DD297855A5 - Sanitaerarmatur fuer wasserhaehne - Google Patents

Abstract

Bei einer beruehrungslos betaetigbaren Sanitaerarmatur (1) mit einem Wasserauslauf * einem Mischventil (11) und einem diesem nachgeschalteten durch einen annaeherungsempfindlichen Sensor (13) steuerbaren Absperrventil * das durch eine mittels eines Steuergeraetes (14) in Abhaengigkeit von den Steuersignalen des Sensors (13) erregbaren mit einem Anker versehenen Magnetspule betaetigbar ist, ist zur Stromversorgung des Absperrventils (12) sowie des Steuergeraetes (14) dieses unmittelbar oder ueber einen in die Sanitaerarmatur (1) integrierten Akkumulator (17) an eine oder mehrere Solarzellen (21, 23) angeschlossen. Dadurch ist es moeglich, dasz die Sanitaerarmatur (1) nahezu wartungsfrei arbeitet und dasz keine Betriebskosten entstehen. Auch sind mutwillige Beschaedigungen durch Dritte weitgehend ausgeschlossen und ein Anschlusz an ein Stromnetz ist nicht erforderlich. Fig. 1{beruehrungslos betaetigbare Sanitaerarmatur; Mischventil; Absperrventil; Annaeherungsempfindlicher Sensor; Steuergeraet; Stromversorgung; Akkumulator; Solarzelle}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Sanitärarmatur für Wasserhähne

Die Erfindung bezieht sich auf eine berührungslos betätigbare Sanitärarmatur mit einem Wasserauslauf, einem Mischventil und einem diesem nachgeschalteten, durch einen annäherungsempfindlichen Sensor gesteuerten Absperrventil, das durch eine mittels eines Steuergerätes in Abhängigkeit von den Steuersignalen des Sensors erregbaren mit einem Anker versehenen Magnetspule betätigbar ist.

Durch die DE-OS 2513092 ist eine Sanitärarmatur dieser Art, die vielfach in öffentlich zugänglichen Waschräumen eingesetzt werden, um eine Betätigung eines Absperrhahnes von Hand auszuschließen, bekannt. Das in das Zulaufrohr eingesetzte Absperrventil ist hierbei als Magnetventil ausgebildet und mit einem elektrischen Schaltelement als Steuergerät zusammengeschaltet, durch das bei Annäherung einer Person das Magnetventil geöffnet wird und somit ohne Handberührung Wasser aus dem Auslaufstück austritt. Die Versorgung des elektrischen Schaltelementes sowie des Magnetventils mit elektrischer Energie kann durch Anschließen an das allgemeine Stromnetz bewerkstelligt werden.

Abgesehen davon, daß die mittels elektrischer Anschlußkabel vorzunehmenden Verbindungen leicht zu lösen sind und die Armatur somit auf sehr einfache Weise außer Betrieb zu setzen ist, wird, sobald durch den Sensor ein Impuls abgegeben und das Absperrventil geöffnet wird, dem Stromnetz elektrische Energie entnommen. Die Betriebs- und Wartungskosten dieser bekannten, in den meisten Anwendungsfällen häufig in Betrieb befindlichen Armaturen sind daher erheblich. Auch ist der Bauaufwand groß, da der Magnetspule des Absperrventils eine andere Spannung zuzuführen ist als durch das Stromnetz zur Verfügung gestellt wird und mitunter aufwendige Vorkehrungen zur Vermeidung von Unfällen zu treffen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Sanitärarmatur der vorgenannten Gattung in der Weise auszubilden, daß diese nahezu wartungsfrei arbeiten und keine Betriebskosten entstehen und daß mutwillige Beschädigungen durch Dritte weitgehend ausgeschlossen sind. Vor allem soll kein Anschluß an ein Stromnetz erforderlich, aber dennoch eine zuverlässige Betriebsweise sichergestellt sein. Auch soll trotz geringen baulichen Aufwandes eine Unfallgefahr durch elektrischen Strom ausgeschlossen sein.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur Stromversorgung der Magnetspule des Absperrventils sowie des Steuergerätes dieses unmittelbar oder über einen in die Sanitärarmatur integrierten Akkumulator oder eine Batterie an eine oder mehrere Solarzellen angeschlossen ist.

Angebracht ist es hierbei, die Solarzellen unmittelbar in den Wasserauslauf, beispielsweise einen Wasserhahn, auf einer oder mehreren Außenseiten einzusetzen, vorzugsweise auf dessen vertikal nach oben gerichteten Außenseite anzuordnen.

Selbstverständlich können die Solarzellen aber auch außerhalb der Sanitärarmatur an einer lichtintensiven Stelle angeordnet werden.

Damit das Absperrventil mit einem sehr schwachen durch Solarzellen erzeugbaren Strom betrieben werden kann, ist es angebracht, dieses in der Weise auszubilden, daß dieses einen zwischen dessen Zuleitung und dessen Ableitung eingesetzten, beidseitig von dem zuströmenden Wasser beaufschlagbaren Ventilkörper, beispielsweise in Form einer im Randbereich eingespannten und mit einer durchströmbaren Öffnung versehenen Rollmembran aufweist, deren Hubbewegungen durch ein mit einer durch den Ventilkörper, vorzugsweise zentrisch hindurchgeführten Zweigleitung zusammenwirkenden und durch den Anker der Magnetspule beeinflußbarem nach Art einer Dichtung ausgebildeten Steuerglied auslösbar sind, wobei in der Magnetspule des Absperrventils ein mit einem Permanentmagneten zusammenwirkender Polkern ortsfest angeordnet sein sollte, an dem der Anker über eine Feder abgestützt ist.

Zweckmäßig ist es ferner, das Steuergerät als integrierte Schaltung zu gestalten, in die mittels eines in den Wasserauslauf eingebauten Schalters eingegriffen werden kann.

Werden bei einer Sanitärarmatur der vorgenannten Art gemäß der Erfindung zur Stromversorgung an das Steuergerät Solarzellen unmittelbar oder über einen in die Sanitärarmatur integrierter Akkumulator angeschlossen, so ist es möglich, die Sanitärarmatur unabhängig von einem Stromnetz zu betreiben. Dadurch wird nicht nur deren Einsatzbereich erweitert, da diese auch an Stellen angeordnet werden kann, denen nur unter Schwierigkeiten elektrische Energie aus einem Stromnetz zuzuführen ist, sondern es wird mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ausgeschlossen, daß auf einfache Weise mutwillige Beschädigungen vorzunehmen sind. Irgendwelche Verbindungskabel, die leicht durchtrennt werden können, sind nämlich nicht mehr vorhanden, die vorschlagsgemäß ausgebildete Sanitärarmatur arbeitet demnach nahezu wartungsfrei.

Des weiteren ist von Vorteil, daß dem Stromnetz zum Betrieb der Armatur keine elektrische Energie zu entnehmen ist, diese versorgt sich vielmehr gewissermaßen selbst, in dem Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt und in dem Akkumulator gespeichert wird. Betriebskosten fallen demnach nicht an. Und da der Akkumulator auf die Betriebsspannung der Magnetspule des Absperrventils ausgelegt werden kann, sind durch die gegebene elektrische Spannung bedingte Unfälle, ohne daß besondere Vorkehrungen zu treffen sind, auch bei unsachgemäßer Behandlung ausgeschlossen, des weiteren ist eine Transformation der elektrischen Energie nicht erforderlich. Bei geringem Bauaufwand ist somit ein vielseitiger störungsfreier Einsatz der vorschlagsgemäß ausgebildeten Sanitärarmatur gegeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der gemäß der Erfindung ausgebildeten Sanitärarmatur dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt

Fig. 1: den Aufbau der Sanitärarmaturen in schematischer Darstellung,

Fig. 2: den Wasserhahn nach Figur 1 mit in diesen eingesetzten Solarzellen in vergrößerter Darstellung und Fig. 3: einen Axialschnitt durch das bei dem Wasserhahn nach Figur 1 vorgesehenen Absperrventil.

Die in Figur 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Sanitärarmatur weist ein Mischventil 11 sowie ein diesem nachgeschaltetes Absperrventil 12 auf, das mittels eines Sensors 13, ohne daß eine Berührung der Sanitärarmatur 1 erforderlich ist, steuerbar ist. Das aus einer Kaltwasserleitung 2 und einer Warmwasserleitung 3 über Leitungen 4 und 5 dem Mischventil 11 zugeführte Wasser wird in diesen entsprechend der eingestellten Wasserverteilung gemischt und kann aus einem über einem Waschbecken 10 angeordneten als Wasserhahn ausgebildeten Wasserauslauf 7, dem das gemischte Wasser über eine Wasserleitung 6'zugeführt wird, ausströmen, sobald das über eine Leitung 6 mit dem Mischventil 11 verbundene Absperrventil 12 in Abhängigkeit von einem von dem Sensor 13 abgegebenen Impuls geöffnet wird.

Das in Figur 3 im Schnitt dargestellte Absperrventil 12 weist eine mit Stromanschlüssen 42 versehene Magnetspule 41 sowie einen in diese eingesetzten verstellbaren Anker 47 auf, an dem ein Steuerglied 48 in Form einer Dichtung befestigt ist. Bei einer Erregung der Magnetspule 41 wird der Anker 47 entgegen der Kraft einer auf diesen einwirkenden Feder 53 verstellt und an einen in der Magnetspule 41 des weiteren angeordneten Polkern 50 angelegt, der dazu mit einem Permanentmagneten 51 versehen ist, so daß das Absperrventil 1 2 geöffnet und das in dem Mischventil 11 aus kaltem und warmem Wasser entsprechend gemischte Wasser über die Wasserablaufleitung 6' dem Wasserauslauf 7 zuströmen kann.

Zur gesteuerten Erregung der Magnetspule 41 des Absperrventils 12 in Abhängigkeit von den Impulsen des Sensors 13 dient ein als integrierte Schaltung, in die mittels eines an dem Wasserauslauf 7 angebrachten Schalters 9 eingegriffen werden kann, ausgebildetes Steuergerät 14, das über eine Signalleitung 15 mit dem Sensor 13 und eine weitere Leitung 16 mit der Magnetspule 41 verbunden ist. Außerdem ist an das Steuergerät 14 zu dessen Versorgung mit elektrischer Energie sowie zur Versorgung der Magnetspule 41 ein als aufladbare Batterie ausgebildeter Akkumulator 17 über eine Leitung 18 angeschlossen. Mittels des Steuergerätes 14 wird somit die Wasserzufuhr zu dem Wasserhahn 7 gesteuert und diesem wird entsprechend der Einstellung des Mischventils 11 aus kaltem und warmem Wasser gemischtes Wasser zugeführt.

Um den Akkumulator 17 unabhängig von einem Stromnetz aufladen und somit mit elektrischer Energie versorgen bzw. das Steuergerät 14 betreiben zu können, sind, wie dies insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, in den Wasserhahn 7, vorzugsweise auf dessen oberer Außenseite 8 eingesetzte Solarzellen 21 vorgesehen, die über eine Leitung 22 mit dem Akkumulator 17 verbunden sind. Gemäß der strichpunktierten Darstellung in Figur 1 können Solarzellen 23 aber auch an einer anderen lichtintensiven Stelle angeordnet und über eine Leitung 24 an den Akkumulator 17 angeschlossen werden. Die mittels der Solarzellen 21 bzw. 23 umgewandelte elektrische Energie wird in dem Akkumulator 17 gespeichert und bei Bedarf über die Leitung 18 dem in Figur 1 schematisch eingezeichneten Steuergerät 14 zugeführt. Die Sanitärarmatur 1 ist demnach unabhängig von einem Stromnetz stets betriebsbereit und arbeitet nahezu wartungsfrei.

Das Absperrventil 12 ist, wie dies im einzelnen der Figur 3 zu entnehmen ist, in einem Gehäuse 31 eingebaut und besteht aus einem verstellbaren Ventilkörper 35 in Form einer Rollmembran 36, die in ihrem äußeren Randbereich mit Hilfe zweier Spannringe 33 und 33' zwischen diesen und einem Träger 32 eingespannt ist. Der Spannring 33 ist hierbei mittels Schrauben 34 mit dem Träger 33 fest verbunden. Die Rollmembran 36 liegt bei geschlossenem Absperrventil auf einer Ventilfläche 37 auf und ist mit einem Einsatzstück 38 versehen, das eine Öffnung 39 aufweist. Der Ventilkörper 35 ist somit beidseitig von dem über die Zuleitung 6 zuströmenden sich in den Räumen A und B befindlichen Wasser beaufschlagt.

Die Magnetspule 41 des Absperrventils 12 ist auf einem Rohr 43 gehalten, das einen Bund 44 aufweist. Mit Hilfe einer Platte 45 und Schrauben 46 ist der Bund 43 zwischen dem Träger 33 und der Platte 45 eingespannt, außerdem ist der Spalt zwischen diesen durch eine Dichtung 44 abgedichtet.

Der Polkern 50 ist mit dem Rohr 43 durch eine Schweißnaht 54 fest verbunden und somit ortsfest angeordnet, außerdem ist der Polkern 50 mit einem Außengewinde 56 ausgestattet, auf das eine Mutter 55 aufschraubbar ist. Die Magnetspule 41 kann somit fest auf dem Rohr 43 aufgespannt werden.

Wird bei geschlossenem Absperrventil 12, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, die Magnetspule 41 erregt, so wird der Anker 47 entgegen der Kraft der in einer Bohrung 52 eingesetzten Feder 53 in Richtung des Polkernes 50 verschoben und wird an diesem durch die Kraft des Permanentmagneten 51 festgehalten. Das zwischen dem Polkern 50 und dem Anker 47 befindliche Wasser wird bei dieser Verstellbewegung über einen in diesen und das Steuerglied 48 eingearbeiteten Schlitz 49 herausgedrückt. Die Stromzuführung der Magnetspule 41 ist somit nur kurzzeitig bis zur Anlage des Ankers 47 an dem Polkern 50 aufrechtzuerhalten. Durch die Verstellbewegung des Ankers 47 und des mit diesem verbundenen Steuergliedes 48 wurde eine Zweigleitung 62 geöffnet, die durch einen an dem Ventilkörper 35 angeformten Ansatz 61 hindurchgeführt ist. Dadurch wurde, da das Steuerglied 48 von der Mündung 63 des Ansatzes 61 abgehoben wurde, der Raum B entlastet, das Wasser kann somit aus diesem über die Zweigleitung 62 in die Ablaufleitung 6' abströmen. Dies bewirkt, daß durch den in dem Raum A herrschenden Druckdie Rollmembran 36 im mittleren Bereich durchgebogen und der Ventilkörper 35 von der Ventilfläche 37 abgehoben wird, das Wasser kann somit in ausreichender Menge unmittelbar von der Zuleitung 6 in die Ablaufleitung 6' gelangen. Soll das Absperrventil 12 wiederum geschlossen werden, weil beispielsweise durch den Sensor 13 signalisiert wird, daß sich keine Person mehr in dessen Einflußbereich befindet, so ist der Magnetspule 41 über das Steuergerät 14 lediglich ein umgepolter Stromstoß zuzuleiten. Dadurch wird die Magnetkraft des Permanentmagneten 51 aufgehoben und durch die Kraft der Feder 53 wird das Steuerglied 48 gegen die Mündung 63 des Ansatzes 61 gedrückt. Sobald die Zweigleitung 62 somit verschlossen ist, baut sich in dem Raum B der gleiche Druck auf die in dem Raum A. Und da die jeweils von Wasser beaufschlagten Flächen unterschiedlich groß bemessen sind, wird der Ventilkörper 35 wiederum auf die Ventilfläche 37 gepreßt, das Absperrventil 12 ist geschlossen. Zum Öffnen und Schließen des Absperrventils 12, d.h. zur Stromversorgung der Magnetspule 41 ist dieser demnach nur kurzzeitig ein Strom mit geringer Stärke zuzuleiten, der mit Hilfe der Solarzellen 21 bzw. 23 durch Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie gewonnen werden kann.

Mittels einer Haube 40, die durch eine in ein Innengewinde 58 des Polkernes 50 eingreifenden Schraube 57 gehalten ist, ist die Magnetspule 41 des Absperrventils 12 abgedeckt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Berührungslos betätigbare Sanitärarmatur mit einem Wasserauslauf, einem Mischventil und einem diesem nachgeschalteten durch einen annäherungsempfindlichen Sensor steuerbarem Absperrventil, das durch eine mittels eines Steuergerätes in Abhängigkeit von den Steuersignalen des Sensors erregbaren mit einem Anker versehenen Magnetspule betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromversorgung der Magnetspule (41) des Absperrventils (12) sowie des Steuergerätes (14) dieses unmittelbar oder über einen in die Sanitärarmatur integrierten Akkumulator (17) oder eine Batterie an eine oder mehrere Solarzellen (21,23) angeschlossen ist.

2. Sanitärarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (21) unmittelbar in den Wasserauslauf, beispielsweise einen Wasserhahn (7), auf einer oder mehreren Außenseiten (8) eingesetzt, vorzugsweise auf dessen vertikal nach oben gerichteten Außenseite (8) angeordnet sind.

3. Sanitärarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (23) außerhalb der Sanitärarmatur (1) im Bereich einer Lichtquelle angeordnet sind.

4. Sanitärarmatur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (12) einen zwischen dessen Zuleitung (6) und dessen Ableitung (6) eingesetzten, beidseitig von dem zuströmenden Wasser beaufschlagbaren Ventilkörper (35), beispielsweise in Form einer im Randbereich eingespannten und mit einer durchströmbaren Öffnung (39) versehenen Rollenmembran (36), aufweist, deren Hubbewegungen durch ein mit einer durch den Ventilkörper (35), vorzugsweise zentrisch hindurchgeführten Zweigleitung (62) zusammenwirkenden und durch den Anker (47) der Magnetspule (41) beeinflußbarem nach Art einer Dichtung ausgebildeten Steuerglied (48) auslösbar sind.

5. Sanitärarmatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Magnetspule (41) des Absperrventils (12) ein mit einem Permanentmagneten (51) zusammenwirkender Polkern (50) ortsfest angeordnet ist, an dem der Anker (47) über eine Feder (53) abgestützt ist.

6. Sanitärarmatur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (14) als integrierte Schaltung ausgebildet ist, in die mittels eines in den Wasserauslauf (7) eingebauten Schalters (9) eingreifbar ist.