EP1204011A2 - Ventilbaugruppe zur Anordnung in der Wasserzuführungsleitung einer Wasserablaufarmatur - Google Patents

Ventilbaugruppe zur Anordnung in der Wasserzuführungsleitung einer Wasserablaufarmatur Download PDF

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EP1204011A2
EP1204011A2 EP01119187A EP01119187A EP1204011A2 EP 1204011 A2 EP1204011 A2 EP 1204011A2 EP 01119187 A EP01119187 A EP 01119187A EP 01119187 A EP01119187 A EP 01119187A EP 1204011 A2 EP1204011 A2 EP 1204011A2
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EP
European Patent Office
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water
valve
pressure
valve assembly
assembly according
Prior art date
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Withdrawn
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EP01119187A
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English (en)
French (fr)
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EP1204011A3 (de
Inventor
Hanns Rump
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keramag Keramische Werke AG
Original Assignee
Keramag Keramische Werke AG
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Publication date
Application filed by Keramag Keramische Werke AG filed Critical Keramag Keramische Werke AG
Publication of EP1204011A2 publication Critical patent/EP1204011A2/de
Publication of EP1204011A3 publication Critical patent/EP1204011A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D5/00—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
    • E03D5/10—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
    • E03D5/105—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl touchless, e.g. using sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/16—Water pressure regulating means in flushing pipes

Definitions

  • the invention relates to a valve assembly for arrangement in the Water supply line of a water drain fitting, including one Water inlet, a water outlet, an electrically operated water valve as well a sensor and control device for the automatic actuation of the Water valve.
  • valve assemblies are well known in the prior art and widely used in practice. They are particularly related to Non-contact fittings such as urinal or Toilet flushing used, where the electrically controlled water valve is controlled by means of an electronic sensor and control device in order to thus switching water flows on and off as required.
  • Sensors are, for example, infrared or ultrasonic sensors.
  • non-contact valves are controlled in that germs and bacteria of one user are not passed on to another user transmitted through the use of a manually operated flushing device can be.
  • the non-contact water drain fittings allow that after using the equipment, e.g. B. of WCs, the sink or the urinal, the water valve opens automatically and thus a rinse is triggered. Closes at the end of the rinsing process the water valve automatically again and the one flowing into the equipment Water flow is switched off.
  • the use made of the toilet or urinal is detected.
  • An electronic control device evaluates the usage detected by the sensor and controls accordingly electromagnetic water valve. This opens due to the activation the control device for a certain time, for example six seconds, and thereby gives a flow of water for flushing the toilet or urinal free.
  • a certain amount of water is flushed through the toilet or during the flushing period passed the urinal, whereby according to the technical standard the amount of flushing water defined by the unit of time, d. H. the longer the rinsing time, the greater the amount of flushed water.
  • time-dependent water flushing is the fact that the Amount of water that is within a given, non-variable Time window is given, primarily as a function of water pressure represents. The result of this is that despite the constant rinsing time, they differ from one another different flush volumes due to different water pressure can adjust. In extreme cases, this can disadvantageously lead to the fact that despite a sufficiently selected rinsing time interval for a rinsing process provided amount of water is too small and residues in the toilet or in Urinal remain. On the other hand, the one released for rinsing Amount of water should also be so large that much more rinse water in it Toilet or headed into the urinal than for carrying out a proper flushing would be required.
  • the invention is therefore based on the object , while avoiding the disadvantages mentioned above, to further develop a valve assembly with an integrated water valve in such a way that, while at the same time being easy to install, a defined, consistent, faultless washing result is ensured.
  • the core idea of the teaching according to the invention is therefore a valve assembly which in addition to the generic known components also about a integrated pressure reducing valve.
  • This pressure reducing valve is in Flow direction of the water supply line electrically operable water valve upstream, whereby it is achieved that on Water valve always has the same water pressure.
  • this ensures that at a predetermined opening time of Water valve, d. H. a predetermined flushing time, always the same amount Water passes the water valve and is flushed into the toilet or urinal becomes. In this way it is achieved that regardless of possible Pressure fluctuations in different operating systems and the same Valve assembly with factory set flushing times always the same Delivers washing results.
  • the valve assembly according to the invention is advantageously compact trained and easy to use. It is also already existing by the fitter Water supply lines of a water drain fitting in a simple way integrated. Both the pressure reducing valve and the are ex works Water valve preset. Such a preset can, for example be such that the pressure reducing valve to an output pressure of 3 bar is preset. The water valve is set accordingly at the factory, see above that for a given inlet pressure of 3 bar the opening time of the valve in such a way is chosen that the amount of water dispensed within the opening time is sufficient to get a satisfactory and flawless rinse perform. One equipped with such preset valves The valve assembly can then be assembled by the installer without readjustment become. It should only be noted that the inlet pressure of the pressure reducing valve is greater than the factory-set outlet pressure.
  • valve assembly according to the invention is advantageous ensured that regardless of those in the water supply line prevailing pressure conditions always the same pressure on the electrical actuated water valve is present, so that at a factory preset The opening time of the water valve for flushing is always the same amount of rinse water flows through the water and therefore enters defines consistently good washing results.
  • the valve assembly according to the invention also has further advantages. So it occurs, for example, with conventional water valves from one Water pressure of over 7 bar to disturb disturbing flow noises. Also the The speed of the closing process at such a high pressure is disadvantageous changed. This is made more advantageous by the valve assembly according to the invention This prevents the upstream of the water valve Pressure reducing valve ensures that there is always water pressure on the water valve is present, which is below the preset pressure, for example below 7 bar.
  • the outlet pressure of the pressure reducing valve is preferably continuously adjustable. Such a setting is made at the factory, so that on-site adjustment by the installer is no longer required. So on the one hand, constant water flushing quantities can be ensured, on the other hand, a time-consuming and costly on-site adjustment by the Plumber.
  • the Pressure reducing valve has a spring working against the water pressure, the Bias to adjust the outlet pressure is adjustable. This will an easy to carry out and at the same time very precise possibility of Setting provided. This type of pressure adjustment also enables a readjustment. For example, in the event that the factory set outlet pressure of the pressure reducing valve should be greater than that on Pressure reducing valve actually present input pressure, by the installer Readjustment can be made. However, this is only in exceptional cases required.
  • the pressure reducing valve is in Pressure flow direction upstream of the supply line, a water filter. This serves to pre-filter the water flowing into the pressure reducing valve to block the pressure reducing valve due to water in the water To prevent particles.
  • the filter is advantageously accessible from the outside and can be cleaned if necessary.
  • the water valve is in Flow direction downstream of the water supply line Power generation unit provided. This is used for an actuation of the electric water valve to generate electricity and to the Deliver water valve.
  • the power generation unit preferably consists of a water turbine integrated in the water pipe and one to the Water turbine connected generator for electrical power generation.
  • a storage unit is provided. Preferably is such a storage unit a rechargeable capacitor or a rechargeable battery.
  • the pressure reducing valve and the water valve connected in series formed in one piece, so that the Overall valve assembly is compact and therefore easy to use and to be assembled.
  • the optional components of the valve assembly such as. B. Combine filter, power generation unit and storage unit integrally, see above that even when using a comprehensive all optional components Valve assembly ensures a compact structure and the whole Valve assembly advantageously as a single element assembly in as well existing water supply lines can be used. This will also achieved the advantage of being independent of possibly existing ones Pipes already integrated pressure reducers on every water drain fitting a constant washing result is achieved. To be carried out on site Attitudes, especially attitudes to the coordination of different System components on top of each other, are with the invention Valve assembly avoided in an advantageous manner.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the structure of an inventive Valve assembly 10.
  • This valve assembly 10 is arranged in the Water supply line 20 of a water drain fitting 30.
  • the water flow 40 flows in the direction of flow 50 and passes before reaching the Water drain fitting 30, the valve assembly 10.
  • the valve assembly 10 includes a water inlet 11, a water outlet 12, an electrically actuated water valve 13 and a sensor and control device 14 for the automatic actuation of the water valve 13.
  • the connection between the sensor and control device 14 and the water valve 13 is shown in the figure by the dashed line Line shown.
  • the valve assembly also has a pressure reducing valve 15, which ensures constant, constant water delivery conditions.
  • the pressure reducing valve 15 is connected upstream of the water valve 13 in the flow direction 50.
  • the inlet pressure at the pressure reducing valve is denoted by p DE and the outlet pressure by p DA .
  • the pressure reducing valve 15 is set in the factory to a specific outlet pressure p DA .
  • the outlet pressure p DA of the pressure reducing valve 15 is equal to the inlet pressure p WE of the water valve 13. Due to the fact that the pressure ratio at the water valve 13 is always the same due to the pressure reducing valve 15, the water valve 13 can always have the same amount of water at a preset opening time of the water valve happen so that an optimized washing result is ensured.
  • the outlet pressure of the water valve 13 is p WA .
  • the valve assembly 10 described above advantageously makes it possible to achieve a defined, faultless flushing result, dependencies on pressure fluctuations in the pipe network having no lasting influence.
  • the pressure reducing valve 15 ensures that the same outlet pressure p DA is always provided regardless of the input pressures p DE applied to the pressure reducing valve. This also ensures that disturbing flow noises or pressure surges are prevented in an advantageous manner. The lifespan of the entire system is thus extended.
  • FIG. 2 shows a valve assembly 10 according to the invention in comparison with FIG. 1 optional components according to an advantageous proposal of the invention all combined to form an integrative assembly.
  • a water filter 16 is provided which the pressure reducing valve 15 in Flow direction 50 is connected upstream and particles from the water filters out, which otherwise lead to a blockage of the pressure reducing valve 15 could.
  • the filter 16 is preferably accessible from the outside and can in If necessary, be cleaned.
  • the Water valve 13 is connected to a power generation unit 17.
  • Another is connected to this power generation unit 17 Storage unit 18.
  • the power generation unit 17 is used to generate for the actuation of the electric water valve required energy.
  • the power generation unit 17 includes a turbine and a generator, wherein the turbine is located within the pipeline and from flowing water powered, the generator, which in turn operates generates electrical energy.
  • the electrical energy generated by the generator is then transferred to the storage unit 18 for storage, which consists of a Accumulator or a capacitor can be formed.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the distribution of the pressure conditions in the pipes of a multi-storey residential unit.
  • the main pipeline is designated, with 61 the respective secondary pipelines, which are laid on the individual floors 1 to i.
  • the water flow 40 enters the main pipeline 60 below the first floor, is led via this to the i-th floor and is distributed over the secondary pipes 61 in the individual floors.
  • Different pressures prevail on each floor.
  • the respective storey pressure p 1 to p i is greater than the use pressure p G required for an optimized flushing.
  • the respective floor pressure is lower than the pressure in the lower floors.
  • the floor pressure p 3 is lower than the floor pressure from floor 2, but that the floor pressure p 3 is greater than the use pressure p G required for an optimized flushing.
  • a valve assembly 10 according to the invention is installed in front of each water drainage fitting on each floor. In this way it is ensured that the pressure of the respective water flow 41 at the water valve is equal to the required operating pressure p G on each floor.
  • Fig. 4 shows a sectional side view of the valve assembly according to the invention.
  • this includes a water inlet 11, a water outlet 12, a sensor and control device 14 (not shown in this figure) for the automatic actuation of the water valve 13 and, according to the invention, the pressure reducing valve 15 which is connected upstream of the water valve 13 in the flow direction 50 of the water,
  • the possibly fluctuating inlet pressure p DE of the pressure reducing valve 15 is present at the connection of the pressure reducing valve 15.
  • the outlet pressure p DA at the connection 61 of the pressure reducing valve 15 is constant and can be set independently of the pending inlet pressure p DE at the connection 60.
  • the constant outlet pressure p DA can be varied via the bias of the spring 62. The higher the pretension of the spring 62, the higher the pressure required and therefore the outlet pressure p DA of the pressure reducing valve which is established at the connection 61.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe zur Anordnung in einer Wasserzuführungsleitung (20) einer Wasserablaufarmatur (30), beinhaltend einen Wasserzulauf (11), einen Wasserablauf (12), ein elektrisch betätigbares Wasserventil (13) sowie eine Sensor- und Steuereinrichtung (14) für die automatische Betätigung des Wasserventils (13). Um eine Ventilbaugruppe (10) der vorgenannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei gleichzeitig einfacher Montage ein definiert gleichbleibendes, einwandfreies Spülergebnis sichergestellt ist, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß für definiert gleichbleibende Wasserabgabebedingungen ein Druckminderventil (15) vorgesehen ist, das dem Wasserventil (13) in Durchströmungsrichtung (50) der Wasserzuführungsleitung (20) vorgeschaltet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe zur Anordnung in der Wasserzuführungsleitung einer Wasserablaufarmatur, beinhaltend einen Wasserzulauf, einen Wasserablauf, ein elektrisch betätigbares Wasserventil sowie eine Sensor- und Steuereinrichtung für die automatische Betätigung des Wasserventils.
Vorgenannte Ventilbaugruppen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt und in der Praxis vielfach eingesetzt. Sie werden insbesondere im Zusammenhang mit berührungslos zu betätigenden Armaturen von beispielsweise Urinal- oder Toilettenspülungen eingesetzt, bei denen das elektrisch gesteuerte Wasserventil mittels einer elektronischen Sensor- und Steuereinrichtung angesteuert wird, um so Wasserströme bedarfsgerecht ein- und auszuschalten. Häufig eingesetzte Sensoren sind beispielsweise Infrarot- oder Ultraschallsensoren.
Der Vorteil berührungslos anzusteuernder Armaturen liegt in der Hauptsache darin, daß Keime und Bakterien eines Benutzers nicht auf einen anderen Benutzer durch die Benutzung einer manuell zu betätigenden Spüleinrichtung übertragen werden können. Die berührungslos arbeitenden Wasserablaufarmaturen ermöglichen es, daß nach einer erfolgten Benutzung der Gerätschaft, z. B. des WC's, des Spülsteins oder des Urinals, das Wasserventil automatisch öffnet und somit eine Spülung ausgelöst wird. Zur Beendigung des Spülvorgangs schließt das Wasserventil wieder automatisch und der in die Gerätschaft einströmende Wasserstrom wird abgeschaltet.
Bei der WC- oder Urinalsteuerung wird mittels geeigneter Sensoren, beispielsweise mittels Infrarot- oder Ultraschallsensoren, die erfolgte Benutzung des WC's bzw. des Urinals detektiert. Eine elektronische Steuereinrichtung wertet die vom Sensor erfaßte Benutzung aus und steuert entsprechend das elektromagnetische Wasserventil an. Dieses öffnet infolge der Ansteuerung durch die Steuereinrichtung für eine bestimmte Zeit, beispielsweise sechs Sekunden, und gibt dadurch einen Wasserfluß zur Durchspülung des WC's oder des Urinals frei. Innerhalb der Spülzeit wird eine bestimmte Wassermenge durch das WC oder das Urinal geleitet, wobei sich gemäß technischer Norm die Menge an Spülwasser über die Zeiteinheit definiert, d. h. je länger die Spülzeit, desto größer die Menge an durchgespülter Wassermenge.
Von Nachteil bei der zeitabhängigen Wasserspülung ist die Tatsache, daß sich die Menge an Wasser, welche innerhalb eines vorgegebenen, nicht variablen Zeitfensters abgegeben wird, in erster Linie als Funktion des Wasserdrucks darstellt. Dies hat zur Folge, daß sich trotz gleichbleibender Spülzeit voneinander unterschiedliche Spülmengen infolge eines unterschiedlichen Wasserdrucks einstellen können. In nachteiliger Weise kann dies im Extremfall dazu führen, daß trotz eines ausreichend ausgewählten Spülzeitintervalls die für einen Spülvorgang zur Verfügung gestellte Wassermenge zu gering ist und Reststoffe im WC oder im Urinal verbleiben. Andererseits kann die für eine Spülung freigegebene Wassermenge auch derartig groß sein, daß wesentlich mehr Spülwasser in das WC oder in das Urinal geleitet wird, als für die Durchführung einer ordnungsgemäßen Spülung erforderlich wäre. Aufgrund der Tatsache, daß der Wasserdruck in herkömmlichen Rohrleitungen ohne weiteres Druckwerte zwischen 1 bar und 15 bar annehmen kann, können sich bei ansonsten gleichen Spülanlagen mit gleichen Ventilöffnungszeiten sehr erhebliche Unterschiede in der Wasserspülmenge einstellen, was zu der schon angesprochenen Wasserverschwendung einerseits bzw. der unvollständigen Spülung andererseits führt.
Zur Behebung der vorgenannten Nachteile sind berührungslos arbeitende elektrische Wasserventile in der Regel hinsichtlich ihrer Öffnungszeit und der daraus resultierenden Spülzeit mittels entsprechender Einstellelemente voreinstellbar. Um allerdings ein optimiertes Spülergebnis zu erreichen, d. h. eine optimierte Wasserspülmenge zur Durchführung eines Spülvorganges freizugeben, ist es erforderlich, den in den Wasserleitungen tatsächlich vorherrschenden Wasserdruck zu kennen. Eine werkseitige Voreinstellung ist damit nicht möglich. Statt dessen ist es Aufgabe des Installateurs, vor Ort die Druckverhältnisse auszumessen und die sich daraus für die Durchführung eines optimierten Spülergebnisses ergebende Spülzeit, d. h. Ventilöffnungszeit, zu ermitteln und einzustellen. Dies ist in nachteiliger Weise sehr aufwendig und wird, dies zeigt die Praxis, in nur seltenen Fällen in fachkundiger Art durchgeführt, so daß in aller Regel trotz vorwählbarer Spülzeit der berührungslos arbeitenden Wasserventile ein optimiertes Spülergebnis nicht erreicht wird. Hinzu kommt, daß insbesondere bei Mehretagenhäusern, so z. B. bei mehrere Etagen umfassenden Wohnhäusern oder Hotels der Wasserdruck in den Wasserleitungen in Abhängigkeit der zu einem gemeinsamen Zeitpunkt geöffneten Entnahmestellen variiert. So sinkt beispielsweise der Wasserdruck in den Rohrleitung zu den Hauptstoßzeiten, beispielsweise in den Morgenstunden, was in nachteiliger Weise dazu führen kann, daß das Spülergebnis in Abhängigkeit der Tageszeit variiert und es zu stoßzeitbedingten Unregelmäßigkeiten im Spülergebnis kommt.
Vom vorgenannten Ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben genannten Nachteile eine Ventilbaugruppe mit integriertem Wasserventil derart weiterzubilden, daß bei gleichzeitig einfacher Montage ein definiert gleichbleibendes, einwandfreies Spülergebnis sichergestellt ist.
Gelöst wird diese technische Aufgabe dadurch, daß für definiert gleichbleibende Wasserabgabebedingungen ein Druckminderventil vorgesehen ist, das dem Wasserventil in Durchströmungsrichtung der Wasserzuführungsleitung vorgeschaltet ist.
Kerngedanke der erfindungsgemäßen Lehre ist mithin eine Ventilbaugruppe, die neben den gattungsgemäß vorbekannten Bestandteilen zudem über ein integriertes Druckminderventil verfügt. Dieses Druckminderventil ist in Durchströmungsrichtung der Wasserzuführungsleitung dem elektrisch betätigbaren Wasserventil vorgeschaltet, wodurch erreicht wird, daß am Wasserventil stets der gleiche Wasserdruck ansteht. In vorteilhafter Weise wird hierdurch sichergestellt, daß bei einer vorbestimmten Öffnungszeit des Wasserventils, d. h. einer vorbestimmten Spülzeit, immer die gleiche Menge an Wasser das Wasserventil passiert und zur Spülung ins WC oder ins Urinal geleitet wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß unabhängig von eventuellen Druckschwankungen in unterschiedlichen Betriebsanlagen ein und die gleiche Ventilbaugruppe mit werkseitig eingestellten Spülzeiten ein immer gleiches Spülergebnis liefert. Mithin ist es nicht mehr erforderlich, daß der Installateur vor Ort die in der jeweiligen Anlage herrschenden Druckverhältnisses mißt und in Abhängigkeit dieser Druckverhältnisse das Wasserventil hinsichtlich der Öffnungszeiten einstellt. Auch können tagesbedingte Druckschwankungen durch die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe abgefangen werden, so daß auch diesbezüglich sichergestellt ist, daß vom Wasserventil bedarfsgerecht stets die gleiche Menge an Spülwasser durchgelassen wird.
In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe kompakt ausgebildet und gut handhabbar. Sie ist vom Monteur in auch bereits bestehende Wasserzuführungsleitungen einer Wasserablaufarmatur auf einfache Weise integrierbar. Werkseitig ist sowohl das Druckminderventil als auch das Wasserventil voreingestellt. Eine solche Voreinstellung kann beispielsweise dergestalt sein, daß das Druckminderventil auf einen Ausgangsdruck von 3 bar voreingestellt ist. Das Wasserventil wird werkseitig entsprechend eingestellt, so daß bei gegebenem Eingangsdruck von 3 bar die Öffnungszeit des Ventils derart gewählt ist, daß die innerhalb der Öffnungszeit abgegebene Wassermenge ausreichend ist, um eine zufriedenstellende und einwandfreie Spülung durchzuführen. Eine mit derart voreingestellten Ventilen ausgestattete Ventilbaugruppe kann sodann vom Monteur ohne Nacheinstellung montiert werden. Zu beachten ist lediglich, daß der Eingangsdruck des Druckminderventils größer ist als der werkseitig voreingestellte Ausgangsdruck.
Mit der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß unabhängig von den in der Wasserzuführungsleitung herrschenden Druckverhältnissen stets der gleiche Druck am elektrisch betätigbaren Wasserventil ansteht, so daß bei einer werkseitig voreingestellten Öffnungszeit des Wasserventils zur Durchführung eines Spülvorgangs stets die gleiche Menge an Spülwasser durch das Wasser hindurch fließt und mithin ein definiert gleichbleibend gutes Spülergebnis erreicht wird.
Die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe weist zudem weitere Vorteile auf. So kommt es beispielsweise bei herkömmlichen Wasserventilen ab einen Wasserdruck von über 7 bar zu störenden Strömungsgeräuschen. Auch wird die Geschwindigkeit des Schließvorganges bei einem derartig hohen Druck nachteilig verändert. Durch die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe wird dies in vorteilhafter Weise dadurch verhindert, daß das dem Wasserventil vorgeschaltete Druckminderventil gewährleistet, daß am Wasserventil stets ein Wasserdruck ansteht, der unterhalb des voreingestellten Drucks, beispielsweise unterhalb von 7 bar liegt.
Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Wasserventile, der durch die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe vermieden wird, ist der durch einen schnellen Schließvorgang des Wasserventils bedingte Druckstoß im Rohrleitungsnetz. So erfolgt bei vorbekannten Wasserventilen mit herkömmlichen Servomechanismen bei steigendem Wasserdruck der Schließvorgang nicht mehr ventilverträglich langsam, sondern statt dessen sehr schnell, was einen unerwünschten und sehr störenden Druckstoß im Rohrleitungsnetz zur Folge hat. Insbesondere dann, wenn der im Rohrleitungsnetz herrschende Wasserdruck schon sehr hoch ist, können Druckstöße, die zum Teil einen vielfachen Wert des normal herrschenden Drucks annehmen können, eine Zerstörung im Rohrleitungsnetz zur Folge haben. Dieses Problem tritt insbesondere bei Mehretagenwohnungen bzw. bei Hotels auf, bei denen in unteren Etagen ein höherer Wasserdruck anzulegen ist, um Sorge dafür zu tragen, daß auch in höher gelegenen Stockwerken ausreichender Wasserdruck anliegt. Mit der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe wird dieser Nachteil in vorteilhafter Weise umgangen. Das dem Wasserventil vorgeschaltete Druckminderventil sorgt stets dafür, daß unabhängig von im Rohrleitungsnetz herrschendem Druck ein stets gleichbleibender Wasserdruck am Wasserventil anliegt. Auf diese Weise können Druckrückstöße und die damit verbundenen Schäden des Rohrleitungssystems in vorteilhafter Weise vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind das Druckminderventil und das Wasserventil in Durchströmungsrichtung der Wasserzuführungsleitung direkt hintereinander geschaltet, so daß der Ausgangsdruck des Druckminderventils gleich dem am Wasserventil anstehenden Eingangsruck ist. Dabei ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß der Ausgangsdruck des Druckminderventils vorzugsweise stufenlos einstellbar ist. Eine solche Einstellung erfolgt werkseitig, so daß eine Vorortjustierung durch den Installateur nicht weiter erforderlich ist. So können einerseits stets gleichbleibende Wasserspülmengen sichergestellt werden, andererseits entfällt eine zeit- und kostenaufwendige Vororteinstellung durch den Installateur.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Druckminderventil eine gegen den Wasserdruck arbeitende Feder aufweist, deren Vorspannung zur Einstellung des Ausgangsdrucks verstellbar ist. Hierdurch wird eine einfach durchzuführende und zugleich sehr genaue Möglichkeit der Einstellung bereitgestellt. Zudem ermöglicht diese Art der Druckeinstellung auch eine Nachjustierung. So kann beispielsweise für den Fall, daß der werkseitig eingestellte Ausgangsdruck des Druckminderventils größer sein sollte als der am Druckminderventil tatsächlich anstehende Eingangsdruck, vom Installateur eine Nachjustierung vorgenommen werden. Dies ist allerdings nur in Ausnahmefällen erforderlich.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist dem Druckminderventil in Druckströmungsrichtung der Zuführungsleitung ein Wasserfilter vorgeschaltet. Dieser dient dazu, das in das Druckminderventil einströmende Wasser vorzufiltern um eine Verstopfung des Druckminderventils durch sich im Wasser befindliche Partikel zu verhindern. In vorteilhafter Weise ist der Filter von außen zugänglich und kann bedarfsweise gesäubert werden.
Gemäß einem weiteren Vorteil der Erfindung ist eine dem Wasserventil in Durchströmungsrichtung der Wasserzuführungsleitung nachgeschaltete Stromerzeugungseinheit vorgesehen. Diese dient dazu, den für eine Betätigung des elektrischen Wasserventils benötigten Strom zu erzeugen und an das Wasserventil zu liefern. Vorzugsweise besteht die Stromerzeugungseinheit aus einer in der Wasserrohrleitung integrierte Wasserturbine und einem an die Wasserturbine angeschlossenen Generator zur elektrischen Stromerzeugung. Zur Speicherung der vom Generator erzeugten elektrischen Energie ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Speichereinheit vorgesehen. Vorzugsweise ist eine solche Speichereinheit ein wiederaufladbarer Kondensator oder ein wiederaufladbarer Akkumulator.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind das Druckminderventil und das Wasserventil hintereinander geschaltet einstückig ausgebildet, so daß die Ventilbaugruppe insgesamt kompakt ausgebildet und mithin einfach zu handhaben und zu montieren ist. Mit besonderem Vorteil wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, auch die optionalen Bestandteile der Ventilbaugruppe, wie z. B. Filter, Stromerzeugungseinheit und Speichereinheit integrativ zu kombinieren, so daß auch bei einem Einsatz einer sämtliche optionale Bauelemente umfassenden Ventilbaugruppe ein kompakter Aufbau sichergestellt ist und die gesamte Ventilbaugruppe in vorteilhafter Weise als eine Einelementbaugruppe in auch bestehende Wasserzuführungsleitungen eingesetzt werden kann. Hierdurch wird zudem der Vorteil erreicht, daß unabhängig von eventuell in bestehenden Rohrleitungen bereits integrierten Druckminderern an jeder Wasserablaufarmatur ein stets gleichbleibendes Spülergebnis erzielt wird. Vorort durchzuführende Einstellungen, insbesondere Einstellungen zur Abstimmungen unterschiedlicher Systemkomponenten aufeinander, werden mit der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe in vorteilhafter Weise vermieden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der nachfolgenden Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1
in einer schematischen Darstellung den Aufbau der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2
in einer schematischen Darstellung den Aufbau der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3
in einer schematischen Darstellung die Wasserdruckverteilung in einer Rohrleitung einer mehrere Stockwerke umfassenden Wohneinheit und
Fig. 4
in einer geschnittenen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 10. Angeordnet ist diese Ventilbaugruppe 10 in der Wasserzuführungsleitung 20 einer Wasserablaufarmatur 30. Der Wasserstrom 40 fließt in Strömungsrichtung 50 und passiert vor einem Erreichen der Wasserablaufarmatur 30 die Ventilbaugruppe 10.
Die Ventilbaugruppe 10 beinhaltet einen Wasserzulauf 11, einen Wasserablauf 12, ein elektrisch betätigbares Wasserventil 13 sowie eine Sensor- und Steuereinrichtung 14 für die automatische Betätigung des Wasserventils 13. Die Verbindung zwischen Sensor- und Steuereinrichtung 14 und Wasserventil 13 ist in der Figur durch die gestrichelte Linie dargestellt. Erfindungsgemäß verfügt die Ventilbaugruppe zudem über ein Druckminderventil 15, das definiert gleichbleibende Wasserabgabebedingungen gewährleistet. Das Druckminderventil 15 ist dem Wasserventil 13 in Durchströmungsrichtung 50 vorgeschaltet. Der am Druckminderventil anstehende Eingangsdruck ist mit pDE und der Ausgangsdruck mit pDA bezeichnet. Zur Erzielung eines optimierten und über die Zeit stets konstant gleichbleibenden Spülergebnisses wird das Druckminderventil 15 werkseitig auf einen bestimmten Ausgangsdruck pDA eingestellt. Der Ausgangsdruck pDA des Druckminderventils 15 ist gleich dem Eingangsdruck pWE des Wasserventils 13. Aufgrund der Tatsache, daß durch das Druckminderventil 15 bedingt am Wasserventil 13 stets gleichbleibende Druckverhältnisses herrschen, kann bei voreingestellter Öffnungszeit des Wasserventils stets die gleiche Menge an Wasser das Wasserventil 13 passieren, so daß ein optimiertes Spülergebnis sichergestellt ist. Der Ausgangsdruck des Wasserventils 13 beträgt pWA.
Die vorbeschriebene Ventilbaugruppe 10 ermöglicht in vorteilhafter Weise die Erzielung eines definiert gleichbleibenden, einwandfreien Spülergebnisses, wobei Abhängigkeiten von Druckschwankungen im Rohrnetz keinen nachhaltigen Einfluß nehmen. Das Druckminderventil 15 stellt sicher, daß unabhängig von am Druckminderventil anliegenden Eingangsdrücken pDE stets der gleiche Außgangsdruck pDA zur Verfügung gestellt wird. Auch wird hierdurch gewährleistet, daß störende Strömungsgeräusche oder Druckrückstöße in vorteilhafter Weise unterbunden werden. Die Lebensdauer der gesamten Anlagen wird somit verlängert.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 10 mit im Vergleich zu Fig. 1 optionalen Bestandteilen, die gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung sämtlichst zu einer integrativen Baugruppen miteinander kombiniert sind. So ist gemäß Fig. 2 ein Wasserfilter 16 vorgesehen, der dem Druckminderventil 15 in Durchströmungsrichtung 50 vorgeschaltet ist und aus dem Wasser Partikel ausfiltert, die sonst zu einer Verstopfung des Druckminderventils 15 führen könnten. Der Filter 16 ist vorzugsweise von außen zugänglich und kann im Bedarfsfall gereinigt werden. Weiterhin ist in Fig. 2 vorgesehen, daß dem Wasserventil 13 eine Stromerzeugungseinheit 17 nachgeschaltet ist. Angeschlossen an diese Stromerzeugungseinheit 17 ist desweiteren eine Speichereinheit 18. Die Stromerzeugungseinheit 17 dient der Erzeugung von für die Betätigung des elektrischen Wasserventils benötigter Energie. Vorzugsweise beinhaltet die Stromerzeugungseinheit 17 eine Turbine und einen Generator, wobei die Turbine innerhalb der Rohrleitung angeordnet ist und vom durchströmenden Wasser angetrieben, den Generator betreibt, der seinerseits elektrische Energie erzeugt. Die vom Generator erzeugte elektrische Energie wird dann zur Speicherung in die Speichereinheit 18 überführt, die aus einem Akkumulator oder einem Kondensator gebildet sein kann.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Verteilung der Druckverhältnisse in den Rohrleitungen einer mehrstöckigen Wohneinheit. Mit 60 ist die Hauptrohrleitung bezeichnet, mit 61 die jeweiligen Nebenrohrleitungen, die auf den einzelnen Etagen 1 bis i verlegt sind. Der Wasserstrom 40 tritt unterhalb der ersten Etage in die Hauptrohrleitung 60 ein, wird über diese bis in die i-te Etage geführt und verteilt sich in den einzelnen Etagen über den Nebenrohrleitungen 61. In jeder Etage herrschen unterschiedliche Drücke. So herrscht in Etage 1 der Druck p1, in Etage 2 der Druck p2 und so weiter bis in Etage i, in welcher der Druck pi herrscht. In jedem Fall ist der jeweilige Etagendruck p1 bis pi größer als der für eine optimierte Spülung benötigte Gebrauchsdruck pG. Zugleich ist aber auch der jeweilige Etagendruck kleiner als derjenige Druck in den untergeordneten Etagen. So gilt beispielsweise für Etage 3, daß der Etagendruck p3 kleiner ist als der Etagendruck aus Etage 2, daß der Etagendruck p3 jedoch größer ist als der für eine optimierte Spülung benötigte Gebrauchsdruck pG. Um diese Druckverhältnisse auszugleichen und um jederzeit einen optimierten Spülvorgang sicherzustellen, ist vor jeder Wasserablaufarmatur in jeder Etage eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 10 installiert. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß in jeder Etage der am Wasserventil anstehende Druck des jeweiligen Wasserstroms 41 gleich dem benötigten Gebrauchsdruck pG ist.
Fig. 4 zeigt in geschnittener Seitenansicht die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe. Wie bereits ausgeführt, beinhaltet diese einen Wasserzulauf 11, einen Wasserablauf 12, eine in dieser Figur nicht dargestellte Sensor- und Steuereinrichtung 14 für die automatische Betätigung des Wasserventils 13 sowie erfindungsgemäß das Druckminderventil 15, das dem Wasserventil 13 in Durchströmungsrichtung 50 des Wassers vorgeschaltet ist, Der unter Umständen schwankende Eingangsdruck pDE des Druckminderventils 15 liegt am Anschluß des Druckminderventils 15 an. Der Ausgangsdruck pDA am Anschluß 61 des Druckminderventils 15 ist gleichbleibend konstant und kann unabhängig vom anstehenden Eingangsdruck pDE am Anschluß 60 eingestellt werden. Der konstante Ausgangsdruck pDA kann über die Vorspannung der Feder 62 variiert werden. Dabei gilt, je höher die Vorspannung der Feder 62, desto höher der erforderliche Druck und mithin der sich am Anschluß 61 einstellende Ausgangsdruck pDA des Druckminderventils.
Bezugszeichenliste
10
Ventilbaugruppe
11
Wasserzulauf
12
Wasserablauf
13
Wasserventil
14
Sensor- und Steuereinrichtung
15
Druckminderventil
16
Filter
17
Stromerzeugungseinheit
18
Speichereinheit
20
Zuführungsleitung
30
Wasserablaufarmatur
40
Wasserstrom
41
Wasserstrom
50
Durchströmungsrichtung
60
Anschluß
61
Anschluß
62
Feder
pDE
Eingangsdruck/Druckminderventil
pDA
Ausgangsdruck/Druckminderventil
pWE
Eingangsdruck/Wasserventil
pWA
Ausgangsdruck/Wasserventil

Claims (10)

  1. Ventilbaugruppe zur Anordnung in der Wasserzuführungsleitung (20) einer Wasserablaufarmatur (30), beinhaltend einen Wasserzulauf (11), einen Wasserablauf (12), ein elektrisch betätigbares Wasserventil (13) sowie eine Sensor- und Steuereinrichtung (14) für die automatische Betätigung des Wasserventils (13)
    dadurch gekennzeichnet, daß für definiert gleichbleibende Wasserabgabebedingungen ein Druckminderventil (15) vorgesehen ist, das dem Wasserventil in Durchströmrichtung (50) der Wasserzuführungsleitung (20) vorgeschaltet ist.
  2. Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck pDA des Druckminderventils (15) gleich dem am Wasserventil (13) anstehenden Eingangsdruck pWE ist.
  3. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck pDA des Druckminderventils (15) einstellbar ist.
  4. Ventilbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck pDA des Druckminderventils (15) stufenlos einstellbar ist.
  5. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderventil (15) eine gegen den Wasserdruck arbeitende Feder (62) aufweist, deren Vorspannung zur Einstellung des Ausgangsdrucks pDA verstellbar ist.
  6. Ventilbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Druckminderventil (15) in Durchströmungsrichtung (50) der Wasserzuführungsleitung (20) vorgeschalteter Filter (16) vorgesehen ist.
  7. Ventilbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Wasserventil (13) in Durchströmungsrichtung (50) der Wasserzuführungsleitung (20) nachgeschaltete Stromerzeugungseinheit (17) vorgesehen ist.
  8. Ventilbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromerzeugungseinheit (17) eine Wasserturbine und einen Generator umfaßt.
  9. Ventilbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung des von der Stromerzeugungseinheit (17) erzeugten Stroms eine Speichereinheit (18) vorgesehen ist.
  10. Ventilbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderventil (15) und das Wasserventil (13) hintereinander geschaltet einstückig ausgebildet sind.
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