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Dokumentenidentifikation DE3317877C2 30.03.1989
Titel Druckspüler für Wasserklosetts
Anmelder Metallwerke Gebr. Seppelfricke GmbH & Co, 4650 Gelsenkirchen, DE
Erfinder Kolbe, Eduard, 4650 Gelsenkirchen, DE
Vertreter Louis, W., Dipl.-Ing.; Louis, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 4300 Essen
DE-Anmeldedatum 17.05.1983
DE-Aktenzeichen 3317877
Offenlegungstag 22.11.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.03.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.03.1989
IPC-Hauptklasse E03D 3/02
IPC-Nebenklasse E03D 9/14   
Zusammenfassung Zur Ausbildung des Druckspülers mit einer selbsttätig Wasserdruckschwankungen ausgleichenden Spülstromregulierung und mit gleichzeitigem günstigem Geräuschverhalten ist in dem an das Spülventil sich anschließenden rohrförmigen Gehäuseraum ein zylinderförmiger Einsatzkörper aus Oberteil und Unterteil angeordnet. Das Oberteil enthält eine Mehrzahl von kranzförmig über den Randzonenbereich des Oberteils verteilten axialen Durchflußbohrungen, an die sich zwischen Oberteil und Unterteil ein scheibenförmiger Stauraum anschließt. Unter der Ausmündung der Durchflußbohrungen führen von dem Stauraum mehrere nur auf einem einzigen Lochkreis angeordnete Drosselbohrungen axial durch das Unterteil zum Austritt des Druckspülergehäuses weiter. Auf die dem Stauraum zugekehrte, innerhalb des Eintritts der Drosselbohrungen kugelkalottenförmig vorgewölbte Stirnseite des Unterteils ist außerhalb des Eintritts der Drosselbohrungen ein Drosselring aus einem gummielastisch verformbaren Material aufgelegt. Der Drosselring steht mit seinem inneren Umfangsrand radial von außen her etwas in den Eintrittsquerschnitt der Drosselbohrungen vor und bewirkt bei Wasserdruckzunahme und dadurch eintretender radialer Zusammendrückung des Drosselrings eine zunehmende Verengung des Eintrittsquerschnittes der Drosselbohrungen und damit einen bei unterschiedlichen Wasserleitungsdrücken vor dem Druckspüler im wesentlichen gleich groß bleibenden ausfließenden Spülstrom bei auf der Wasserführung im ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Druckspüler für Wasserklosetts, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Gehäusestutzen für ein Wassereintritt, einem Spülventil mit einem Ventilkolben, der selbsttätig durch zunehmende Wasserdruckbelastung in einer mit dem Gehäusestutzen durch eine Düse verbundenen Druckausgleichskammer in die Schließstellung zurückkehrt, und mit einem an das Spülventil sich anschließenden röhrenförmigen Gehäuseraum mit einem zylinderförmigen Einsatzkörper, der den Wasserstrom an einer Rohrbelüftungsöffnung der Gehäusewand vorbei zu dem mit einem Spülrohr verbindbaren Austrittsende des Gehäuseraumes leitet und der eine Spülstromregulierungsdrossel zur selbsttätigen Einstellung eines im wesentlichen gleichbleibend großen Spülstromes bei unterschiedlichen Wasserdrücken enthält.

Nach bestehenden Normungen soll ein Druckspüler für Wasserklosetts je Spülvorgang eine Spülmenge von nicht weniger als 6 und nicht mehr als 14 Litern durchlassen, was über die Öffnungszeit des Spülventils geregelt wird, die von der Zeit des Wasserdruckaufbaues in der Druckausgleichskammer für den selbsttätigen Schließvorgang des Spülventils und von der entsprechenden Kalibrierung der die Druckausgleichskammer mit dem Wassereintrittsstutzen des Druckspülers verbindenden Düse abhängt. Innerhalb dieser Anforderung soll der Spülstrom, das heißt die sekundlich durch den geöffneten Druckspüler durchfließende Wassermenge, nach bestehenden Normungen im Bereich von 1,0 bis 1,3 Liter pro Sekunde liegen, und zwar auch dann, wenn die Betriebsdrücke in der Wasserleitung zwischen den Normprüfdrücken von 1,2 bis 5 bar schwanken. Hierzu besitzen gewöhnliche Druckspüler eine manuell verstellbare Einstellschraube, mit der der Hub des Spülventilkolbens beim Öffnen so begrenzt oder der Querschnitt des Wassereintrittsstutzens des Gehäuses so verändert werden kann, daß bei dem jeweils in der Wasserleitung herrschenden Betriebsdruck der gewünschte beziehungsweise vorgeschriebene Spülstrom eintritt. Aufwendigere Druckspüler besitzen eine unterschiedliche Betriebsdrücke automatisch ausgleichende und einen gleichbleibenden Spülstrom selbsttätig einstellende Regulierungseinrichtung.

Bei einem bekannten Druckspüler dieser Art (z. B. gemäß DE-OS 21 15 291) ist hierzu in dem an das Spülventil sich anschließenden Gehäuseraum ein Einsatzkörper in Form einer Strahlhülse angeordnet, die den Wasserstrom an einer üblicherweise im Bereich des Gehäuseraumes an der Gehäusewand vorgesehenen, die Gefahr eines Wasserrückflusses durch den Druckspüler in die Wasserleitung verhindernden Rohrbelüftungsöffnung vorbeileitet und in der zentrisch eine in Strömungsrichtung auf einem Führungsstift gegen die Kraft einer mechanischen Feder verschiebbare Drosselglocke angeordnet ist, die bei zunehmendem Betriebsdruck in der Wasserleitung, wodurch sich der auf die Drosselglocke einwirkende Staudruck der Wasserströmung in der Strahlhülse erhöht, eine trichterförmige Querschnittsöffnung der Strahlhülse zunehmend verengt und dadurch als selbsttätige Spülstromregulierung wirkt. Bei diesem Druckspüler muß die Drosselglocke so auf dem Führungsstift mechanisch geführt werden, daß sie nicht verkanten und klemmen - oder sich festsetzen kann, und besteht das Problem, die die Drosselglocke entgegen der Strömungsrichtung zurückdrückende schraubenförmige Feder in ihrer Federlänge, Federhärte und Federkennlinie so auszubilden und zu beherrschen, daß im Bereich der Normprüfdrücke eine Konstanthaltung des Normspülstromes gewährleistet wird. Nachteilig bei diesem bekannten Druckspüler ist weiterhin, daß der die Strahlhülse des Einsatzkörpers durchströmende und von der Drosselglocke mehr oder weniger gedrosselte einzige dicke Wasserstrahl Strömungsgeräusche verursacht, die nicht für einen Druckspüler der leisesten Geräuschklasse I die Normanforderung hinsichtlich einer Geräuschentwicklung von weniger als 20 dB(A) erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckspüler der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der eine einfach und kostengünstig herstellbare und zuverlässig funktionierende und die Normanforderung erfüllende automatische Spülstromregulierung aufweist und dabei in der Geräuschdämpfung die strengen Normanforderungen der Geräuschklasse I erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem an das Spülventil sich anschließenden Gehäuseraum ein Einsatzkörper angeordnet ist, der etwa in halber axialer Länge in ein dem Spülventil zugekehrtes Oberteil und ein dem Austrittsende des Gehäuseraumes zugekehrtes Unterteil geteilt ist und einen zwischen Ober- und Unterteil gebildeten scheibenförmigen Stauraum aufweist, daß das Oberteil an seinem den geschlossenen mittleren Querschnittsbereich umgebenden ringförmigen Randbereich von einer Mehrzahl von auf mehreren Lochkreisen angeordneten Durchflußbohrungen axial durchsetzt ist und das Unterteil unterhalb der Ausmündungen der Durchflußbohrungen in den Stauraum mehrere nur auf einem Lochkreis angeordnete axiale Drosselbohrungen aufweist, deren Gesamtquerschnitt kleiner ist als der Gesamtquerschnitt der Durchflußbohrungen, und daß die dem Stauraum zugekehrte Stirnseite des Unterteils innerhalb des Lochkreises der Drosselbohrungen einen kugelkalottenförmig in den Stauraum vorgewölbten Mittelbereich aufweist und an ihrem Randbereich außerhalb des Lochkreises der Drosselbohrungen einen aufgelegten Stauring aus gummielastisch verformbarem Material trägt, der mit seinem Innenrand radial von außen her in einen Teil des Eintrittsquerschnittes der Drosselbohrungen vorsteht und bei Überschreiten einer vorbestimmten Strömungsbeaufschlagung vom Stauraum her radial nach innen zusammendrückbar ist unter zunehmender Verengung des Eintrittsendes der Drosselbohrungen. Der Einsatzkörper ist einfach und billig, zum Beispiel aus Kunststoff, herstellbar und mit den länglichen kanalartigen Durchflußbohrungen und Drosselbohrungen auszubilden, wobei Oberteil und Unterteil so zusammengesetzt und fest miteinander verbunden werden, daß zwischen ihnen der radial nach außen geschlossene Stauraum entsteht. Der aus dem Spülventil austretende dicke Wasserstrahl wird durch die Durchflußbohrungen des Oberteils brausenartig in eine Mehrzahl von feineren Wasserstrahlen zerteilt, die über den Randzonenbereich des Oberteils verteilt sind, damit sie beim Eintritt in den Stauraum überwiegend auf den Stauring auftreffen und diesen mit einem Staudruck beaufschlagen, wobei der kugelkalottenförmige Mittelbereich der Unterteilstirnseite wesentlich dazu beiträgt, die Wasserströmung strömungsgünstig vom Mittelbereich der Unterteilstirnseite radial nach außen zum Stauring und zum Eintrittsende der Drosselbohrungen zu lenken. Der Stauring ist lose auf die Unterteilstirnseite aufgesetzt und an seinem außerhalb der Drosselbohrungen liegenden äußeren Umfangsrand an dem Unterteil gegen exzentrisches Versetzen geführt und kann sich auf der Unterteilstirnseite radial nach innen bei elastischer Verformung frei bewegen. Die Durchflußbohrungen des Oberteils und die Drosselbohrungen des Unterteils werden zunächst so kalibriert, daß unter weiterer Berücksichtigung einer teilweisen Überdeckung des Eintrittsquerschnittes der Drosselbohrungen radial von außen her durch den nicht oder noch nicht nennenswert elastisch verformten Stauring bei kleinem vorkommenden Wasserleitungsdruck die gewünschte Spülstrommenge auftritt. Wenn der Wasserleitungsdruck ansteigt und damit Strömungsgeschwindigkeit und Strömungsdruck der durch die Durchflußbohrungen des Oberteils in den Stauraum eintretenden und auf den Stauring auftreffenden feineren Wasserstrahlen zunimmt, tritt überraschend, wie sich bei der Erprobung des erfindungsgemäßen Druckspülers gezeigt hat, nach einer sehr kurzen Reaktionszeit eine solche Deformierung des Stauringes ein, daß der Stauring, unterstützt durch die beschleunigte Umströmung seines in den Eintrittsquerschnitt der Drosselbohrungen hineinragenden inneren Umfangsrandes, auf seiner Abstützfläche der Unterteilstirnseite durch elastisches Zusammendrücken radial nach innen wandert und den Eintrittsquerschnitt der Drosselbohrungen derart zunehmend überdeckt und versperrt, daß bei höherem vorkommenden Wasserleitungsdruck praktisch die gleiche sekundliche Wassermenge durchgelassen wird, also unabhängig vom vorkommenden Wasserleitungsdruck die Spülmenge im wesentlichen konstant bleibt. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Druckspülers wird daher eine zuverlässig funktionierende automatische Spülstromregulierung erreicht. Dabei wird zugleich mit der langen Führung der feineren Wasserstrahlen in den Durchflußbohrungen des Oberteils, mit der weiteren Beruhigung der Wasserstrahlen in dem Stauraum und mit der anschließenden langen Führung wiederum feinerer Wasserstrahlen in den Drosselbohrungen des Unterteils eine außerordentlich wirksame Geräuschdämpfung der gesamten Wasserströmung im Druckspüler erreicht, die die Normanforderung der Geräuschklasse I erfüllt.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im axialen Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Druckspüler.

Das Gehäuse 1 des Druckspülers besitzt einen Gehäusestutzen 2 für den Wassereintritt. In dem Gehäuse 1 ist ein Spülventil mit einem Ventilkolben 3 angeordnet, der in herkömmlicher Weise arbeitet, indem der Ventilkolben durch den Wasserdruck in einer mit dem Gehäusestutzen 2 über eine Düse 4 in Verbindung stehenden Druckausgleichskammer 5 in seine Schließstellung gedrückt wird und bei Druckentlastung der Druckausgleichskammer 5 durch Betätigen eines Entlastungsventils 6 an einem Druckknopf 7 durch den Wasserdruck im Gehäusestutzen 2 in die Öffnungsstellung angehoben wird. Nach Loslassen des Entlastungsventils 6 wird erneut ein Wasserdruck in der Druckausgleichskammer 5 aufgebaut, wodurch der Ventilkolben 3 selbsttätig wieder in seine Schließstellung zurückkehrt. An das Spülventil schließt sich ein röhrenförmiger Gehäuseraum 8 an, an dessen Austrittsende 9 ein Spülrohr 10 anschließbar ist. Im Bereich des Gehäuseraumes 8 ist die Gehäusewand mit einer Rohrbelüftungsöffnung 11 versehen, die zwischen dem Spülventil und dem Auslaßende des Spülrohres 10 eine Rohrunterbrechung bildet, um die Gefahr zu verhindern, daß in einem Störfall Wasser durch das Spülrohr in die an den Gehäusestutzen 2 angeschlossene Wasserleitung zurückströmen kann. In dem Gehäuseraum 8 ist ein zylinderförmiger Einsatzkörper 12 angeordnet, der bei einer Druckspülerbetätigung den Wasserstrom an der Rohrbelüftungsöffnung 11 vorbeiführt und zu dem Austrittsende 9 des Gehäuseraumes 8 leitet. Dieser Einsatzkörper 12 ist aus einem Oberteil 13 und einem Unterteil 14 zusammengesetzt, derart, daß sie zwischen sich etwa in halber axialer Länge des Einsatzkörpers 12 einen scheibenförmigen Stauraum 15 bilden. Das Oberteil 13 ist an seinem mittleren Querschnittsbereich geschlossen und an seinem ringförmigen Randbereich von einer Mehrzahl von Durchflußbohrungen 16 axial durchsetzt. Als besonders geeignet wurde gefunden, die Durchflußbohrungen mit einem Durchmesser von 3 mm auszubilden und sechzehn Durchflußbohrungen auf einem äußeren Lochkreis mit einem Lochkreisdurchmesser von 19 mm und acht Durchflußbohrungen auf einem inneren Lochkreis mit einem Lochkreisdurchmesser von 12 mm anzuordnen. Unter der Ausmündung der Durchflußbohrungen 16 in den Stauraum 15 ist das Unterteil 14 mit mehreren nur auf einem einzigen Lochkreis angeordneten axialen Drosselbohrungen 17 versehen. Als besonders geeignet wurde gefunden, auf einem Lochkreis mit einem Lochkreisdurchmesser von 19 mm zwölf Drosselbohrungen mit einem Durchmesser von 4 mm anzuordnen. Die dem Stauraum 15 zugekehrte Stirnseite des Unterteils 14 ist innerhalb des Lochkreises der Drosselbohrungen 17 mit einem kugelkalottenförmig in den Stauraum 15 vorgewölbten Mittelbereich 18 ausgebildet, vorzugsweise mit einem Kugelradius von 15 mm, wobei es sich für das Geräuschverhalten des Druckspülers und für die Geräuschdämpfung als besonders günstig gezeigt hat, den Stauraum 15 am Scheitel des gewölbten Mittelbereichs 18 mit einer axialen Höhe von 4 mm auszubilden. Außerhalb des Lochkreises der Drosselbohrungen 17 ist an dem Randbereich des Stauraumes 15 respektive an dem Randbereich der Stirnseite des Unterteils 14 ein lose aufgelegter Stauring 19 angeordnet, der in einer Aussparung mit abgeflachter Auflagefläche liegt und dadurch in dem Unterteil 14 zentrisch gehalten ist. Zwischen dem inneren Umfangsrand des Stauringes 19 und der Begrenzungsfläche der Aussparung ist ein ausreichend großes Bewegungsspiel für den Stauring 19 vorhanden. Der Stauring 19 besteht aus einem gummielastisch verformbaren Material. Mit seinem inneren Umfangsrand steht er radial von außen her etwas in den Eintrittsquerschnitt der Drosselbohrungen 17 vor. Als besonders geeignet wurde gefunden, den Stauring 19 scheibenförmig flach und mit einem Außendurchmesser von 26 mm und einem Innendurchmesser von 21 mm auszubilden und für ihn einen Acrylnitril-Butadien-Kautschuk zu verwenden, der eine Shore-Härte von mindestens 65 und höchstens 75, vorzugsweise von 70 hat. Bei kleinem Betriebsdruck in der Wasserleitung bleibt der Stauring 19 im wesentlichen unverformt und der Eintrittsquerschnitt der Drosselbohrungen 17 weit geöffnet und nur geringfügig durch den vorstehenden inneren Umfangsrand des Stauringes 19 überdeckt. Sobald der Betriebsdruck in der Wasserleitung ansteigt, wird der Stauring 19 durch die Strömung und den Staudruck im Stauraum 15 nach kurzer Reaktions- und Ansprechzeit radial nach innen elastisch zusammengedrückt, wodurch der Eintrittsquerschnitt der Drosselbohrungen 17 zunehmend von dem Stauring 19 verengt wird und trotz erhöhten Betriebsdruckes in der Wasserleitung der Spülstrom automatisch reduziert wird. Mit dem vorstehend beschriebenen Druckspüler ist eine automatische und selbsttätige Spülstromregulierung erreichbar, die im Prüfdruckbereich von 1,2 bis 5 bar einen nahezu konstanten Spülstrom von 1,0 bis 1,3 Litern pro Sekunde ergibt.


Anspruch[de]
  1. 1. Druckspüler für Wasserklosetts, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Gehäusestutzen für den Wassereintritt, einem Spülventil mit einem Ventilkolben, der selbsttätig durch zunehmende Wasserdruckbelastung in einer mit dem Gehäusestutzen durch eine Düse verbundenen Druckausgleichskammer in die Schließstellung zurückkehrt, und mit einem an das Spülventil sich anschließenden röhrenförmigen Gehäuseraum mit einem zylinderförmigen Einsatzkörper, der den Wasserstrom an einer Rohrbelüftungsöffnung der Gehäusewand vorbei zu dem mit einem Spülrohr verbindbaren Austrittsende des Gehäuseraumes leitet und der eine Spülstromregulierungsdrossel zur selbsttätigen Einstellung eines im wesentlichen gleichbleibend großen Spülstromes bei unterschiedlichen Wasserdrücken enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (12) etwa in halber axialer Länge in ein dem Spülventil (3) zugekehrtes Oberteil (13) und ein dem Austrittsende (9) des Gehäuseraumes (8) zugekehrtes Unterteil (14) geteilt ist und Ober- und Unterteil zwischen sich einen scheibenförmigen Stauraum (15) bilden, daß das Oberteil an seinem den geschlossenen mittleren Querschnittsbereich umgebenden ringförmigen Randbereich von einer Mehrzahl von auf mehreren Lochkreisen angeordneten Durchflußbohrungen (16) durchsetzt ist und das Unterteil (14) unterhalb der Ausmündungen der Durchflußbohrungen (16) in den Stauraum (15) mehrere nur auf einem Lochkreis angeordnete axiale Drosselbohrungen (17) aufweist, deren Gesamtquerschnitt kleiner ist als der Gesamtquerschnitt der Durchflußbohrungen (16), und daß die dem Stauraum (15) zugekehrte Stirnseite des Unterteils (14) innerhalb des Lochkreises der Drosselbohrungen (17) einen kugelkalottenförmig in den Stauraum (15) vorgewölbten Mittelbereich (18) aufweist und an ihrem Randbereich außerhalb des Lochkreises der Drosselbohrungen (17) einen aufgelegten Stauring (19) aus gummielastisch verformbarem Material trägt, der mit seinem Innenrand radial von außen her in einen Teil des Eintrittsquerschnittes der Drosselbohrungen (17) vorsteht und bei Überschreiten einer vorbestimmten Strömungsbeaufschlagung vom Stauraum (15) her radial nach innen zusammendrückbar ist unter zunehmender Verengung des Eintrittsquerschnittes der Drosselbohrungen (17).
  2. 2. Druckspüler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (12) bei einer axialen Gesamtlänge von etwa 70 mm an seinem Oberteil (13) auf einem äußeren Lochkreis von etwa 19 mm Durchmesser sechzehn Durchflußbohrungen (16) und auf einem inneren Lochkreis von etwa 12 mm Durchmesser acht Durchflußbohrungen (16) mit einem Bohrungsdurchmesser von etwa 3 mm und an seinem Unterteil (14) auf einem einzigen Lochkreis von etwa 19 mm Durchmesser zwölf Drosselbohrungen (17) mit einem Bohrungsdurchmesser von etwa 4 mm aufweist und daß der Stauring (19) bei vorzugsweise scheibenförmig flacher Ausbildung einen Außendurchmesser von etwa 26 mm und einen Innendurchmesser von etwa 21 mm aufweist und eine Shore- Härte von 65 bis 75, vorzugsweise von 70 besitzt, wobei der Mittelbereich (18) der Stirnseite des Unterteils (14) mit einem Kugelradius von etwa 15 mm ausgebildet ist und der Stauraum (15) am Scheitel des Mittelbereichs (18) vorzugsweise eine axiale Höhe von etwa 4 mm hat.






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