Eine Auslaßarmatur 608 mit einem Wasserdurchlaß 610 ist bei 612 am Wasserhahnkörper 602 auf herkömmliche Weise angelenkt. Die Armatur 608 hat einen Ventilsitz 614, der über den Durchlaß 610 hinweg gebildet ist, welcher von einer herkömmlichen pilotbetätigten Solenoidventilanordnung 616 des Verriegelungstyps geöffnet und geschlossen wird. Der Wasserhahn 600 hat ferner einen Wasserhahnauslaß 618 in fluiddichter Schraubverbindung mit der Auslaßarmatur 608. Der Wasserhahnauslaß 618 ist, abgesehen von den unten beschriebenen Punkten, insgesamt im Aufbau und Prinzip der vorstehend beschriebenen Duscheinheit 12 oder 250 ähnlich. Deshalb werden die den zuvor beschriebenen Teilen und Elementen gleichwertigen Teile und Elemente mit den gleichen Bezugszeichen ausgewiesen und nicht noch einmal beschrieben.
Bei den Wasserhahnanwendungsfällen kann der Wasserhahnauslauf 618 einen drehbaren Wasserabgabekopf 620 einschließen, der geeignet ist, Wasser beispielsweise in drei verschiedenen Wasserabgabemustern einschließlich eines belüfteten, spritzgeschützten Sprühnebels, einer nicht eingeschränkten Strömung und einer nicht belüfteten, normalen Zerstäubung abzugeben. Abwandlungen, die an dem oben beschriebenen drehbaren Sprühkopf 94 und dem zugeordneten Winkelpositionssensor 206 vorzunehmen wären, um den Abgabekopf 320 mit drei Mustern zu konstruieren, lägen für den Fachmann anhand der vorstehenden Beschreibung auf der Hand, und eine detaillierte Erläuterung wäre nicht nötig. Die Auswahl des Wasserabgabemusters kann sowohl in manueller als auch automatischer Arbeitsweise vorgenommen werden. Zu diesem Zweck ist zusätzlich zu einem manuellen Abgabemustersteuerschalter 624 ein Betriebsartensteuerschalter 622 vorgesehen, um es dem Benutzer zu ermöglichen, den gewünschten Modus nach eigenem Wunsch auszuwählen. Bei der automatischen Betriebsweise wird das Wasserabgabemuster automatisch in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem drehbaren Kopf 620 und dem Objekt unter dem Wasserhahn, beispielsweise Geschirr und Gemüse umgeschaltet. Hierzu ist ein optischer Entfernungssensor 626 ähnlich dem unter Hinweis auf Fig. 33 beschriebenen am zweiten Ende 62 des Wasserhahnauslasses 618 vorgesehen. Eine elektronische Steuerschaltung 628 ist in ähnlicher Weise im inneren Hohlraum 64 des Gehäuses 52 untergebracht. Eine Batterie 630 im Hohlraum 64 kann der Steuerschaltung 628 ebenso wie dem Solenoidventil 616 des Verriegelungstyps elektrischen Strom zuführen.
Wie in Fig. 35 gezeigt, umfaßt die Steuerschaltung 628 einen Mikrocomputer 632 mit einer CPU 634, die durch den oben beschriebenen M34225-Chip verwirklicht sein kann. Die CPU 634 hat über eine I/O 636 Zugriff zu den Steuerschaltern 622 und 624, dem Entfernungssensor 626 und einem der Welle 122 zugeordneten Winkelpositionssensor 638, steuert den Motor 190 durch eine Treiberschaltung 640 und steuert das Solenoidventil 616 über eine Verstärkerschaltung 642 in der folgenden Weise.
In den Fig. 36 und 37 sind Funktionen gezeigt, die von der CPU 634 zum Steuern des Wasserhahns 600 ausgeführt werden. Anders als der Mikrocomputer 300, der so programmiert ist, daß er mit dem Mikrocomputer 302 der Strömungssteuereinheit 14 kommuniziert, steuert der Mikrocomputer 632 den Wasserhahn 600 unabhängig. Deshalb können die gezeigten Funktionen kontinuierlich ausgeführt werden, solang die Batterie 630 am Leben ist. Während der Initialisierung 651 wird ein die Betriebsweise des Wasserhahns 600 angebendes Kennzeichen auf "1" gesetzt und das Solenoidventil 616 geschlossen. In dieser Hinsicht kann das Kennzeichen "1" benutzt werden, um die automatische Betriebsweise darzustellen, bei der das Wasserabgabemuster automatisch in Abhängigkeit von der Abgabe vom Entfernungssensor 626 zu bestimmen ist, während das Kennzeichen "0" benutzt werden kann, um anzuzeigen, daß eine manuelle Auswahl des Abgabemusters erwünscht ist. Bei Funktion 652 werden gegenwärtige Bedingungen des Wasserhahns durch Zugriff auf die Schalter 622 und 624, den Winkelpositionssensor 638 und den Entfernungssensor 626 gelesen. Funktionen 653-657 werden ausgeführt, um zu gewährleisten, daß der Modussteuerschalter 622 als Kippschalter arbeitet, was bedeutet, daß der Modus alternierend jedes Mal umgeschaltet wird, wenn auf den Schalter 622 gedrückt wird. Wenn also bei Funktion 653 festgestellt wird, daß das Kennzeichen "1" ist, prüft die CPU 634 bei Funktion 654 den Modussteuerschalter 622, um zu sehen, ob auf ihn gedrückt wird. Wird auf ihn gedrückt, was andeutet, daß die Betriebsweise nunmehr umgeschaltet werden soll, wird bei Funktion 655 das Modusanzeigekennzeichen auf "0" geändert. Wird nicht darauf gedrückt, was andeutet, daß die Betriebsweise nunmehr automatisch ist und daß keine Modusänderung nötig ist, geht die CPU 634 zu in Fig. 37 gezeigten Funktionen weiter, um den Wasserhahn in der automatischen Abgabemustersteuerungsweise zu steuern. Ähnlich wird, wenn bei Funktion 653 festgestellt wird, daß das Kennzeichen nicht "1" ist, bei Funktion 656 der Modussteuerschalter 622 geprüft, um zu sehen, ob er gedrückt ist. Ist der nicht gedrückt, was anzeigt, daß immer noch manuelle Steuerung gewählt ist, geht die CPU 634 zu Funktionen 658-661 weiter, um den Wasserhahn im manuellen Musterauswahlmodus zu steuern. Wird auf den Schalter 622 gedrückt, was bedeutet, daß nunmehr der automatische Steuermodus angefordert wird, dann wird bei Funktion 657 das Kennzeichen zu "1" geändert und die automatischen Mustersteuerfunktionen, die in Fig. 37 gezeigt sind, begonnen.
Hinsichtlich der manuellen Steuerfunktionen 658-661 prüft die CPU 634 bei Funktion 658 den manuellen Mustersteuerschalter 624, um zu sehen, ob er betätigt ist. Wenn nicht betätigt, wird das Solenoidventil 616 offengehalten. Ist der Schalter 624 betätigt, was anzeigt, daß der Benutzer nunmehr wünscht, daß das Wasserabgabemuster des Wasserhahns 600 geändert wird, dann wird das Ventil 616 bei Funktion 659 geschlossen, um zu gewährleisten, daß Wasserdruck in der Wasserleitung 58 verschwindet, und daß der drehbare Wasserabgabekopf 620 sanft gedreht wird, ohne Drehreibung durch das bewegliche Dichtglied 260 zu erfahren. Die CPU 634 signalisiert bei Funktion 660 den Gleichstrommotor 190 zu drehen und erwartet bei Funktion 661 bis der drehbare Kopf 620 in die nächste Winkelstellung gedreht ist. Ist die Drehung beendet, kehrt die Zentraleinheit zur Wiederholung von Funktion 652 zurück.
Hinsichtlich der in dem Ablaufdiagramm der Fig. 37 gezeigten Funktionen 663-674 für die automatische Musterauswahl kann die CPU 634 so programmiert werden, daß ein belüftetes, spritzgeschütztes Sprühmuster ausgewählt wird, wenn eine lange Entfernung erfaßt wird, ein nicht eingeschränktes Strömungsmuster adressiert wird, wenn eine Entfernung im mittleren Bereich wahrgenommen wird, ein nicht belüftetes, normales Sprühmuster benutzt wird, wenn eine kurze Entfernung abgetastet wird, und das Ventil 616 wird geschlossen, wenn kein Objekt innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs erfaßt wird. In dieser Hinsicht kann die Entfernung zum Beispiel als kurz definiert werden, wenn sie weniger ist als 100 mm (LMIN), mittel für einen Bereich zwischen 100 mm und 250 mm (LMID), lang für einen Bereich zwischen 250 mm und 400 mm (LMAX). Die CPU 634 stellt bei Funktion 663 fest, ob die vom Entfernungssensor 626 wahrgenommene Entfernung Ld größer ist als die höhere Grenze LMAX. Ist das so, wird das Ventil 616 bei Funktion 664 überprüft und bei Funktion 665 geschlossen, falls es offen ist. Auf diese Weise wird das Ventil 616 automatisch geschlossen, wenn innerhalb des Maximalbereichs kein Objekt erfaßt wird. Ist die wahrgenommene Entfernung Ld gleich oder weniger als LMAX, wird bei Funktion 666 festgestellt, ob Ld größer ist als LMID. Wenn das so ist, was bedeutet, daß das Objekt im Bereich großer Entfernung ist, prüft die Zentraleinheit den Ausgang des Positionssensors 638 bei Funktion 667, um zu sehen, ob das gegenwärtige Wasserabgabemuster belüftet ist. Ist ein anderes Muster adressiert, wird das Solenoidventil 616 bei Funktion 668 geschlossen, und der Motor 190 wird bei Funktion 669 aktiviert. Diese Funktionen werden zyklisch wiederholt, bis der drehbare Kopf 620 in die belüftete Sprühstellung gedreht ist. Wenn bei Funktion 666 festgestellt wird, daß die wahrgenommene Entfernung Ld weniger ist als LMLD, prüft Funktion 670, ob Ld größer ist als LMIN. Wenn es größer ist, was anzeigt, daß das Objekt im Mittelbereich, dann wird bei Funktion 672 die gegenwärtige Stellung des drehbaren Kopfes geprüft und das Ventil 616, wenn die Position nicht für die uneingeschränkte Strömung ist, bei 686 geschlossen und der Motor bei 669 gedreht. Infolgedessen wird der drehbare Kopf gedreht, bis der für die uneingeschränkte Strömung passende Wasserabgabekopf ausgewählt ist. Wenn die Feststellung bei 670 negativ ist, stellt die CPU 634 bei Funktion 672 fest, ob Ld gleich oder weniger ist als LMIN. Ist das so, was bedeutet, daß das Objekt in einem Bereich kurzer Entfernung ist, wird das Ventil 616 bei 668 geschlossen und der Motor bei 669 gedreht, es sei denn, daß bei Funktion 673 festgestellt wird, daß die gegenwärtige Position für das normale Sprühmuster ist. Auf diese Weise wird bei dem automatischen Steuermodus entsprechend der Stellung des Objektes der drehbare Wasserabgabekopf automatisch gedreht und das Wasserabgabemuster umgeschaltet.
Während die vorliegende Erfindung hier unter Hinweis auf die speziellen Ausführungsbeispiele derselben beschrieben worden ist, wird erwogen, daß die vorliegende Erfindung nicht dadurch beschränkt ist, und es können verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran für den Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen. So kann zum Beispiel als Mittel zum Feststellen der Umgebungsbedingung der Duscheinheit ein herkömmlicher elektrostatischer kapazitiver Sensor benutzt werden, um die Tatsache wahrzunehmen, daß die Duscheinheit in der Hand des Benutzers gehalten wird. Dann kann der drehbare Duschkopf 26 automatisch gedreht werden, um Wasser in der Form einer normalen Versprühung abzugeben.

Claims

1. Wasserzufuhrsystem mit einer Wasserspendeeinheit (12; 250; 504; 540, 618) mit einem umlaufenden Spendekopf, umfassend:

ein rohrartiges Gehäuse (52; 252) mit einen nahen Ende (60) und einem entfernteren Ende (62) und mit einer sich hindurch erstreckenden Wasserleitung (58), wobei das nahe Ende (60) des Gehäuses mit einer Wasserzufuhr verbindbar ist, um unter Druck stehendem Wasser Zutritt zu der Leitung zu geben, wobei das entferntere Ende (62) des Gehäuses eine ebene Stirnfläche (115) bildet und die Leitung (58) in einer Wasserauslaßöffnung (114; 264) endet, die sich auf die ebene Stirnfläche (115) öffnet und von der Längsachse (54) des Gehäuses radial versetzt ist; und

einen drehbaren Spendekopf (94, 620), der bezüglich des Gehäuses (52, 252) an einer Seite des entfernteren Endes (62) um die Längsachse (54) des Gehäuses dreh bar gelagert ist, wobei der Spendekopf eine ebene Stirnfläche (126) aufweist, die mit der ebenen Stirnfläche (115) des Gehäuses fluchtet und mit ihr drehbar im Eingriff steht, wobei der Spendekopf (94, 620) eine Vielzahl verschiedener Sprühköpfe (132; 134; 136; 138) aufweist, die in gleichmäßigen Winkelabständen von einander angeordnet sind und verschiedene Sprüh- oder Spendeeigenschaften aufweisen, wobei die Sprühköpfe einen Wassereinlaß (166; 168; 170; 172) und einen mit dem Wassereinlaß (166; 168; 170; 172) in Fluidverbindung stehenden radial nach außen gerichteten Sprühauslaß (140; 146; 154; 160) aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die ebene Stirnfläche (115) senkrecht zur Längsachse (54) des Gehäuses ist, wobei die Leitung (58) in bezug auf die Längsachse (54) des Gehäuses über wenigstens ihre Länge radial versetzt ist, um in dem Gehäuse einen radial zentralen Hohlraum (64) anschließend an das entferntere Ende (62) zu schaffen,

der Spendekopf in bezug auf das Gehäuse (52; 252) an der Seite des entfernteren Endes dem zentralen Hohlraum (64) gegenüberliegend gelagert ist;

der Wassereinlaß (166; 168; 170; 172) sich auf die Stirnfläche (126) des Spendekopfes (94, 620) öffnet und von der Längsachse (54) des Gehäuses um einen Abstand radial versetzt ist, der gleich dem Abstand des Versatzes der Wasserauslaßöffnung (114; 264) ist;

ein elektrischer Antrieb (66) in dem zentralen Hohlraum (64) des Gehäuses untergebracht ist und einen mit dem Spendekopf (94, 620) in Antriebsverbindung stehenden Ausgang aufweist, um ihn bei Aktivierung zu drehen;

Mittel (208) vorgesehen sind, um elektrische Leistung an den elektrischen Antrieb (66) zu liefern; und

Steuermittel (194) vorgesehen, um den elektrischen Antrieb (66) zu aktivieren und den Spendekopf (94, 620) zu drehen, so daß einer der Wassereinlässe (166; 168; 170; 172) selektiv mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) ausgerichet wird, wodurch unter Druck stehendes Wasser, das Zutritt zur Leitung (58) hat, durch einen ausgewählten der Sprühköpfe (132, 134; 136; 138) ausgegeben wird.

2. System nach Anspruch 1, bei dem eine drehbare Welle (122) von dem entfernteren Ende (62) des Gehäuses zur Drehung um dessen Längsachse (54) gelagert ist, wobei sich die Enden der Welle in Längsrichtung auf beiden Seiten der Stirnfläche (11 5) erstrecken, und bei dem der Spendekopf (94) an einem äußeren Ende der Welle (122) zur Drehung mit dieser montiert ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Wasserspendeeinheit (12; 250; 504; 540) umfaßt:

ein auf Druck ansprechendes bewegliches Dichtglied (104; 260) das fluid-dicht und gleitbar in der Bohrung (102, 258) aufgenommen ist, wobei das Dichtglied (104; 260) eine zur Achse (54) des Gehäuses senkrechte äußere Stirnfläche (115) aufweist und das Dichtglied (104, 260) eine mit der Leitung (58) in Fluidverbindung stehende Durchgangsöffnung besitzt, wobei die innere ebene Stirnfläche (126) der äußeren Stirnfläche (115) des Dichtglieds (104; 260) zugewandt sind, und bei dem

der elektrische Antrieb (66) einen Mikromotor (190) enthält;

das Dichtglied (104; 260) in der Bohrung (102; 258) eine Druckaufnahmefläche aufweist, die größer ist als die Querschnittsfläche der Auslaßöffnung (114; 264), so daß ein nach außen gerichteter Differenzdruck über dem Dichtglied (104; 260) entsteht, wenn unter Druck stehendes Wasser Zutritt zu der Wasserleitung (58) erhält;

die äußere Stirnfläche (115) des Dichtglieds (104; 260) bei Abwesenheit von Wasserdruck in der Wasserleitung (58) von der inneren Stirnfläche (126) des Spendekopfes (94, 620) im wesentlichen gelöst ist, damit ein Reibkontakt zwischen ihnen im wesentlichen vermieden wird und dadurch das zum Drehen des Spendekopfes (94, 620) erforderliche Moment des Mikromotors (190) verringert wird; und

das Dichtglied (104, 260) als Antwort auf Wasserdruck in der Leitung (58) in Richtung auf den Spendekopf (94, 620) vorgespannt wird, um seine äußere Stirnfläche (115) gegen die innerer Stirnfläche (126) des Spendekopfes (94) zu drücken und dadurch zwischen ihnen eine fluid-dichte Abdichtung herzustellen.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Wasserspendeeinheit eine Duscheinheit (12; 250; 504; 540) ist und der drehbare Wasserspendekopf (94) ein Duschkopf ist.

5. System nach Anspruch 4, bei dem der drehbare Duschkopf (94) lösbar an der Welle (122) befestigt ist, um einen Austausch mit einem anderen Duschkopf zu ermöglichen.

6. System nach Anspruch 4, ferner umfassend eine an dem entfernteren Ende (62) des Gehäuses befestigte Kappe (174), die den drehbaren Duschkopf (94) umgibt und ein Fenster (176) in Ausrichtung mit dem Sprühauslaß (140; 146; 154; 160) eines gewählten der Sprühköpfe (132; 132; 136; 138) aufweist.

7. System nach Anspruch 3 und 4, bei dem der drehbare Duschkopf (94), die drehbare Welle (122), die axiale Bohrung (120) des Dichtglieds (104; 160) und der elektrische Antrieb axial ausgerichtet sind.

8. System nach Anspruch 7, bei dem der elektrische Antrieb (66) an der Welle (22) aufgehängt ist.

9. System nach Anspruch 4, bei dem die Duscheinheit ferner einen Drucksensor (204) umfaßt, der in der Lage ist, Wasserdruck in der Wasserleitung (58) festzustellen und ein festgestellten Druck anzeigendes Signal auszugeben, und bei dem die Steuermittel (194) auf das Signal von dem Drucksensor (204) ansprechen und den elektrischen Antrieb (66) nur dann aktivieren, wenn der Wasserdruck in der Leitung (58) unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.

10. Verfahren der Benutzung eines Systems, wie es in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist, umfassend die Schritte:

(a) Ausrichten eines ausgewählten Wassereinlasses (166; 168; 170; 172) des drehbaren Spendekopfes (94) mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) des Gehäuses;

(b) Ermöglichen des Zutritts von unter Druck stehendem Wasser zu der Wasserleitung (58) zur Ausgabe von Sprühwasser durch einen ausgewählten der Sprühköpfe (132; 134; 136; 138);

(c) Verringern des Drucks von Wasser, das zur Wasserleitung (58) Zutritt hat;

(d) Veranlassen der Steuermittel (194), den elektrischen Antrieb (66) zu aktivieren, so daß der drehbare Spendekopf (94) um einen Winkel gedreht wird, um den Wassereinlaß (166; 168; 170; 172) eines nächsten Sprühkopfes mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) auszurichten; und

(e) Wiederherstellen des Wasserdrucks zur Ausgabe von Sprühwasser über den nächsten Sprühkopf (132; 134; 136; 138).

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem Schritt (c) durch Ablaufenlassen der Wasserzufuhr ausgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem Schritt (c) durch Unterbrechung der Wasserzufuhr zur Wasserleitung (58) ausgeführt wird und Schritt (e) durch Wiederaufnahme der Wasserzufuhr ausgeführt wird.

13. System nach Anspruch 3, bei dem der elektrische Antrieb (66) einen Mikromotor (188) mit Getriebe umfaßt.

14. System nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Duscheinheit ferner einen der Welle (122) zugeordneten Winkelpositionssensor (206) zur Erfassung der Drehstellung des Duschkopfes (94) umfaßt, und bei dem die Steuermittel (194) mit dem Positionssensor (206) zusammenwirken, um selektiv einen der Wassereinlässe (166; 168; 170; 172) des drehbaren Duschkopfes (94) mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) des Dichtglieds (104; 260) auszurichten.

15. System nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, ferner umfassend Detektormittel (518/522; 520/526; 542), die auf einen Umgebungszustand ansprechen, in welchem die Spendeeinheit (504; 540; 618) zur Benutzung angeordnet ist, um gewünschte Sprühcharakteristiken für diesen Zustand festzustellen, wobei die Steuermittel (194) auf die Detektormittel (518/522; 520/526; 542) ansprechen und in der Lage sind zu veranlassen, daß sich der Spendekopf (94, 620) so dreht, daß ein an die gewünschten Sprühcharakteristiken angepaßter Sprühkopf selektiv mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) des Gehäuses kommuniziert.

16. System nach Anspruch 15, bei dem die Detektormittel (542) Mittel zur Messung des Abstandes zwischen dem Spendekopf (94) und dem Benutzer umfassen.

17. System nach Anspruch 15, bei dem die Detektormittel (626) Mittel zur Messung des Abstands zwischen dem Spendekopf (620) und einem Objekt umfassen.

18. System nach Anspruch 16, bei dem die Steuermittel (194) arbeiten, um den Spendekopf (94) so zu drehen, daß ein zur Ausgabe eines belüfteten, Anti-Spritz-Sprühstrahls geeigneter Sprühkopf ausgewählt wird, wenn ein relativ kurzer Abstand festgestellt wird.

19. System nach Anspruch 16, bei dem die Steuermittel (194) arbeiten, um den Spendekopf (94) so zu drehen, daß ein zur Ausgabe eines divergierenden Sprühstrahls geeigneter Sprühkopf ausgewählt wird, wenn ein mittlerer Abstand festgestellt wird.

20. System nach Anspruch 16, bei dem die Steuermittel (194) arbeiten, um den Spendekopf (94) so zu drehen, daß ein zur Ausgabe eines unbeschränkten Flusses geeigneter Sprühkopf ausgewählt wird, wenn ein relativ langer Abstand festgestellt wird.

21. System nach Anspruch 15, bei dem die Spendeeinheit eine von Hand gehaltene Duscheinheit (504; 540) umfaßt, und bei dem die Detektormittel (518/522; 520/526) die gewünschten Sprühcharakteristiken durch Zusammenwirken mit an jeweils unterschiedlichen Stellen angeordneten Duschaufhängern (506; 508) feststellt.

22. System nach Anspruch 21, bei dem die Detektormittel (518/522; 520/526) eine Vielzahl magnetisch betätigbarer Schalter (518; 520) aufweisen, die an dem Handgriffgehäuse (52; 252) an verschiedenen Positionen angeordnet sind, wobei die magnetisch betätigbaren Schalter (518; 520) selektiv von Dauermagneten (522; 526) betätigbar sind, die an verschiedenen Duschaufhängern (506; 508) angeordnet sind.

23. System nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem die Wasserleitung (58) in Richtung der Längsachse (54) des Gehäuses gesehen einen länglichen gekrümmten Querschnitt aufweist, der sich in Umfangsrichtung des Gehäuses erstreckt.

24. System nach Anspruch 4, ferner umfassend:

eine Strömungssteuereinheit (14; 502) die stromauf der Duscheinheit (12; 250; 504; 540) angeordnet ist und einen sie durchsetzenden Wasserdurchgang aufweist, der mit der Wasserzufuhr verbindbar ist, wobei die Strömungssteuereinheit (14; 502) ferner ein elektrisch betätigtes erstes Strömungssteuerventil (24/28; 26/30) zur Steuerung des Wasserflusses durch den Wasserdurchgang, Mittel (306) zur Lieferung elektrischer Leistung an das Steuerventil (24/28; 26/30) und eine elektronische Steuerschaltung (32) zur Steuerung des Strömungssteuerventils (24/28; 26/30) enthält, und

einen flexiblen Schlauch (16), der die Strömungssteuereinheit (14; 502) mit der Duscheinheit (12; 250; 504; 540) verbindet, um unter Druck stehendes Wasser an die Wasserleitung (58) in der Duscheinheit (12; 250; 504; 540) zu liefern, wenn das Strömungssteuerventil (24/28; 26/30) geöffnet ist.

25. System nach Anspruch 24, bei dem die elektronische Steuerschaltung (32) der Strömungssteuereinheit (14; 502) mit den Steuermitteln (194) der Duscheinheit (12; 250; 504; 540) zusammen wirkt, um das Strömungssteuerventil (24/28; 26/30) so zu steuern, daß die Strömungsrate dort hindurch verringert wird, wenn der drehbare Duschkopf (94) gedreht wird, um dadurch den von der Wasserleitung (58) auf das bewegliche Dichtglied (104; 260) ausgeübten Wasserdruck zu verringern.

26. System nach Anspruch 25, bei dem die Strömungssteuereinheit (14; 502) ferner einen von dem Wasserdurchgang abzweigenden Ablaufkanal (18) und ein elektrisch betätigtes zweites Strömungssteuerventil (46/50) zur Steuerung des Wasserflusses durch den Ablaufkanal (18) umfaßt, wobei die elektronische Steuerschaltung (32) der Strömungssteuereinheit (14; 502) arbeitet, um das zweite Strömungssteuerventil (46/50) zu öffnen und den von der Wasserleitung auf das bewegliche Dichtglied (104; 260) ausgeübten Wasserdruck zu verringern.

27. System nach Anspruch 24, bei dem die Steuermittel (194) der Duscheinheit und die elektronische Steuerschaltung (32) der Strömungssteuereinheit (14; 502) einen ersten bzw. einen zweiten digitalen Mikrocomputer (300; 302) umfassen, wobei die Mikrocomputer verbunden sind, um elektronisch miteinander über ein Datenkommunikationsmedium (212) zu kommunizieren, das sich längs des flexiblen Schlauchs (16) erstreckt.

28. System nach Anspruch 27, bei dem die Duscheinheit (12; 250; 504; 540) ferner einen Drucksensor (204) umfaßt, der der Wasserleitung (58) in dem Handgriffsgehäuse zugeordnet ist und arbeitet, um den Wasserdruck darin zu erfassen und ein den erfaßten Druck angebendes Signal abzugeben, und bei dem einer von beiden, der erste oder der zweite Mikrocomputer (300; 302), arbeitet, um eine gewünschte Strömungsrate für den Sprühkopf (132; 134; 136; 138), der selektiv mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) des Dichtglieds (104; 260) ausgerichet ist, abzuleiten, um eine gemessene Strömungsrate durch den Sprühkopf (132; 134; 136; 138) als Antwort auf das Signal von dem Drucksensor (204) abzuleiten und das Strömungssteuerventil (24/28; 26/30) so zu steuern, daß die gemessene Strömungsrate gleich der gewünschten Strömungsrate wird.

29. System nach Anspruch 28, bei dem der eine Mikrocomputer (300; 302) arbeitet, um die gemessene Strömungsrate auf der Grundlage der Gleichung:

Q = KCv [P]

abzuleiten, wobei Q die gemessene Strömungsrate durch den Sprühkopf (132; 134; 136; 138), der mit der Wasserauslaßöffnung (114; 264) des Dichtglieds (104; 260) ausgerichtet ist, ist, K eine Konstante ist, Cv ein in dem ersten oder dem zweiten Mikrocomputer (300; 302) gespeicherter, für den Sprühkopf (132; 134; 136; 138) einzigartiger Strömungskoeffizient ist, und P ein von dem Drucksensor (204) erfaßter Meßdruck ist.

30. System nach Anspruch 29, bei dem die Strömungssteuereinheit (14; 502) ferner einen dem Innendurchgang zugeordneten Strömungsmesser (38) umfaßt, um die Strömungsrate des hindurchströmenden Wassers zu erfassen und ein die erfaßte Strömungsrate anzeigendes Signal abzugeben, wobei der eine Mikrocomputer (300; 302) auf das Signal von dem Strömungsmesser (38) anspricht, um den gespeicherten Wert für den Strömungskoeffizienten Cv in einer solchen Weise zu erneuern, daß die gemessene Strömungsrate gleich der durch den Strömungsmesser (38) erfaßten Strömungsrate wird.

31. System nach Anspruch 28, ferner umfassend Alarmmittel (32/332), die auf den von dem Drucksensor (204) erfaßten Wasserdruck ansprechen, um einen abnorm hohen Wasserdruckzustand des Systems anzuzeigen.

32. System nach Anspruch 27, ferner umfassend eine Schlauchkupplung (68), um das andere Ende des flexiblen Schlauchs (16) mit dem nahen Ende (60) des Handgriffgehäuses zu verbinden, wobei die Schlauchkupplung (68) an dem nahen Ende (60) für eine beschränkte Drehbewegung in bezug auf dieses angebracht ist und das Kommunikationsmedium ein Paar elektrischer Drähte (212) umfaßt, die sich um den flexiblen Schlauch erstrecken, wobei die elektrischen Drähte (212) sich über die Schlauchkupplung (68) erstrecken und in den zentralen Hohlraum (64) des Handgriffgehäuses längs dessen Längsachse (54) eintreten.

33. System nach Anspruch 3, umfassend:

einen Wasserhahnkörper (602) mit einem elektrisch betätigten Wassersteuerventil (614/616), wobei das erste Ende (60) des Gehäuses (52) als die Wasserzufuhr mit dem Wasserhahnkörper (602) verbunden ist; und

Steuermittel (628) zur Steuerung des Wassersteuerventils (614; 616) und des elektrischen Antriebs (66), wobei die Steuermittel (628) arbeiten, um das Wassersteuerventil (614/616) zu schließen, wenn der drehbare Wasserspendekopf (620) gedreht werden soll, wobei die Steuermittel (628) danach arbeiten, um den elektrischen Antrieb (66) zu aktivieren und den Spendekopf (620) so zu drehen, daß einer der Wassereinlässe (166; 168; 170) des Spendekopfes selektiv mit der Wasserauslaßöffnung (264) des Dichtglieds (260) ausgerichtet wird.

34. System nach Anspruch 33, bei dem zum automatischen Umschalten der Sprühköpfe (132; 134; 136) das System ferner Detektormittel (626) zur Erfassung wenigstens einer Eigenschaft eines Objekts umfaßt, wobei die Steuermittel (628) mit den Detektormitteln (626) zusammenwirken und betreibbar sind, um den drehbaren Wasserspendekopf (620) so zu drehen, daß ein Sprühkopf (132; 134; 136), der an die festgestellte Eigenschaft des Objekts angepaßt ist, wahlweise mit der Wasserauslaßöffnung (264) des Gehäuses kommuniziert.

35. System nach Anspruch 34, bei dem die Detektormittel (626) Mittel zur Messung des Abstands zwischen dem Wasserspendekopf (620) und dem Objekt umfassen.

36. System nach Anspruch 35, bei dem die Steuermittel (628) arbeiten, um den Wasserspendekopf (620) so zu drehen, daß ein Sprühkopf (132; 134; 136), der zur Ausgabe eines belüfteten, Anti-Spritz-Wasserflusses angepaßt ist, ausgewählt wird, wenn ein relativ langer Abstand festgestellt wird.

37. System nach Anspruch 35, bei dem die Steuermittel (628) arbeiten, um den Wasserspendekopf (620) so zu drehen, daß ein Sprühkopf (132; 134; 136), der zur Ausgabe eines unbegrenzten Wasserflusses geeignet ist, ausgewählt wird, wenn ein mittlerer Abstand festgestellt wird.

38. System nach Anspruch 35, bei dem die Steuermittel (628) arbeiten, um den Wasserspendekopf (620) so zu drehen, daß ein Sprühkopf (132; 134; 136), der zur Ausgabe eines Wassersprühstrahls geeignet ist, ausgewählt wird, wenn ein relativ kurzer Abstand festgestellt wird.

39. System nach Anspruch 33, bei dem die Mittel zur Lieferung elektrischer Leistung eine in dem Gehäuse untergebrachte Batterie (630) umfassen, so daß der Mikromotor (190) batteriebetrieben wird.

40. System nach Anspruch 4, bei dem zur Zufuhr von Wasser zu einer Badewanne (510) in einer Betriebssart und zur Bereitstellung einer Dusche in einer anderen Betriebsart das System ferner eine Strömungssteuereinheit (502) umfaßt, die mit einer Quelle von unter Druck stehendem Wasser verbindbar ist, sowie einen flexiblen Schlauch (16), der die Steuereinheit (502) und die Duscheinheit (504) verbindet, und bei dem der drehbare Duschkopf (94) einen ersten Sprühkopf (430) umfaßt, der zur Abgabe eines unbeschränkten Wasserflusses mit einer höheren Strömungsrate in der einen Betriebsart angepaßt ist, sowie einen zweiten Sprühkopf (132), der zum Sprühen von Wasser in der anderen Betriebsart angepaßt ist.

41. System nach Anspruch 40, bei dem die Strömungssteuereinheit (502) angepaßt ist, um in der einen Betriebsart eine zugemessene Wassermenge an die Duscheinheit (504) zu liefern.