Diese Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, welches zum Spülen einer Toilettenschüssel oder dergleichen verwendet wird. Das Gerät steuert die zum Spülen verwendete Wassermenge, die durch ein Ventil von dem Wasserleitungsnetz in den Wassertank eintritt und durch das Austragungsrohr ausgetragen wird.

Der Betrieb von herkömmlichen Systemen schließt die Steuerung des Wasserstands in dem Tank mittels zweier separater Geräte ein. Jedes Mal, wenn der Wasserstand unter einen bestimmten Stand sinkt, wird das Einlassventil geöffnet und lässt zu, dass zusätzliches Wasser von dem Wasserleitungsnetz in den Tank eintritt, bis der vorbestimmte Wasserstand erreicht worden ist, wodurch das Ventil geschlossen wird. Der Wasserstand wird überwacht, und das Einlassventil wird mittels eines Schwimmers mechanisch geöffnet und geschlossen. Um den Wasserstand und somit die verwendete Spülwassermenge zu steuern, muss die Abdeckung des Wassertanks entfernt und der Betrieb des Schwimmers gesteuert werden.

Das Austragungsventil wird mechanisch geöffnet, indem der Verwender bewirkt, dass entweder einer oder beide des Paars der einander überlagernden Schwimmer, welche die Austragungsfunktion steuern, freigegeben werden. Dieses Verfahren erlaubt die Regulierung des Spülwassers in kleinere oder größere Mengen und die Verringerung von unnötigem Wasserverbrauch. Dennoch gibt es lediglich zwei Auswahlmöglichkeiten der zu verwendenden Wassermenge. Wenn der Wasserstand in dem Tank auf den von dem Schwimmer eingestellten Stand gesunken ist, wird das Ende des Austragungsrohrs geschlossen und beginnt das Wiederauffüllen des Tanks.

Die Patentschrift US-A-5 937 455 stellt den nächstkommenden Stand der Technik vor, der ein elektrisch betriebenes Magnetventil einführt, welches bei einem Toilettenspültank verwendet wird und variabel eingestellt werden kann. Dieses System umfasst einen Schwimmerschalter, der derart auf einer an einem Tank befestigten, kalibrierten Halterung montiert ist, dass der Schwimmer für den Schwimmerschalter innerhalb des Tanks montiert ist und die Höhe des Schwimmers über dem Tankboden unter Verwendung der Halterung eingestellt werden kann. Der Schwimmerschalter ist nach oben mit einem elektrisch betriebenen Magnetventil verbunden, um es dem Wasser zu ermöglichen, in den Tank zu strömen, wenn sich der Schwimmer unter einem minimalen Wasserstand befindet, und um das Ventil zu schließen, wenn der Schwimmer auf den minimalen Wasserstand zurückkehrt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät vorzusehen, welches zum Spülen einer Toilettenschüssel oder dergleichen verwendet wird, welches das stufenlose und einfache Einstellen der Spülwassermenge ohne Öffnen der Abdeckung des Toilettenwassertanks vorsieht, und zwar, falls gewünscht, sogar mit verschiedenen Wassermengen bei jedem Spülen der Schüssel. Dadurch wird es möglich, die zum Spülen verwendete Wassermenge auf lange Sicht entscheidend herabzusetzen. Dies ist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der in dem beigefügten unabhängigen Anspruch 1 beschriebenen Art und Weise erzielt worden.

Die bei den oben erwähnten, herkömmlichen Lösungen verwendeten Ventilgeräte umfassen eine relativ große Anzahl von Bestandteilen. Bei dieser Erfindung ist das im dem Toilettenwassertank vorgesehene Steuerungsgerät deutlich vereinfacht worden. Neben einer Vorrichtung, die zum Ein- und Ausschalten der Wasserzufuhr verwendet wird, wie beispielsweise einem Magnetventil, umfasst das Gerät eine wesentlich kleinere Anzahl von beweglichen Teilen als gemeinhin bekannte Lösungen. Dadurch verringert sich der Wartungsbedarf des Innenraums des Wassertanks merklich.

Außerdem kann der beispielsweise mittels eines Magnetventils gesteuerte Betrieb von einem anderen Ort aus ferngesteuert werden. Aufgrund dieses Konzepts ist es möglich sicherzustellen, dass beispielsweise eine öffentliche Toilette bereits gespült worden ist, bevor sie wiederbenützt wird.

Das Gerät zum Spülen einer Toilettenschüssel der Erfindung ist durch die elektrische Steuerung der zum Spülen verwendeten Wassermenge und das stufenlose Einstellen der Spülwassermenge als Funktion einer Spülzeitdauer gekennzeichnet, wobei ein einzelnes Steuerungsventil verwendet wird. Das Steuerungsventil kann ein elektrisch gesteuertes Ventil sein, wie beispielsweise ein Magnetventil, und das stufenlose Einstellen der Spülwassermenge wird von außerhalb des Wassertanks aus elektrisch durchgeführt, indem eine beliebige, gemeinhin bekannte, elektrische Steuerungseinheit verwendet wird, die bei der Ventilsteuerung verwendet wird. Die elektrische Steuerungsvorrichtung lässt zu, dass die Toilettenschüssel ferngesteuert gespült wird und dass die Wassermenge in dem Tank beispielsweise mittels eines elektrischen Sensors erkannt wird.

Die Erfindung wird untenstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen

1 einen zum Spülen bereiten, vollen Wassertank zeigt,

2 den Wassertank während des Spülvorgangs zeigt,

3 den Wassertank während des Auffüllens zeigt und

4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei welcher um das Austragungsventil herum eine Kammer angeordnet worden ist.

1 zeigt das Gerät der Erfindung, welches aus einem Wassertank 1, einem Einlassventil 12, einem Austragungsventil 15 und Betätigungsmitteln gebildet ist. Die Betätigungsmittel sind aus einer Kammer 5 gebildet, die im Querschnitt z.B. kreisförmig, rechteckig oder quadratisch sein kann. Vorzugsweise ist sie jedoch zylinderförmig. Die Kammer 5 steht über ein Einlassrohr 14 mit dem Wasserleitungsnetz in Verbindung. Das Einlassrohr 14 ist vorzugsweise schräg nach unten ausgerichtet, kann aber auch horizontal sein.

Ein im Wesentlichen vertikaler Schaft 6 tritt vorzugsweise durch den Boden der Kammer hindurch. Der Schaft ist vorzugsweise ein hohler Zylinder, durch welchen Wasser strömen kann. Andererseits kann er auch ein solider Körper sein, und dann kann das Wasser zu der Kammer strömen und von dort durch eine Öffnung im oberen Ende der Kammer 5, z.B. in ihrer Abdeckung, ausgetragen werden. Die Kammer enthält ein Kolbenglied 4, welches an dem Schaft befestigt ist und unter der Einwirkung der Wassermenge und des dynamischen Drucks des Zufuhrwassers aufsteigt und absteigt. Das Kolbenglied 4 ist z.B. aus einem plattenähnlichen Teil gebildet, der den Schaft 6 wie eine Manschette umschließt, und ist vorzugsweise schräg nach unten ausgerichtet. Falls gewünscht, kann das Kolbenglied 4 bezüglich des Schafts auch horizontal oder auf jede andere geeignete Weise gestaltet sein. Das Kolbenglied 4 erstreckt sich von dem Schaft in die Nachbarschaft der Wand der Kammer 5, um zwischen dem Rand des plattenähnlichen Teils des Kolbenglieds und der Innenfläche der Kammer einen Zwischenraum zu lassen, der die freie Bewegung des Kolbenteils in der Kammer zulässt.

An dem Schaft 6 wurde ein Schwimmerglied 2 befestigt, um den Schaft und das ihm zugeordnete Kolbenglied 4 weiter auf der Wasseroberfläche schwimmen zu lassen. Das Schwimmerglied 2 kann beispielsweise am Bodenteil des Schafts 6 befestigt sein, wie in den 1 bis 3 gezeigt, wobei jedoch auch andere Lösungsarten denkbar sind. Unter dem Boden der Kammer 5 umfasst der Schaft 6 ein Gegenstück 7, welches beispielsweise ein an dem Schaft oder an dem Ende einer kontinuierlich nach oben verlaufenden, vertikalen Rille befestigter Querstift sein kann. Das Gegenstück 7 liegt gegen ein Gegenstück 8 an, welches an dem oberen Teil des Körpers des hohlen, vorzugsweise zylinderförmigen Austragungsventils 15 vorgesehen ist. Das Gegenstück 8 kann z.B. ein an dem Körper des Austragungsventils oder an dem Ende einer kontinuierlich nach unten verlaufenden, vertikalen Rille befestigter Querstift sein. Falls für beide Gegenstücke 7 und 8 jeweils ein Stift verwendet wird, müssen die Stifte die korrekte Gestalt aufweisen, um sicherzustellen, dass sie zueinander passen. Einer von ihnen kann beispielsweise rund sein und der andere plattenähnlich. Am unteren Ende des Austragungsventils 15 ist zwischen dem Wasseraustragungsrohr 9 und dem Austragungsventil eine Dichtung 10 vorgesehen. Das Ende des Austragungsrohrs 9 wird geöffnet, wenn das Austragungsventil angehoben wird. Es kann eine auf die Öffnungszeitdauer der Einlass- und Auslassventile gestützte Wasseranzeige oder Wassersteuerung verwendet werden, um die Wassermenge in dem Wassertank 1 zu steuern. Dieser Steuerungsvorgang wird jedoch vorzugsweise mittels eines elektrischen Sensors 11 ausgeführt.

In der in 1 erläuterten Situation ist der Wassertank 1 mit Wasser gefüllt und zum Spülen bereit. Das Schwimmerglied 2, wie beispielsweise ein Schwimmer, schwimmt auf der Wasseroberfläche 3, und das Kolbenglied 4 befindet sich in der mittleren Position in der Kammer 5, wobei sich der untere Rand des manschettenähnlichen Kolbenglieds 4 über der Mündung des Wassereinlassrohrs 14 befindet. Das Gegenstück 7 in dem Schaft 6 wird gegen das Gegenstück 8 des Austragungsventils gedrückt. Das Gegenstück 8 überträgt die vertikale Bewegung des Schwimmerglieds 2, des Schafts 6 und des Kolbenglieds 4 auf das Auslassventil 15. Das Auslassrohr 9 wird dicht gegen die Dichtung 10 des Austragungsventils gedrückt. Die Wasseroberfläche 3 steht auf der Höhe des elektrischen Sensors 11, und danach befindet sich das Einlassventil 12, vorzugsweise ein Magnetventil, in der geschlossenen Stellung.

2 erläutert die Situation während des Leerens des Wassertanks 1. Wenn z.B. der Spülknopf der Steuerungseinheit 13 gedrückt wird, wird das Einlassventil 12 für eine voreingestellte Zeitdauer geöffnet. Danach hebt der dynamische Druck des Zufuhrwassers von dem Einlassrohr 14 das Kolbenglied 4 in die obere Position. Das Gegenstück 7 des Schafts wird gegen das Gegenstück 8 des Austragungsventils gedrückt, während das Austragungsventil 15 in die geöffnete Stellung gehoben wird, wodurch der Wassertank 1 bei einer Rate von ungefähr 3 l/s durch das Auslassrohr 9 geleert wird.

3 erläutert die Situation während des Auffüllens des Wassertanks. Am Ende der eingestellten Zeit wird das Einlassventil 12 geschlossen, und dann ist es dem Wasser unter dem manschettenähnlichen Kolbenglied 4 erlaubt, durch den Zwischenraum 16 zwischen dem Boden des Kammerraums und dem Schaft 6 des Kolbenglieds aus dem Kammerraum 5 herauszuströmen. Das Kolbenglied 4 wird unter der Einwirkung der Schwerkraft in die untere Position gedrückt, wobei sich der untere Rand des manschettenähnlichen Kolbenteils 4 unter der Mündung des Wassereinlassrohrs 14 befindet, und zeitgleich wird das Gegenstück 7 hinuntergedrückt, welches das Austragungsventil 15 freigibt, welches absteigt und das Ende des Auslassrohrs 9 auf diese Weise abdichtet. Danach wird das Einlassventil 12 wieder geöffnet. Von dem Einlassrohr 14 strömt Zufuhrwasser auf die obere Fläche des plattenähnlichen Kolbenglieds 4, und der dynamische Wasserdruck hält das Kolbenglied 4 in der unteren Position. Die Kammer 5 wird mit Wasser aufgefüllt, welches von der Kammer vorzugsweise durch den hohlen Schaft 6 des Kolbenglieds in den Wassertank 1 strömt. Wenn ein solider Schaft 16 verwendet wird, kann der Wasserstrom von der Kammer 5 zu dem Wassertank 1 beispielsweise dadurch vorgesehen werden, dass in der Abdeckung oder dem oberen Teil der Kammer ein genügend großes Loch 17 ausgebildet wird. Das Einlassventil 12 bleibt offen, bis die Wasseroberfläche den elektrischen Sensor 11 erreicht, und in diesem Moment schließt ein von dem Sensor zur der Steuerungseinheit 13 ausgegebenes Signal das Einlassventil 12. Wenn der Wassereinlassdruck endet, ist es dem Kolbenglied 4 erlaubt, unter der Einwirkung des an dem unteren Ende des Schafts 6 vorgesehenen Schwimmerglieds 2 wieder in seine mittlere Position aufzusteigen, und tritt das Gegenstück 7 in dem Schaft 6 des Kolbenglieds mit dem Gegenstück 8 des Austragungsventils wieder in Kontakt. Der Auftrieb des verwendeten Schwimmerglieds 2 ist so bemessen, dass der dynamischen Druck des Zufuhrwassers in der Lage ist, das Kolbenglied 4 selbst im letzten Füllstadium in der unteren Position zu halten.

Falls bei dem Einlassventil 12 oder dem Sensor 11 zum Messen des Wasserstands eine Fehlfunktion auftreten sollte, wobei das Einlassventil 12 in der geöffneten Stellung verbleibt, steigt die Wasseroberfläche 3 dennoch nicht auf eine Höhe an, bei welcher der Fußboden mit Wasser überschwemmt wird. Für den Fall, dass sich das Kolbenglied 4 in der unteren Position befindet und der dynamische Druck des Zufuhrwassers dieses in seiner Stellung hält, ist es dem in die Kammer 5 eintretenden Wasser erlaubt, durch den hohlen Schaft 6 oder die Öffnung 17 in der Kammer und weiter durch das hohle Austragungsventil 15 zum dem Auslassrohr 9 auszutreten. Falls sich das Kolbenglied 4 in der mittleren Position befindet, steigt es unter dem dynamischen Druck des Zufuhrwassers in die obere Position auf, wobei das Austragungsventil 15 automatisch geöffnet wird, durch welches das Wasser mit einer höheren Rate aus dem Wassertank 1 ausgetragen werden kann als der Rate, mit welcher das Wasser von dem Wasserleitungsnetz zugeführt wird. Falls in dem Leitungsnetz außerdem ein vorübergehender Unterdruck auftritt, wenn sich das Einlassventil 12 öffnet, wirkt das Loch 17 in der Kammer 5 als Saugschutz, um zu verhindern, dass das Wasser in dem Wassertank zurückgesaugt wird.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Kammer 5 um das Austragungsventil 15 herum angeordnet ist. Die Teilfiguren A, B und C erläutern die Situationen während des Auffüllens des Tanks, des zum Spülen bereiten Tanks bzw. während des Spülens des Tanks. Wenn der Tank 1 zum Spülen bereit ist, befindet sich das Kolbenglied 4 in seiner mittleren Position in der Kammer 5, während es mittels eines Schwimmerglieds, zum Beispiel eines an dem unteren Teil des Schafts 6 befestigten Schwimmers (in der Figur nicht erläutert), weiter schwimmen gelassen wird, so dass sich der untere Rand des manschettenähnlichen Kolbenglieds über der Mündung des Wassereinlassrohrs 14 befindet, wie in der Teilfigur B gezeigt. Das obere Ende 7 des Schafts, welches dem Gegenstück 7 in den vorangehenden 1 bis 3 entspricht, wird gegen das Gegenstück 8 des Austragungsventils gedrückt. Das Auslassrohr 9 wird geschlossen, und das Einlassventil befindet sich in der geschlossenen Stellung.

Während des Spülens hebt der dynamische Druck des Zufuhrwassers von dem Einlassrohr 14 das Kolbenglied 4 in die obere Position an (Teilfigur C). Das Gegenstück 8 überträgt die vertikale Bewegung des Schafts 6 und des Kolbenglieds 4 auf das Auslassventil 15, welches geöffnet ist.

Am Ende der eingestellten Zeitperiode wird das Einlassventil geschlossen, und dann ist dem Wasser unter dem manschettenähnlichen Kolbenglied 4 erlaubt, durch den Zwischenraum 16 zwischen dem Boden des Kammerraums und dem Schaft 6 des Kolbenglieds aus dem Kammerraum 5 herauszuströmen (Teilfigur A). Das Kolbenglied 4 wird unter der Einwirkung der Schwerkraft in die untere Position gedrückt, wobei sich der untere Rand des manschettenähnlichen Kolbenteils 4 unter der Mündung des Wassereinlassrohrs 14 befindet, wohingegen das Gegenstück 7 des Schafts hinuntergedrückt wird und das Austragungsventil 15 freigibt, welches absinkt, wodurch das Ende des Auslassrohrs 9 geschlossen wird. Danach wird das Einlassventil wieder geöffnet. Von dem Einlassrohr 14 strömt Zufuhrwasser zu der oberen Fläche des plattenähnlichen Kolbenglieds 4, und der dynamische Wasserdruck hält das Kolbenglied 4 in der unteren Position. Die Kammer 5 wird mit Wasser gefüllt, welches von der Kammer über den Rand der Kammer in den Wassertank 1 strömt. Wenn der Wasserzufuhrdruck endet, ist es dem Kolbenglied 4 erlaubt, unter der Einwirkung des an dem Schaft 6 befestigten Schwimmerglieds wieder in seine mittlere Position aufzusteigen, und tritt das Gegenstück 7 des Schafts des Kolbenglieds mit dem Gegenstück 8 des Austragungsventils wieder in Kontakt.

Es ist beabsichtigt, dass die Figuren und die verwandte Offenbarung die vorliegende Erfindung erläutern. Die Einzelheiten des Spülgeräts können innerhalb des Schutzbereichs der begleitenden Ansprüche variieren.